RU2394657C1 - Limit gate of start-up and receiving chambers of flow mediums of mains - Google Patents

Abstract

FIELD: gas-and-oil industry.

SUBSTANCE: invention can be implemented in gas and oil industry for equipping chambers of start-up and reception of flow mediums of mains. The gate consists of a cylinder case with a coaming, and of a flap beagle cover, pressure tight communicated with the coaming and a hinged on the case cross bar by means of a screw drive facilitating axial rotation of this cover; further the gate consists of a gate facility of the cover and of a facility for fixing the cross bar in operating position. The gate facility of the cover corresponds to retractable journals positioned in radial cylinder cavities created in the cover along perimetre of its flange and interacting with radial orifices made in the coaming of the case coaxially with cylinder cavities of the cover. The radial cylinder cavities communicate with the cavity of the chamber, while the retractable journals are made in form of pistons, ends of which interact with rods of spring pushers installed outside along perimetre of the coaming. Also the facility for fixing the cross bar in an operation position consists of two sliding pins connecting ears of the cross bar with ears of the coaming.

EFFECT: reduced specific amount of metal for gate.

10 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для запуска в трубопровод и извлечения из него средств дефектоскопии, очистных устройств и других поточных средств (ПС).The invention relates to devices for the operation of trunk pipelines and can be used in the gas and oil industry to run into the pipeline and extract from it flaw detection tools, treatment devices and other flow means (PS).

Известен концевой затвор камеры приема и запуска поточных снарядов (патент RU 2129922 C1, приоритет 16.03.1998 г.), содержащий корпус, откидную крышку, снабженную поворотным узлом, и механизм герметичной фиксации ее, выполненный в виде установленных на корпусе затвора, зажимных челюстей с обеспечением возможности захвата и фиксации крышки, при этом откидная крышка снабжена средствами для точного регулирования положения крышки, а зажимные челюсти механизма герметичной фиксации крышки кинематически связаны между собой посредством приводных механизмов и имеют профилированные стяжные замковые элементы, а на крышке и корпусе камеры выполнены ответные профилированные элементы.Known end shutter chamber receiving and launching continuous projectiles (patent RU 2129922 C1, priority 03.16.1998), comprising a housing, a hinged lid equipped with a rotary assembly, and a hermetic fixation mechanism, made in the form of clamping jaws mounted on the shutter housing providing the ability to capture and fix the lid, while the hinged lid is equipped with means for precisely regulating the position of the lid, and the clamping jaws of the hermetic fixation mechanism of the lid are kinematically connected by means of drive mechanisms mov profiled and have locking fastening elements, and responses are made profiled elements on the lid and the chamber housing.

Основными недостатками концевого затвора такой конструкции являются повышенные требования к обеспечению плотного прилегания крышки к торцу корпуса без перекосов, что связано со значительными техническими трудностями при современных габаритах крышек затворов, имеющих диаметр до 1600 мм и значительную массу (более 10 тонн), а также ненадежность конструкции фиксирующих замков, имеющих ручной привод, что может привести к аварии и травме персонала, находящегося в зоне открытия крышки при разгерметизации затвора.The main disadvantages of the end shutter of this design are the increased requirements for ensuring a tight fit of the cover to the end of the housing without distortions, which is associated with significant technical difficulties with the modern dimensions of the valve covers having a diameter of up to 1600 mm and significant weight (more than 10 tons), as well as the unreliability of the design locking locks with a manual drive, which can lead to an accident and injury to personnel located in the opening area of the lid when the shutter is depressurized.

В технике широко известны откидные бигельные крышки, описанные, например, в справочнике "Основы конструирования и расчета химической аппаратуры", А.А.Лащинский, А.Р.Толчинский, ГНТИ Машиностроительной литературы, Москва, 1963 г., Ленинград, страницы 301-309. Откидная бигельная крышка содержит силовую траверсу (бигель), на которой она закреплена посредством винта с возможностью осевого перемещения (см. таблицу 7, стр.305), при этом траверса шарнирно закреплена на корпусе емкости и имеет запорное устройство фиксации траверсы в рабочем положении.Hinged bead covers are widely known in the art, as described, for example, in the reference book "Fundamentals of the Design and Calculation of Chemical Equipment", A.A. Lashchinsky, A.R. Tolchinsky, GNTI Engineering Literature, Moscow, 1963, Leningrad, pages 301- 309. The hinged lid contains a power beam (bolt), on which it is fixed with a screw with the possibility of axial movement (see table 7, page 305), while the beam is pivotally mounted on the tank body and has a locking device for fixing the beam in the working position.

Указанное техническое решение, как наиболее близкий аналог, может быть принято в качестве прототипа.The specified technical solution, as the closest analogue, can be taken as a prototype.

Недостатком известных конструкций откидных бигельных крышек является их малая несущая способность. Область применения таких крышек ограничена относительно малыми размерами и небольшими давлениями в герметизируемых емкостях.A disadvantage of the known designs of hinged bead covers is their low bearing capacity. The scope of such caps is limited by relatively small dimensions and small pressures in the sealed containers.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание концевого затвора камер запуска и приема поточных средств магистральных трубопроводов, имеющих диаметр более 1000 мм и рабочее давление более 8 МПа, с повышенной эксплуатационной безопасностью, надежностью и малой металлоемкостью.The problem to which the invention is directed, is to create an end shutter for the launch and reception chambers of the flow means of trunk pipelines having a diameter of more than 1000 mm and a working pressure of more than 8 MPa, with increased operational safety, reliability and low metal consumption.

Указанная задача решается тем, что в концевом затворе, содержащем откидную бигельную крышку, запорное устройство крышки, жестко соединяющее ее с комингсом корпуса затвора, выполнено в виде выдвижных цапф, размещенных в радиальных цилиндрических полостях, образованных в крышке по периметру ее фланца и взаимодействующих с радиальными отверстиями, выполненными в комингсе корпуса затвора соосно с цилиндрическими полостями крышки. Радиальные цилиндрические полости крышки сообщены с внутренним объемом камеры, а выдвижные цапфы выполнены в виде поршней, торцы которых взаимодействуют со штоками подпружиненных толкателей, установленных снаружи по периметру комингса корпуса.This problem is solved by the fact that in the end bolt containing a hinged ligature cover, the latch locking device rigidly connecting it to the shutter housing coaming is made in the form of retractable trunnions placed in radial cylindrical cavities formed in the lid around the perimeter of its flange and interacting with radial holes made in the coaming of the shutter housing coaxially with the cylindrical cavities of the cover. The radial cylindrical cavities of the lid are in communication with the internal volume of the chamber, and the retractable trunnions are made in the form of pistons, the ends of which interact with the rods of spring-loaded pushers installed externally around the perimeter of the housing coaming.

Фиксация траверсы (бигеля) в рабочем положении (камера закрыта крышкой) обеспечивается двумя выдвижными пальцами, соединяющими проушины силовой траверсы с проушинами комингса. Крышка затвора выполнена в виде толстостенной плиты, имеющей сферический свод со стороны камеры, который отделен от внутреннего объема камеры эластичной диафрагмой, герметично закрепленной на торце крышки. На боковой поверхности крышки, сопрягаемой с комингсом, расположено два радиальных уплотнительных кольца, между которыми выполнена кольцевая проточка, соединенная со штуцером для подачи воздуха под давлением при проверке герметичности стыка по спаду давления.Fixing the cross-beam (beagel) in the working position (the camera is closed by a lid) is provided by two sliding fingers connecting the eyes of the power cross-beam with the eyes of the coaming. The shutter lid is made in the form of a thick-walled plate having a spherical arch on the side of the chamber, which is separated from the inner chamber by an elastic diaphragm, hermetically fixed to the end of the lid. On the side surface of the cover, mating with coaming, there are two radial sealing rings, between which an annular groove is made, connected to the nozzle for supplying air under pressure when checking the tightness of the joint for pressure drop.

Винтовой привод, обеспечивающий осевое перемещение крышки, выполнен в виде ходового винта со сферической пятой, сопряженной с плавающим подпятником с упругими боковыми накладками, установленным в цилиндрической расточке, выполненной в центральной части крышки с внешней стороны. На свободный конец ходового винта, выступающий над траверсой, установлено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней, ось которой смонтирована в опорах, расположенных на траверсе и защитном коробе, герметизирующем зубчатую пару. Конец оси шестерни, выступающий над защитным коробом, выполнен в виде унифицированного наконечника для присоединения механического привода или дублирующего ручного.The screw drive, providing axial movement of the cover, is made in the form of a lead screw with a spherical heel, paired with a floating thrust bearing with elastic side plates installed in a cylindrical bore made in the central part of the cover from the outside. A gear wheel is mounted on the free end of the lead screw protruding above the traverse, which is engaged with the gear, the axis of which is mounted in supports located on the traverse and a protective box that seals the gear pair. The end of the gear axis protruding above the protective box is made in the form of a unified tip for attaching a mechanical drive or a backup manual.

Для обеспечения автоматического открытия и закрытия крышки концевой затвор снабжен съемными, например, электромеханическими или пневматическими приводами, датчиками концевых положений крышки и сигнализатором давления в камере, имеющими электрическую связь с пультом дистанционного управления.To ensure automatic opening and closing of the lid, the end shutter is equipped with removable, for example, electromechanical or pneumatic actuators, end position sensors of the lid and a pressure switch in the chamber, which are electrically connected to the remote control.

В конструкции концевого затвора предусмотрено устройство блокировки, исключающее возможность отведения крышки от комингса, разгерметизацию камеры, при наличии давления в камере, состоящее из тормозной колодки, расположенной внутри защитного короба и взаимодействующей с зубчатым колесом. Тормозная колодка закреплена на подпружиненном штоке пневмоцилиндра, установленного снаружи короба, а поршневая полость пневмоцилиндра сообщена с внутренней полостью камеры. Кроме того, для исключения несанкционированного открытия затвора на каждом пальце устройства фиксации траверсы выполнены кольцевые канавки, с одной из которых взаимодействует шток электромеханического запорного устройства, имеющего электрическую связь с пультом дистанционного управления, а с кольцевой канавкой другого выдвижного пальца взаимодействует подпружиненный шток пневмоцилиндра, поршневая полость которого сообщена с внутренней полостью камеры.In the design of the end shutter, a locking device is provided, which excludes the possibility of removing the cover from coaming, depressurization of the chamber, if there is pressure in the chamber, consisting of a brake pad located inside the protective box and interacting with the gear wheel. The brake shoe is fixed to the spring-loaded stem of the pneumatic cylinder mounted outside the duct, and the piston cavity of the pneumatic cylinder is in communication with the internal chamber cavity. In addition, to prevent unauthorized opening of the shutter, annular grooves are made on each finger of the traverse fixation device, one of which interacts with the rod of an electromechanical locking device that is electrically connected to the remote control, and a spring-loaded rod of the pneumatic cylinder interacts with the annular groove of the other sliding finger which is communicated with the internal cavity of the camera.

Для уменьшения рассогласования оси крышки с осью корпуса затвора при их сопряжении на комингсе корпуса в диаметральной плоскости параллельной оси вращения траверсы установлены ролики, а на крышке закреплены профилированные направляющие планки, взаимодействующие с роликами при сопряжении крышки с комингсом, и направляющий штырь, взаимодействующий с отверстием, выполненным в траверсе и расположенным выше центра массы крышки.To reduce the mismatch of the axis of the lid with the axis of the shutter housing when they are mated, rollers are installed on the housing coaming in the diametrical plane parallel to the axis of rotation of the traverse, and profiled guide bars are mounted on the lid that interact with the rollers when the lid is mated with the coaming and a guide pin that interacts with the hole, made in the traverse and located above the center of mass of the cover.

Для защиты от внешней среды трущихся поверхностей ходового винта и сферической пяты между крышкой и траверсой коаксиально с ходовым винтом установлен герметичный складывающийся, например, гофрированный кожух из эластомерного материала.To protect the friction surfaces of the screw and the spherical heel against the external environment, a sealed folding, for example, corrugated casing of elastomeric material is installed between the cover and the traverse screw and the traverse.

Защита от загрязнения рабочих поверхностей выдвижных цапф крышки, радиальных отверстий комингса и кольцевого зазора между крышкой и комингсом от воздействия внешней среды обеспечивается пылевлагозащитным воротником, установленным на крышке с перекрытием кольцевого зазора между крышкой и комингсом.Protection against contamination of the working surfaces of the sliding trunnion trunnions, the coaming radial holes and the annular gap between the lid and the coaming from environmental influences is ensured by a dust and moisture protection collar mounted on the lid with overlapping the annular gap between the lid and the coaming.

Для защиты диафрагмы крышки затвора, устанавливаемого на камеры приема ПС, на торце крышки перед диафрагмой закреплен жесткий защитный щит с перфорацией.To protect the diaphragm of the shutter cover mounted on the PS reception cameras, a rigid protective shield with perforation is fixed at the end of the cover in front of the diaphragm.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан концевой затвор в сборе (вид сбоку), на фиг.2 дан вид А на затвор сверху в разрезе и выноски Г и В, на фиг.3 приведен вид Б на затвор спереди, на фиг.4 показан общий вид затвора в аксонометрическом изображении.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the end shutter assembly (side view), Fig. 2 shows a view A of the shutter from above in section and callouts G and B, Fig. 3 shows a view of B in front of the shutter, figure 4 shows a General view of the shutter in a perspective view.

Концевой затвор содержит корпус 1, выполненный в виде толстостенного цилиндрического ступенчатого комингса 2 с обечайкой 3, служащей для приварки к камере приема и запуска ПС, крышку 4, соединенную с откидной траверсой 5 посредством ходового винта 6. Откидная траверса 5, имеющая форму арки, соединена с комингсом 2 одним концом шарнирно осью 7, а другим - проушинами 8 с проушинами 9 комингса, выдвижными пальцами 10 и 11. Герметичность сопряжения крышки 4 с комингсом 2 обеспечивается двумя радиальными уплотнительными кольцами 12, между которыми выполнена кольцевая проточка 13, в которую подают воздух при проверке герметичности стыка по спаду давления. На оси 7 имеется наконечник для соединения ее со съемным электромеханическим или гидравлическим приводом.The end shutter comprises a housing 1 made in the form of a thick-walled cylindrical step coaming 2 with a shell 3 used to weld to the PS receiving and starting chamber, a cover 4 connected to the hinged traverse 5 by means of a spindle 6. The hinged traverse 5, having the shape of an arch, is connected with coaming 2 at one end pivotally with axis 7, and at the other with lugs 8 with coaming lugs 9, sliding fingers 10 and 11. Tightness of mating of cover 4 with coaming 2 is ensured by two radial sealing rings 12, between which on the annular groove 13 into which air is supplied at the joint tightness checking the decay of pressure. On axis 7 there is a tip for connecting it to a removable electromechanical or hydraulic drive.

Крышка 4 представляет собой толстостенную плиту, имеющую сферический свод 14, обращенный внутрь камеры. По периметру фланца в крышке 4 образованы радиальные полости 15, в которых размещены выдвижные цапфы 16, взаимодействующие с отверстиями 17 комингса 2, при этом торцы цапф 16 взаимодействуют со штоками 18 пружинных толкателей 19. Цапфы 16 выполнены в виде поршней, а радиальные полости 15 соединены с внутренним объемом камеры каналами 20. Для изоляции радиальных полостей 15 крышки 4 от газовой среды камеры и защиты от загрязнения их продуктами отложений при чистке магистральных трубопроводов на торце крышки 4 герметично закреплена эластичная диафрагма 21, отделяющая объем 22 сферического свода 14 от внутреннего объема камеры запуска или приема ПС.The lid 4 is a thick-walled plate having a spherical vault 14 facing the inside of the chamber. Along the perimeter of the flange in the cover 4 there are formed radial cavities 15, in which extendable pins 16 are placed, interacting with the holes 17 of coaming 2, while the ends of the pins 16 interact with the rods 18 of the spring pushers 19. The pins 16 are made in the form of pistons, and the radial cavities 15 are connected with an internal volume of the chamber by channels 20. To isolate the radial cavities 15 of the cover 4 from the gas medium of the chamber and to protect them from contamination by sediment products when cleaning the main pipelines, an elastic diaphragm is hermetically fixed to the end of the cover 4 and 21, separating the volume 22 of the spherical vault 14 from the internal volume of the camera launch or reception PS.

С наружной стороны в центральной части крышки 4 выполнена цилиндрическая расточка 23, в которой размещен плавающий подпятник 24 с упругими боковыми накладками 25, сопряженный со сферической пятой 26 ходового винта 6, обеспечивающего осевое перемещение крышки 4 относительно траверсы 5. На свободный конец 27 ходового винта 6 установлено зубчатое колесо 28, находящееся в зацеплении с шестерней 29, ось 30 которой смонтирована в опорах 31 и 32, расположенных, соответственно, на траверсе 5 и защитном коробе 33, герметично закрывающем зубчатую пару от воздействия внешней среды. Конец оси 30, выступающий над коробом 33, выполнен в виде универсального наконечника для присоединения съемных приводов: механического 34, состоящего, например, из червячного редуктора и электродвигателя, который соединен кабелем 35 с пультом дистанционного управления, или дублирующего ручного 36, выполненного в виде штурвала. Кроме того, на крышке 4 установлено два датчика конечных положений (ДКП) 37 и 38 крышки 4, выдающих сигналы на пульт дистанционного управления: ДКП 37 при герметичном сопряжении крышки 4 с комингсом 2 (герметизация камеры), ДКП 38 при отведении крышки 4 от комингса 2 (разгерметизация камеры). На крышке 4 установлен также сигнализатор давления 39, выдающий сигнал на пульт для снятия блокировки с команды на включение электромеханического привода 34 при спаде давления в камере запуска или приема ПС до допустимых величин (менее 0,005 МПа).On the outside, in the central part of the cover 4, a cylindrical bore 23 is made, in which a floating thrust bearing 24 with elastic side plates 25 is placed, conjugated with a spherical fifth 26 of the lead screw 6, which provides axial movement of the cover 4 relative to the crosshead 5. To the free end 27 of the lead screw 6 a gear wheel 28 is installed, which is meshed with the gear 29, the axis 30 of which is mounted in the supports 31 and 32 located, respectively, on the crossarm 5 and the protective box 33, hermetically closing the gear pair from the air Via the external environment. The end of the axis 30, protruding above the box 33, is made in the form of a universal tip for connecting removable drives: mechanical 34, consisting, for example, of a worm gear and an electric motor, which is connected by a cable 35 to the remote control, or a backup manual 36, made in the form of a helm . In addition, on the cover 4 there are two end position sensors (DCT) 37 and 38 of the cover 4, which provide signals to the remote control: DCT 37 when the cover 4 is tightly coupled with coaming 2 (camera sealing), DCT 38 when the cover 4 is removed from the coaming 2 (camera depressurization). A pressure signaling device 39 is also installed on the lid 4, which provides a signal to the remote control for unlocking the command to turn on the electromechanical actuator 34 when the pressure in the start-up chamber or the receiving PS drops to acceptable values (less than 0.005 MPa).

В конструкции концевого затвора предусмотрено устройство механической блокировки 40 зубчатого колеса 28 винтового привода, состоящее из взаимодействующей с ним тормозной колодки 41, закрепленной на подпружиненном штоке 42 пневмоцилиндра 43, поршневая полость 44 которого сообщена с внутренней полостью камеры запуска или приема ПС.In the design of the end shutter, a mechanical locking device 40 for the gear wheel 28 of the screw drive is provided, consisting of a brake pad 41 interacting with it, mounted on a spring-loaded rod 42 of the pneumatic cylinder 43, the piston cavity 44 of which is connected to the internal cavity of the PS launch or reception chamber.

Для исключения несанкционированного открытия затвора при наличии давления в камере запуска или приема в его конструкции предусмотрено устройство блокировки 45, дублирующее устройство блокировки 40 и состоящее из пневмоцилиндра 46, подпружиненный шток 47 которого взаимодействует с кольцевой канавкой 48, выполненной в выдвижном пальце 10, а поршневая полость 49 пневмоцилиндра 46 соединена с внутренней полостью камеры. Для исключения несанкционированного открытия затвора при отсутствии давления в камерах запуска или приема ПС, например, находящихся в законсервированном состоянии, он снабжен электромеханическим устройством 50, шток 51 которого взаимодействует с кольцевой канавкой 52 выдвижного пальца 11.To prevent unauthorized opening of the shutter in the presence of pressure in the start-up or receiving chamber, a lock device 45 is provided in its design, a duplicate lock device 40 and consisting of a pneumatic cylinder 46, a spring-loaded rod 47 of which interacts with an annular groove 48 made in the extension pin 10, and the piston cavity 49 of the pneumatic cylinder 46 is connected to the internal cavity of the chamber. To prevent unauthorized opening of the shutter in the absence of pressure in the launch or reception chambers of the substation, for example, in a preserved state, it is equipped with an electromechanical device 50, the rod 51 of which interacts with the annular groove 52 of the sliding finger 11.

Уменьшение рассогласования оси крышки 4 с осью корпуса затвора 1 при их сопряжении обеспечивается роликами 53, установленными на комингсе 2 в диаметральной плоскости параллельной оси 7 вращения траверсы 5, которые взаимодействуют с профилированными планками 54, закрепленными на крышке 4, а также штырем 55, установленным на крышке 4 выше ее центра массы и сопрягаемым с отверстием 56 в траверсе 5 при осевом перемещении крышки 4 и прижатии ее к траверсе 5 после вывода из комингса 2.The reduction of the mismatch of the axis of the cover 4 with the axis of the shutter housing 1 when they are coupled is provided by rollers 53 mounted on the coaming 2 in the diametrical plane parallel to the axis of rotation 7 of the beam 5, which interact with the profiled strips 54 mounted on the cover 4, and also with a pin 55 mounted on the lid 4 above its center of mass and mating with the hole 56 in the yoke 5 with the axial movement of the lid 4 and pressing it to the yoke 5 after withdrawal from coaming 2.

Защита от внешней среды трущихся поверхностей ходового винта 6 со сферической пяты 26 и плавающего подпятника 24 обеспечивается эластичным гофрированным чехлом 57, установленным между траверсой 5 и крышкой 4 коаксиально с ходовым винтом 6.Protection from the external environment of the rubbing surfaces of the lead screw 6 from the spherical heel 26 and the floating thrust bearing 24 is provided by an elastic corrugated cover 57 mounted between the yoke 5 and the cover 4 coaxially with the lead screw 6.

Рабочие поверхности выдвижных цапф 16 крышки 4 и радиальных отверстий 17 комингса 2, а также кольцевой зазор 58 между крышкой 4 и комингсом 2 защищены от воздействия внешней среды пылевлагозащитным воротником 59 из эластичного материала, закрепленным на крышке 4.The working surfaces of the sliding pins 16 of the cover 4 and the radial holes 17 of the coaming 2, as well as the annular gap 58 between the cover 4 and the coaming 2 are protected from environmental influences by a dust and moisture protection collar 59 made of elastic material attached to the cover 4.

На крышке затвора камеры приема поточных средств перед эластичной диафрагмой 21 установлен жесткий защитный кожух 60 со сквозными отверстиями 61.On the lid of the shutter chamber of the inlet means receiving chamber, in front of the elastic diaphragm 21, a rigid protective casing 60 is installed with through holes 61.

Концевой затвор работает следующим образом.The end shutter operates as follows.

Для открытия затвора перед запасовкой поточных средств в камеру его с помощью кабеля 35 подсоединяют к пульту дистанционного управления, находящегося на безопасном расстоянии от затвора, и подают команду на электромеханическое устройство 49 для расфиксации выдвижного пальца 11. После чего подают команду на включение электромеханического привода 34, который при величине давления в камере менее 0,005 МПа (срабатывание сигнализатора давления 39), задействуя зубчатую передачу (шестерня 29, зубчатое колесо 28) и ходовой винт 6 винтового привода, выводит крышку 4 из комингса 2 до срабатывания ДКП 38, по сигналу которого автоматически выключается электромеханический привод 34, при этом крышка 4, перемещаясь по роликам 53, поджимается к траверсе 5, а штырь 55 сопрягается с отверстием 56. После этого выдвижные пальцы 10 и 11 выводят из зацепления с проушинами 8 траверсы 5 и ее, посредством электромеханического привода 62, разворачивают вместе с крышкой 4 вокруг оси 7 до упора на угол ~150°, выводя ее из зоны запасовки поточных средств, и фиксируют в этом положении запорным штырем 63.To open the shutter before storing the flow means into the chamber, it is connected via cable 35 to a remote control located at a safe distance from the shutter, and a command is sent to the electromechanical device 49 for unlocking the retractable finger 11. Then, a command is issued to turn on the electromechanical drive 34, which, when the pressure in the chamber is less than 0.005 MPa (actuation of the pressure signaling device 39), engaging the gear (gear 29, gear 28) and the lead screw 6 of the screw drive, output um the cover 4 from coaming 2 until the DCT 38 is triggered, by the signal of which the electromechanical drive 34 is automatically turned off, while the cover 4, moving along the rollers 53, is pressed to the traverse 5, and the pin 55 is mated to the hole 56. After that, the retractable fingers 10 and 11 the yoke 5 is disengaged from the eyelets 8 and it, by means of an electromechanical drive 62, is deployed together with the cover 4 around the axis 7 until it stops at an angle of ~ 150 °, withdrawing it from the storage area of the flow means, and is fixed in this position by the locking pin 63.

После запасовки поточных средств в камеру запуска траверсу 5 расфиксируют и разворачивают электромеханическим приводом 62 до упора проушин 8 в комингс 2 и вводят выдвижные пальцы 10 и 11 в зацепление с проушинами 8 траверсы 5. После чего производят проверку герметичности стыка путем подачи в кольцевую проточку 13 между двумя радиальными уплотнительными кольцами 12 воздуха под расчетным давлением от переносного устройства.After storing the flow means in the launch chamber, the crosshead 5 is unlocked and deployed with an electromechanical drive 62 until the eyelets 8 stop in the coaming 2 and the retractable fingers 10 and 11 are engaged with the eyelets 8 of the crosshead 5. Then, the joint is checked for tightness by feeding into the annular groove 13 between two radial sealing rings 12 of air under the design pressure from the portable device.

С пульта дистанционного управления подают команду на включение электромеханического привода 34, который задействует ходовой винт 6, перемещающий крышку 4 в осевом направлении до упора в комингс 2, при этом срабатывает ДКП 37 и выдает команду на выключение электромеханического привода 34.From the remote control, a command is issued to turn on the electromechanical drive 34, which actuates the spindle 6, which moves the cover 4 in the axial direction until it stops in coaming 2, while the DCT 37 is triggered and issues a command to turn off the electromechanical drive 34.

Центрирование крышки 4 при сопряжении с комингсом 2 обеспечивается за счет взаимодействия направляющих планок 54 с роликами 53 после выхода 55 отверстия 56 силовой траверсы 5.The centering of the cover 4 when paired with coaming 2 is provided due to the interaction of the guide strips 54 with the rollers 53 after the exit 55 of the hole 56 of the power beam 5.

При повышении давления в камере запуска ПС (до 0,1÷0,2 МПа) вследствие прогиба диафрагмы 21 повышается давление в объеме 22 и в радиальных полостях 15 крышки 4, это приводит к выталкиванию выдвижных цапф 16 из крышки 4 и введению их в радиальные отверстия 17 комингса 2, что обеспечивает снижение величины осевой нагрузки, передаваемой на ходовой винт 6 и траверсу 5, создаваемой давлением на крышку 4 со стороны камеры, и распределению ее по периметру комингса 2, что позволяет снизить металлоемкость траверсы 5 и общую массу затвора.With increasing pressure in the PS launch chamber (up to 0.1–0.2 MPa) due to deflection of the diaphragm 21, the pressure in the volume 22 and in the radial cavities 15 of the cover 4 increases, this leads to the expulsion of the retractable pins 16 from the cover 4 and their introduction into the radial openings 17 of coaming 2, which reduces the axial load transmitted to the spindle 6 and crosshead 5 created by pressure on the cover 4 from the side of the chamber and distributes it along the perimeter of coaming 2, which reduces the metal consumption of crosshead 5 and the total mass of the shutter.

Одновременно повышается давление в поршневых полостях блокирующих устройств 40 и 45, в результате чего обеспечивается фиксация зубчатого колеса 28 колодкой 41 и выдвижного пальца 10 штоком 47.At the same time, the pressure in the piston cavities of the locking devices 40 and 45 increases, as a result of which the gear 28 is fixed by the block 41 and the extension pin 10 by the rod 47.

После сброса давления в камере до ~0,05 МПа выдвижные цапфы 16 под действием пружинных толкателей 19 выводятся из радиальных отверстий 17, а при спаде давления до 0,005 МПа, по срабатыванию сигнализатора 39, включается электромеханический привод 34, задействующий ходовой винт 6 винтового привода, и крышка 4 отводится от комингса 2. После расфиксации (вывода пальцев 10 и 11) траверса 5 разворачивается электромеханическим приводом 62 на оси 7 на угол ~150°.After the pressure in the chamber is reduced to ~ 0.05 MPa, the retractable pins 16 are discharged from the radial holes 17 under the action of spring pushers 19, and when the pressure drops to 0.005 MPa, the electromechanical drive 34 is activated by activating the signaling device 39, using the screw drive 6 of the screw drive, and cover 4 is diverted from coaming 2. After unlocking (withdrawal of fingers 10 and 11), crosshead 5 is deployed by an electromechanical drive 62 on axis 7 through an angle of ~ 150 °.

Расфиксация зубчатого колеса 28 винтового привода и выдвижного пальца 10 возможна только при снижении давления в камерах запуска и приема ПС до 0,05 МПа.The fixation of the gear wheel 28 of the screw drive and the retractable finger 10 is possible only when the pressure in the chambers of the launch and reception PS to 0.05 MPa.

После окончания работ по очистке и диагностики трубопроводов камеры запуска и приема ПС по команде от пульта дистанционного управления герметично закрываются крышкой 4 и траверса 5 затвора фиксируется электромеханическим устройством 50, исключающим возможность несанкционированного открытия его при нахождении в законсервированном состоянии. Концевой затвор отключается от пульта дистанционного управления и снимаются электромеханические приводы 34 и 62.After completing the cleaning and diagnostics of the pipelines, the launch and reception chambers of the substation are sealed by a command from the remote control with a lid 4 and the shutter beam 5 is fixed by an electromechanical device 50, which excludes the possibility of unauthorized opening when it is in a mothballed state. The end shutter is disconnected from the remote control and the electromechanical actuators 34 and 62 are removed.

Предлагаемая конструкция концевого затвора камер запуска и приема ПС по сравнению с известными аналогами имеет следующие преимущества: повышается эксплуатационная безопасность за счет автоматизации и дистанционного управления процессом разгерметизации камеры, а также наличия устройств блокировки, исключающих несанкционированное открытие затвора при давлении в камере более 0,005 МПа; обеспечивается надежная герметизация стыка крышки с комингсом за счет применения сдвоенных радиальных уплотнений и возможности предварительной проверки герметичности стыка воздухом до заполнения и повышения давления газа в камере; снижается металлоемкость затвора за счет конструктивного исполнения запорного устройства крышки, разгружающего траверсу при действии рабочего давления на крышку.The proposed design of the end shutter of the PS launch and reception chambers in comparison with the known analogues has the following advantages: increased operational safety due to automation and remote control of the chamber depressurization process, as well as the presence of locking devices that prevent unauthorized opening of the shutter at a chamber pressure of more than 0.005 MPa; reliable sealing of the joint of the lid with coaming is provided due to the use of double radial seals and the possibility of preliminary checking the tightness of the joint with air before filling and increasing the gas pressure in the chamber; the shutter metal consumption is reduced due to the design of the closure device of the lid, unloading the yoke under the action of the working pressure on the lid.

Claims (10)

1. Концевой затвор камер запуска и приема поточных средств магистральных трубопроводов, содержащий цилиндрический корпус с комингсом, откидную бигельную крышку, герметично сопряженную с комингсом и соединенную с возможностью осевого перемещения посредством винтового привода с траверсой, шарнирно закрепленной на корпусе, а также запорное устройство крышки и устройство фиксации траверсы в рабочем положении, отличающийся тем, что в нем запорное устройство крышки выполнено в виде выдвижных цапф, размещенных в радиальных цилиндрических полостях, образованных в крышке по периметру ее фланца и взаимодействующих с радиальными отверстиями, выполненными в комингсе корпуса соосно с цилиндрическими полостями крышки, причем радиальные цилиндрические полости сообщены с полостью камеры, а выдвижные цапфы выполнены в виде поршней, торцы которых взаимодействуют со штоками пружинных толкателей, установленных снаружи по периметру комингса, при этом устройство фиксации траверсы в рабочем положении состоит из двух выдвижных пальцев, соединяющих проушины траверсы с проушинами комингса.1. The end shutter of the chambers for starting and receiving flow means of trunk pipelines, comprising a cylindrical body with coaming, a hinged ligature cover hermetically coupled to the coaming and connected with the possibility of axial movement by means of a screw drive with a traverse pivotally mounted on the housing, as well as a latch locking device and a device for fixing the traverse in the working position, characterized in that in it the locking device of the cover is made in the form of retractable trunnions placed in radial cylindrical cavities formed in the cap along the perimeter of its flange and interacting with radial holes made in the coaming of the housing coaxially with the cylindrical cavities of the cap, the radial cylindrical cavities being in communication with the chamber cavity, and the sliding trunnions made in the form of pistons, the ends of which interact with the rods of the spring pushers, installed outside the perimeter of the coaming, while the device for fixing the beam in the working position consists of two retractable fingers connecting the eyes of the beam with the eyes of the comin gsa. 2. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что в нем крышка выполнена в виде толстостенной плиты, имеющей сферический свод со стороны камеры, при этом на торце крышки закреплена эластичная диафрагма, герметично отделяющая сферический свод от внутреннего объема камеры, а на боковой поверхности крышки, сопрягаемой с комингсом, между двумя радиальными уплотнительными кольцами выполнена кольцевая проточка, которая сообщена со штуцером для подачи воздуха под давлением при проверке герметичности стыка.2. The end shutter according to claim 1, characterized in that the lid is made in the form of a thick-walled plate having a spherical arch from the side of the chamber, while an elastic diaphragm is fixed on the end of the lid, hermetically separating the spherical arch from the inner volume of the chamber, and on the side An annular groove is made between the surface of the cover mating with coaming between the two radial O-rings, which is in communication with the fitting for supplying air under pressure when checking the tightness of the joint. 3. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что в нем винтовой привод, обеспечивающий осевое перемещение крышки, выполнен в виде ходового винта со сферической пятой, сопряженной с плавающим подпятником с упругими боковыми накладками, установленным в цилиндрической расточке, выполненной в крышке с внешней стороны, при этом на свободный конец ходового винта, выступающий над траверсой, установлено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с шестерней, ось которой смонтирована в опорах, расположенных на траверсе и защитном коробе, герметизирующем зубчатую пару, причем конец оси, выступающий из короба, выполнен в виде унифицированного наконечника для присоединения механического привода или дублирующего ручного.3. The end closure according to claim 1, characterized in that the screw drive providing axial movement of the cover is made in the form of a spindle with a spherical heel paired with a floating thrust bearing with elastic side plates installed in a cylindrical bore made in the cover with external side, while on the free end of the lead screw protruding above the traverse, there is a gear wheel engaged with the gear, the axis of which is mounted in supports located on the traverse and the protective box, the sealant yuschem gear pair, wherein the end of the shaft projecting from the duct is formed as a tip for uniform attachment of the mechanical actuator or a manual backup. 4. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен съемными, например, электромеханическими приводами с дистанционным управлением, датчиками концевых положений крышки и сигнализатором давления в камере, имеющими электрическую связь с пультом дистанционного управления, при этом один привод закреплен на защитном коробе и соединен со свободным концом оси шестерни винтового привода, а второй установлен на комингсе и сопряжен с осью шарнирного соединения траверсы с корпусом.4. The end shutter according to claim 1, characterized in that it is equipped with removable, for example, electromechanical actuators with remote control, end position sensors of the cover and a pressure switch in the chamber, which are electrically connected to the remote control, while one actuator is mounted on a protective box and connected to the free end of the axis of the gears of the screw drive, and the second is mounted on the coaming and is coupled to the axis of the hinge of the traverse with the housing. 5. Концевой затвор по п.1 или 3, отличающийся тем, что он снабжен устройством механической блокировки, исключающим возможность отведения крышки от комингса затвора при наличии давления в камере, состоящее из тормозной колодки, расположенной внутри защитного короба и взаимодействующей с зубчатым колесом, при этом тормозная колодка закреплена на подпружиненном штоке пневмоцилиндра, установленного снаружи короба, поршневая полость которого сообщена с внутренней полостью камеры.5. The end bolt according to claim 1 or 3, characterized in that it is equipped with a mechanical locking device, which excludes the possibility of the cover retracting from the gate coaming in the presence of pressure in the chamber, consisting of a brake pad located inside the protective box and interacting with the gear wheel, this brake pad is mounted on a spring-loaded rod of a pneumatic cylinder mounted outside the box, the piston cavity of which is in communication with the internal cavity of the chamber. 6. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что в нем на каждом выдвижном пальце устройства фиксации траверсы выполнены кольцевые канавки, при этом с кольцевой канавкой одного из пальцев взаимодействует шток электромеханического запорного устройства, имеющего электрическую связь с пультом дистанционного управления, а с кольцевой канавкой другого выдвижного пальца взаимодействует подпружиненный шток пневмоцилиндра, поршневая полость которого сообщена с внутренней полостью камеры.6. The end shutter according to claim 1, characterized in that annular grooves are made on each retractable finger of the traverse fixing device, and the rod of an electromechanical locking device interacting with the remote control is electrically connected to the remote control, and with the annular groove of the other sliding finger interacts with the spring-loaded rod of the pneumatic cylinder, the piston cavity of which is in communication with the internal cavity of the chamber. 7. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что в нем на комингсе корпуса в диаметральной плоскости, параллельной оси вращения траверсы, установлены ролики, а на крышке закреплены профилированные направляющие планки, взаимодействующие с роликами при сопряжении крышки с комингсом, и направляющий штырь, взаимодействующий с отверстием, выполненным в траверсе и расположенным выше центра массы крышки.7. The end shutter according to claim 1, characterized in that the rollers are installed on the housing coaming in a diametrical plane parallel to the axis of rotation of the traverse, and profiled guide bars are mounted on the lid, interacting with the rollers when the cover is mated with the coaming, and a guide pin interacting with the hole made in the traverse and located above the center of mass of the cover. 8. Концевой затвор по п.1 или 3, отличающийся тем, что в нем между крышкой и траверсой коаксиально с ходовым винтом установлен герметичный складывающийся, например, гофрированный кожух из эластомерного материала.8. The end closure according to claim 1 or 3, characterized in that a sealed folding, for example, corrugated casing of elastomeric material is installed therein between the cover and the yoke screw coaxially with the lead screw. 9. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что в нем крышка снабжена кольцевым эластичным пылевлагозащитным воротником, перекрывающим кольцевой зазор между крышкой и комингсом корпуса.9. The end closure according to claim 1, characterized in that the lid is provided with an annular elastic dust and moisture protection collar that overlaps the annular gap between the lid and the housing coaming. 10. Концевой затвор по п.1 или 2, отличающийся тем, что в нем на торце крышки затвора камеры приема поточных средств перед эластичной диафрагмой установлен жесткий защитный щит, имеющий сквозные отверстия. 10. The end shutter according to claim 1 or 2, characterized in that a protective shield having through holes is installed in front of the elastic diaphragm on the end of the shutter lid of the flow chamber receiving chamber.

Images