RU162015U1

RU162015U1 - MANOMETRIC BALL VALVE

Info

Publication number: RU162015U1
Application number: RU2015115183/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Степанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод трубопроводной арматуры"
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2016-05-20

Abstract

Манометрический шаровой кран, содержащий спускной клапан, муфту с резьбовым отверстием и наружной резьбой для соединения через уплотняющее кольцо с цилиндрическим корпусом с резьбовым отверстием со штревелем и шаровым затвором с уплотнениями, отличающееся тем, что спускной клапан установлен в корпусе перпендикулярно его продольной оси, резьбовое отверстие цилиндрического корпуса выполнено для соединения с манометром, резьбовое отверстие муфты выполнено для соединения с трубопроводом, штревель выполнен с кольцевым уплотнением, разделяющим его с втулкой, каждое уплотнение шарового затвора дополнено компенсационным кольцом, размещенным по наружному диаметру уплотнения.A manometric ball valve containing a drain valve, a sleeve with a threaded hole and an external thread for connecting through a sealing ring with a cylindrical body with a threaded hole with a plug and a ball valve with seals, characterized in that the drain valve is installed in the housing perpendicular to its longitudinal axis, a threaded hole the cylindrical body is made for connection with a manometer, the threaded hole of the coupling is made for connection with the pipeline, the plug is made with an o-ring, section -governing its sleeve with each rotary valve seal wear ring completed placed on the outer diameter of the seal.

Description

Полезная модель относится к запорной арматуре и может найти применение для измерения давления в сосудах и трубопроводах с помощью манометра, который вкручивается непосредственно в кран, и сброса давления из манометра после выполнения измерения, в различных климатических зонах и в широком диапазоне температур рабочих сред. Некоторые модификации манометрических кранов позволяют также кроме измерения давления выполнять отбор проб рабочих и дренажирование из рабочих объектов.The utility model relates to valves and can be used to measure pressure in vessels and pipelines using a manometer that is screwed directly into the valve, and to relieve pressure from the manometer after measurement, in various climatic zones and in a wide temperature range of working media. Some modifications of manometer valves also allow, in addition to measuring pressure, to carry out sampling of workers and drainage from work objects.

Известен шаровой кран, описанный в патенте на изобретение России №2135870, опубликованном 27.08.1999 г. Данный кран предназначен для работы в газовой и других отраслях, содержит цилиндрический корпус в котором размещен шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, уплотненный эластичными кольцами и снабженный подводящим и отводящим патрубками, соединяющими кран с трубопроводом с обеих сторон, отличающийся тем, что в месте соединения патрубков с трубопроводом размещены торцевые квадратной формы фланцы, образуя в месте соединения корпуса шарового крана с фланцем по крайней мере один прилив с развитой поверхностью внутри цилиндрического корпуса, на которой выполнены продувочные отверстия с выходом на торцевые квадратной формы фланцы. При необходимости в резьбовое отверстие корпуса могут быть установлены манометры, либо через дополнительный вентиль осуществляется возможность сбрасывания давления накопившегося газа в специальный трубопровод для дальнейшего сбора и использования газа. Совмещение функции сброса с шаровым краном позволяет сократить длину трубопровода и расширяет сферу применения шарового крана.Known ball valve described in the patent for the invention of Russia №2135870, published 27.08.1999, this valve is designed to work in gas and other industries, contains a cylindrical body in which there is a ball valve with a through hole, sealed with elastic rings and equipped with a supply and outlet pipes connecting the valve to the pipeline on both sides, characterized in that at the junction of the pipes with the pipe end square flanges are placed, forming at the junction of the housing rovogo crane with a flange at least one boss with a developed surface within a cylindrical housing in which are made holes purge outlet to a square-shaped end flanges. If necessary, pressure gauges can be installed in the threaded hole of the housing, or through an additional valve, the pressure of the accumulated gas can be released into a special pipeline for further gas collection and use. Combining the discharge function with a ball valve reduces the length of the pipeline and expands the scope of the ball valve.

Недостатком данного шарового крана является неудобство в управлении потоком с точки зрения сброса давления, так как отсутствует четкое направление отводимой среды, что препятствует ее сбору и безопасности работы с краном.The disadvantage of this ball valve is the inconvenience in controlling the flow from the point of view of pressure relief, since there is no clear direction of the discharged medium, which prevents its collection and the safety of working with the valve.

Наиболее близким аналогом (исключающий данный недостаток), выбранным в качестве прототипа является манометрический шаровой кран для ООО «РН-Юганскнефтегаз», описанный в паспорте ООО НПП Энергия от 2013 года. Манометрический шаровой кран содержит цилиндрический корпус в котором размещен шаровой поворотный затвор с уплотнениями и снабженный двумя отверстиями с резьбой, одним соединяющимся с манометром, другим, по ее наружной резьбе с муфтой, снабженной резьбовым отверстием для соединения с манометром, В муфте перпендикулярно ее продольной оси установлен спускной клапан.The closest analogue (eliminating this drawback), selected as a prototype, is a manometric ball valve for LLC RN-Yuganskneftegaz described in the passport of NPP Energia LLC from 2013. A manometric ball valve comprises a cylindrical body in which a ball valve with seals is placed and provided with two holes with a thread, one connected to the manometer, the other, along its external thread with a sleeve equipped with a threaded hole for connection to the manometer, is installed in the coupling perpendicular to its longitudinal axis drain valve.

Недостатком данного манометрического шарового крана является недостаточно высокий ресурс работы крана обусловленный отсутствием в уплотнении шара компенсации погрешностей прилегания шара к уплотнению за счет различного линейного расширения при нагреве шара и корпуса, изготовленных из разных материалов и ненадежная конструкция узла уплотнения штревеля, кроме того, при трении этих уплотнений о шаровой затвор (трение скольжения) происходит износ (уменьшение линейных размеров) уплотнения и он никак не компенсируется (отсутствует механизм). Более того, при воздействии высокого давления потока при закрытом шаре (кране) данная конструкция (плавающая шаровая пробка) гарантированно обеспечивает смятие уплотнения шаром т.к. он перемещается в направлении потока и в случае отсутствия механизма компенсации этого перемещения, между шаром и уплотнением образует зазор, который увеличивается по мере работы крана, увеличивая количество циклов. В момент воздействия силы давления на шар и его перемещениям, уплотнение в данной конструкции перестает работать т.к. нет механизма обеспечивающего прижатия его к шару после осевого перемещения шара. В результате чего с течением времени (ограниченное число циклов работы крана) кран теряет герметичность по уплотнениям шара сначала из класса А в класс Б, а затем теряет герметичность полностью. Эксплуатационный ресурс очень ограничен.The disadvantage of this manometric ball valve is the insufficient life of the valve due to the lack of compensation in the ball seal for errors in the ball fitting to the seal due to different linear expansion during heating of the ball and the body made of different materials and the unreliable design of the stem seal assembly, in addition, when these seals on the ball valve (sliding friction) wear occurs (reduction in linear dimensions) of the seal and it is not compensated in any way (no mechanical gp). Moreover, when exposed to high flow pressure when the ball (valve) is closed, this design (floating ball plug) ensures that the seal is squeezed with a ball since it moves in the direction of flow and, in the absence of a compensation mechanism for this movement, forms a gap between the ball and the seal, which increases as the valve operates, increasing the number of cycles. At the moment the pressure force acts on the ball and its movements, the seal in this design stops working because there is no mechanism for pressing it to the ball after the axial movement of the ball. As a result, over time (a limited number of cycles of the crane), the valve loses its tightness in ball seals, first from class A to class B, and then loses its tightness completely. The operational resource is very limited.

Технической задачей заявляемого манометрического шарового крана является повышение удобства, надежности и эксплуатационного ресурса работы заявляемого шарового крана.The technical task of the inventive manometric ball valve is to increase the convenience, reliability and operational life of the inventive ball valve.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом манометрическом шаровом кране, содержащем спускной клапан, муфту с резьбовым отверстием и наружной резьбой для соединения через уплотняющее кольцо с цилиндрическим корпусом с резьбовым отверстием со штревелем и шаровым затвором с уплотнениями, согласно полезной модели, спускной клапан установлен в корпусе перпендикулярно его продольной оси, резьбовое отверстие цилиндрического корпуса выполнено для соединения с манометром, резьбовое отверстие муфты выполнено для соединения с трубопроводом, штревель выполнен с кольцевым уплотнением, разделяющим его с втулкой, каждое уплотнение шарового затвора дополнено компенсационным кольцом, размещенным по наружному диаметру уплотнения.The technical result is achieved by the fact that in the inventive manometric ball valve containing a bleed valve, a coupling with a threaded hole and an external thread for connection through a sealing ring with a cylindrical body with a threaded hole with a plug and a ball valve with seals, according to a utility model, the bleed valve is installed in the housing perpendicular to its longitudinal axis, the threaded hole of the cylindrical body is made for connection with a pressure gauge, the threaded hole of the coupling is made for connection with t uboprovodom, shtrevel formed with an annular seal separating it from the hub, each rotary valve seal wear ring completed placed on the outer diameter of the seal.

За счет того, что в заявляемом манометрическом шаровом кране спускной клапан установлен в корпусе перпендикулярно его продольной оси, резьбовое отверстие цилиндрического корпуса выполнено для соединения с манометром, резьбовое отверстие муфты выполнено для соединения с трубопроводом, штревель выполнен с кольцевым Due to the fact that in the inventive manometric ball valve the drain valve is installed in the housing perpendicular to its longitudinal axis, the threaded hole of the cylindrical body is made for connection with a manometer, the threaded hole of the coupling is made for connection with the pipeline, the plug is made with an annular

уплотнением, разделяющим его с втулкой, каждое уплотнение шарового затвора дополнено компенсационным кольцом, размещенным по наружному диаметру уплотнения, повышается удобство, надежность и эксплуатационный ресурс работы заявляемого шарового кранаthe seal separating it from the sleeve, each seal of the ball valve is supplemented by a compensation ring located along the outer diameter of the seal, the convenience, reliability and service life of the inventive ball valve is increased

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет повысить удобство, надежность и ресурс работы заявляемого манометрического шарового крана.Thus, the combination of the claimed features can improve the convenience, reliability and service life of the inventive manometric ball valve.

Заявляемый манометрический шаровой кран обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.The inventive pressure gauge ball valve has novelty, differing from the prototype of the above features, and ensures the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Заявляемый манометрический шаровой кран может найти применение для измерения давления в сосудах и трубопроводах с помощью манометра, который вкручивается непосредственно в кран, и сброса давления из манометра после выполнения измерения.The inventive pressure gauge ball valve can be used to measure pressure in vessels and pipelines using a pressure gauge that is screwed directly into the valve, and pressure relief from the pressure gauge after the measurement.

Сущность манометрического шарового крана поясняется чертежами, где представлены:The essence of the manometric ball valve is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - вид спереди в разрезе манометрического шарового кранаin FIG. 1 is a front view in section of a manometric ball valve

В примере исполнения манометрический шаровой кран содержит цилиндрический корпус 1, муфту 2, штревель 3 с шаровым затвором 4 с уплотнением 5, спускной клапан 6.In an example embodiment, a manometric ball valve comprises a cylindrical body 1, a sleeve 2, a plug 3 with a ball valve 4 with a seal 5, a drain valve 6.

Цилиндрический корпус 1 выполнен с резьбовым отверстием 7 для соединения с манометром (на фиг. 1 не показаны) В цилиндрическом корпусе 1 перпендикулярно его продольной оси установлен штревель 3 с шаровым затвором 4 с двумя уплотнениями 5. В цилиндрическом корпусе 1 перпендикулярно его продольной оси ближе к резьбовому отверстию 7 установлен спускной клапан 6.The cylindrical body 1 is made with a threaded hole 7 for connection with a manometer (not shown in Fig. 1). In the cylindrical body 1, a bolt 3 with a ball valve 4 with two seals 5 is installed perpendicular to its longitudinal axis 5. In the cylindrical body 1, it is perpendicular to its longitudinal axis closer to a threaded hole 7 has a bleed valve 6.

Расположение штревеля 3 и спускного клапана 6 в цилиндрическом корпус 1 дает возможность при сборке точнее позиционировать ось штревеля 3 с шаровым затвором 4 и ось спускного клапана 6 относительно элемента управления штревеля 3 - ручки 8, что дает возможность не разливать среду (нефть по фонтанной арматуре), а обеспечить точность сбора и утилизации измеряемой среды (а также позволяет точно проектировать месторасположения фонтанной арматуры, без учета возможных вариантов расположения клапана).The location of the plug 3 and the drain valve 6 in the cylindrical body 1 makes it possible to more accurately position the axis of the plug 3 with the ball valve 4 and the axis of the drain valve 6 relative to the control element of the plug 3 - the handle 8 during assembly, which makes it possible not to spill the medium (oil over the flow control valves) , and to ensure the accuracy of the collection and disposal of the measured medium (and also allows you to accurately design the location of the fountain valves, without taking into account possible valve location options).

Муфта 2 выполнена с наружной резьбой для соединение через уплотняющее кольцо 9 с цилиндрическим корпусом 1. Кроме того, муфта 2 выполнена с резьбовым отверстием 10 для соединения с трубопроводом (на фиг. 1 не показаны).The coupling 2 is made with an external thread for connection through a sealing ring 9 with a cylindrical body 1. In addition, the coupling 2 is made with a threaded hole 10 for connection with a pipeline (not shown in Fig. 1).

Штревель 3 выполнен с кольцевым уплотнением 11, разделяющим его со втулкойThe plug 3 is made with an annular seal 11 separating it from the sleeve

12. Такая более надежная конструкция узла уплотнения обеспечивает надежную работу, обеспечивая требуемую степень герметичности крана в этом узле, увеличивает ресурс работы заявляемого манометрического шарового крана.12. This more reliable design of the seal assembly ensures reliable operation, providing the required degree of tightness of the valve in this assembly, increases the service life of the inventive pressure gauge ball valve.

Уплотнения 5 шарового затвора 4 дополнены двумя компенсационными кольцамиSeals 5 ball valve 4 supplemented with two compensation rings

13, в примере исполнения выполненными из силикона. Компенсационные кольца 13 компенсируют погрешности сборки, кроме того, они могут компенсировать погрешности, возникающие при линейном расширении деталей (цилиндрического корпуса 1 и шарового затвора 4), изготовленных из разных материалов при рабочем нагреве.13, in an exemplary embodiment made of silicone. The expansion rings 13 compensate for assembly errors, in addition, they can compensate for errors that occur during linear expansion of parts (cylindrical body 1 and ball valve 4) made of different materials during working heating.

При перемещении шарового затвора 4 в результате воздействия давления, либо нагрева (увеличение в объеме - размерах, диаметре) уплотнения 5 шара, на которые осуществляется нагрузка, перемещаются в сторону противоположную нагрузке за счет уменьшения размеров компенсационных колец 13 находящихся сбоку уплотнений 5. Это гарантирует полную герметичность крана двумя уплотнениями 5 и компенсационными кольцами 13 и сохраняет их геометрические размеры, обеспечивая минимальный износ и гарантируя высокий эксплуатационный ресурс.When moving the ball valve 4 as a result of pressure or heating (an increase in volume - dimensions, diameter) of the seal 5, the balls on which the load is applied move to the side opposite to the load by reducing the size of the compensation rings 13 located on the side of the seal 5. This ensures full tightness of the valve with two seals 5 and compensation rings 13 and preserves their geometric dimensions, ensuring minimal wear and guarantee a high service life.

Такое конструктивное выполнение манометрического шарового крана дает возможность устанавливать более высокий назначенный ресурс - не менее 5000 циклов открывания-закрывания, по сравнению с прототипом.Such a constructive implementation of the manometric ball valve makes it possible to set a higher designated resource - at least 5000 cycles of opening and closing, compared with the prototype.

Цилиндрический корпус 1 и муфта 2 могут быть выполнены из обычной конструкционной или нержавеющей коррозионностойкой сталей и других спецсталей (сталь 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т). Выбор материалов крана зависит от состава среды: например, холодная вода - обычная сталь (Ст. 20 или 09Г2С), горячая вода или агрессивные среды - нержавеющая сталь. Уплотнения шарового затвора могут быть выполнены из фторопластов Ф4, Ф4К20, Ф4К15М5 и других материалов, обладающих высокой износостойкостью. Материал шарового затвора 3 - сталь 12Х18Н10Т, 10Х17Н13МТ2. Компенсационные кольца 13 выполнены из силикона.The cylindrical housing 1 and the coupling 2 can be made of ordinary structural or stainless corrosion-resistant steels and other special steels (steel 20, 09G2S, 12Kh18N10T, 10Kh17N13M2T). The choice of tap materials depends on the composition of the medium: for example, cold water - ordinary steel (St. 20 or 09Г2С), hot water or aggressive media - stainless steel. Ball seal seals can be made of fluoropolymers F4, F4K20, F4K15M5 and other materials with high wear resistance. Ball valve material 3 - steel 12X18H10T, 10X17H13MT2. The expansion rings 13 are made of silicone.

Порядок выполнения технологических операций при работе с манометрическим шаровым краном следующий. Манометр (на фиг. 1 не показан) устанавливают в резьбовое отверстие 6 корпуса 1 манометрического крана для измерения давления. Ручка 8 штревеля 3 крана в положении «Закрыто» (перпендикулярно продольной оси крана). Производят замер давления, повернув ручку 8 штревеля 3 крана против часовой стрелки до положения вдоль продольной оси крана с направлением в сторону манометра. Отсекают манометр от рабочей магистрали, повернув ручку 8 по часовой стрелке в положение перпендикулярно продольной оси крана. Открывают спускной клапан 6 для сброса давления из полости The procedure for performing technological operations when working with a manometric ball valve is as follows. A pressure gauge (not shown in FIG. 1) is installed in the threaded hole 6 of the housing 1 of the pressure gauge valve for measuring pressure. The handle 8 of the plug 3 of the crane in the closed position (perpendicular to the longitudinal axis of the crane). Measure the pressure by turning the knob 8 of the tap 3 of the crane counterclockwise to a position along the longitudinal axis of the crane with a direction in the direction of the pressure gauge. The manometer is cut off from the working line by turning the knob 8 clockwise to the position perpendicular to the longitudinal axis of the crane. Open the drain valve 6 to relieve pressure from the cavity

манометра рожковым ключом. Закрывают спускной клапан 6, подготовив тем самым кран к последующим измерениям. Предлагаемый вариант манометрического шарового крана для регулировки сброса давления в атмосферу до давления 21 МПа.pressure gauge with open end wrench. Close the drain valve 6, thereby preparing the crane for subsequent measurements. The proposed version of the pressure gauge ball valve to adjust the pressure relief into the atmosphere to a pressure of 21 MPa.

Все вышеперечисленные преимущества дают возможность устанавливать более высокий назначенный ресурс - не менее 5000 циклов открывания-закрывания, по сравнению со сравниваемой моделью.All of the above advantages make it possible to set a higher assigned resource - at least 5000 open-close cycles, compared to the compared model.

В заявляемой полезной модели повышается удобство, надежность и эксплуатационный ресурс работы заявляемого шарового крана, за счет того, что в заявляемом манометрическом шаровом кране спускной клапан установлен в корпусе перпендикулярно его продольной оси, резьбовое отверстие цилиндрического корпуса выполнено для соединения с манометром, резьбовое отверстие муфты выполнено для соединения с трубопроводом, штревель выполнен с кольцевым уплотнением, разделяющим его с втулкой, каждое уплотнение шарового затвора дополнено компенсационным кольцом, размещенным по наружному диаметру уплотнения.In the claimed utility model, the convenience, reliability and service life of the inventive ball valve are increased due to the fact that in the inventive pressure gauge ball valve the drain valve is installed in the housing perpendicular to its longitudinal axis, the threaded hole of the cylindrical body is made to connect to the manometer, the threaded hole of the coupling is made for connection with the pipeline, the plug is made with an O-ring separating it from the sleeve, each seal of the ball valve is supplemented by a compensation m ring placed on the outer diameter of the seal.

Claims

Манометрический шаровой кран, содержащий спускной клапан, муфту с резьбовым отверстием и наружной резьбой для соединения через уплотняющее кольцо с цилиндрическим корпусом с резьбовым отверстием со штревелем и шаровым затвором с уплотнениями, отличающееся тем, что спускной клапан установлен в корпусе перпендикулярно его продольной оси, резьбовое отверстие цилиндрического корпуса выполнено для соединения с манометром, резьбовое отверстие муфты выполнено для соединения с трубопроводом, штревель выполнен с кольцевым уплотнением, разделяющим его с втулкой, каждое уплотнение шарового затвора дополнено компенсационным кольцом, размещенным по наружному диаметру уплотнения.

A manometric ball valve containing a drain valve, a sleeve with a threaded hole and an external thread for connecting through a sealing ring with a cylindrical body with a threaded hole with a plug and a ball valve with seals, characterized in that the drain valve is installed in the housing perpendicular to its longitudinal axis, a threaded hole the cylindrical body is made for connection with a manometer, the threaded hole of the coupling is made for connection with the pipeline, the plug is made with an o-ring, section -governing its sleeve with each rotary valve seal wear ring completed placed on the outer diameter of the seal.