×
20.01.2018
218.016.13ce

Результат интеллектуальной деятельности: ЗАПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ УЗЛА СТЫКОВКИ-РАССТЫКОВКИ ПРОДУКТОПРОВОДА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к трубопроводной арматуре, применяется в качестве запорного элемента, предназначено для перегрузки углеводородов в море и решает задачу по обеспечению надежной работы узла стыковки-расстыковки продуктопровода, в том числе и в аварийных режимах эксплуатации. Для этого в запорном механизме узла стыковки-расстыковки продуктопровода приводной элемент включает поворотный вал с установленными на нем качающимися коромыслами, имеющими на своих концах шарнирные валы, на которых закреплено по одному рычагу с возможностью поворота, причем верхняя пара рычагов приводного элемента соединена с серьгой верхнего штока, а нижняя пара - соответственно с серьгой введенного в состав запорного механизма подпружиненного нижнего штока, при этом на качающихся коромыслах образованы косые уступы в области крепления к ним рычагов, а на рычагах - в области их крепления к серьгам штоков, при этом фланец оснащен радиально расположенными запорными пальцами и подпружиненными ограничителями перемещения пальцев. 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и применяется в качестве ее запорного элемента. Оно предназначено для использования преимущественно в конструкции погружного буя, применяемого при перегрузке углеводородов в море. Также может быть использовано в любых других устройствах, где требуется быстродействие запорного механизма, повышенная герметичность и где возможно давление на клапан с двух противоположных сторон.

Известен узел стыковки продуктопроводов [патент на полезную модель RU 161683], содержащий направляющее устройство, состоящее из трубы и заостренного вала, соединительный наконечник, размещенный на мобильном деформируемом трубопроводе, приемное устройство, размещенное на неподвижном трубопроводе, лебедку для наматывания каната, причем приемное устройство снабжено вертлюгом, обеспечивающим свободное вращение соединительного наконечника, приемное устройство и соединительный наконечник снабжены запорными клапанами, размещенными в месте их стыковки, запорные клапаны снабжены тарелками, выполненными с возможностью соприкосновения друг с другом.

Известен также двухседельный клапан преимущественно контейнера для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива [патент на изобретение RU 2095671], который содержит корпус с двумя седлами, две тарелки, соединенные между собой штоком, на одной из тарелок выполнен хвостовик для соединения с приводным элементом. Тарелки обращены уплотнительными поверхностями друг к другу, а соединяющий их шток выполнен из двух частей, связанных резьбовым соединением, тарелка с хвостовиком установлена с возможностью вращательного перемещения совместно с приводным элементом и осевого перемещения относительно седла и приводного элемента, а другая тарелка зафиксирована от поворота, причем осевые перемещения тарелок при открывании клапана ограничены. В корпусе соосно штоку размещено запорное устройство, взаимодействующее в открытом положении клапана с тарелкой, зафиксированной от поворота.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является клапан с двумя тарелками [Патент на полезную модель RU 161659], содержащий корпус с двумя седлами, две тарелки, обращенные уплотнительными поверхностями друг к другу, шток, соединенный с первой тарелкой, хвостовик, приводной элемент, причем корпус выполнен сборным. Шток снабжен пружиной, служащей для автоматического закрытия первой тарелки, и соединен с хвостовиком, который соединен с приводным элементом, состоящим из системы рычагов и оси типа «пантограф», и служащих для открытия второй тарелки, выполненной в виде полого стакана, вставленного в гильзу, и снабженной пружиной, служащей для ее автоматического закрытия. Быстрое открытие клапана выполняется за счет приложения осевого усилия к первой тарелке и ее совместного со штоком и хвостовиком поступательного перемещения, вызывающих с помощью приводного элемента типа «пантограф» осевое усилие противоположного направления на второй тарелке и поступательное перемещение второй тарелки. При быстром (аварийном) снятии осевого усилия с первой тарелки, пружина первой тарелки, быстро автоматически закроет первую тарелку, а вторая тарелка, жестко несвязанная с первой тарелкой, будет быстро автоматически закрыта пружиной, размещенной в объеме, ограниченном гильзой и стаканом.

Недостатками известного устройства являются возможность заклинивания или раннего открытия нижней тарелки, заклинивания втулок «пантографа» при их перемещении по неподвижной оси в механизме «пантографа». Кроме того, для клапана характерна низкая пропускная способность из-за широкого расположения рычагов «пантографа» и их плохого обтекания рабочей средой, а также возможность случайного открытия его обеих тарелок до запланированного открытия клапана.

Задачей предлагаемого изобретения является создание запорного механизма, обеспечивающего надежную работу узла стыковки-расстыковки продуктопровода, в том числе и в аварийных режимах эксплуатации.

Это достигается тем, что в запорном механизме узла стыковки-расстыковки продуктопровода, содержащем сборный корпус, фланец с седлом, нижнее седло, верхнюю и нижнюю тарелки, обращенные уплотнительными поверхностями друг к другу, размещенный в направляющей подпружиненный верхний шток с серьгой, соединенный с верхней тарелкой, имеющей хвостовик, приводной элемент, выполненный в виде механизма типа «пантограф», и систему рычагов, состоящую из верхней и нижней пары, по изобретению приводной элемент включает поворотный вал с установленными на нем качающимися коромыслами, имеющими на своих концах шарнирные валы, на которых закреплено по одному рычагу с возможностью поворота, причем верхняя пара рычагов приводного элемента соединена с серьгой верхнего штока, а нижняя пара - соответственно с серьгой введенного в состав запорного механизма подпружиненного нижнего штока, при этом на качающихся коромыслах образованы косые уступы в области крепления к ним рычагов, а на рычагах - в области их крепления к серьгам штоков, при этом фланец оснащен радиально расположенными запорными пальцами и подпружиненными ограничителями перемещения пальцев.

Выполнение приводного элемента с использованием системы рычагов и коромысел, соединенных между собой шарнирными валами, обеспечивает надежную передачу усилия от верхнего штока, при открытии верхней тарелки, к нижнему штоку и, соответственно, нижней тарелки, также открывая ее. Это достигается путем замены в приводном элементе запорного механизма прототипа втулок, перемещающихся в процессе открытия-закрытия узла стыковки-расстыковки продуктопровода по неподвижному валу, что может привести к их заклиниванию, на шарнирно-поворотную систему, состоящую из рычагов и коромысел. В результате исключается возможность возникновения указанного эффекта заклинивания.

Наличие косых уступов на коромыслах и на рычагах обеспечивает их более компактное размещение в проточной части корпуса узла стыковки-расстыковки продуктопровода с обеспечением необходимой амплитуды перемещений для передачи усилия от верхнего штока, при открытии верхней тарелки, к нижнему штоку и, соответственно, к нижней тарелке, с сохранением необходимых прочностных характеристик коромысел и рычагов. В результате это позволяет увеличить общую пропускную способность узла стыковки-расстыковки продуктопровода, а также обеспечить его надежную работу.

Оснащение фланца радиально расположенными запорными пальцами и подпружиненными ограничителями перемещения пальцев исключает возможность открытия узла стыковки-расстыковки продуктопровода до его надежного закрепления в приемном устройстве транспортного судна.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид запорного механизма узла стыковки-расстыковки продуктопровода, на фиг. 2 - приводной элемент запорного механизма.

Предлагаемый запорный механизм узла стыковки-расстыковки продуктопровода содержит сборный корпус 1, на верхнем торце которого расположен фланец 2. Внутри корпуса 1 находится приводной элемент, выполненный в виде механизма типа «пантограф», имеющего качающиеся коромысла 3, установленные на горизонтально расположенном по оси приводного элемента поворотном валу 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 пару рычагов. На концах коромысел 3 имеются шарнирные валы 7, на которых установлено по одному рычагу 5, 6 с возможностью поворота (фиг. 1, 2). Внутри корпуса 1 также размещены подпружиненные верхний шток 8, размещенный в направляющей 9, и нижний шток 10, размещенный в направляющей 11, имеющие соответственно серьги 12 и 13 для связи с рычагами 5, 6, и расположенные на верхнем штоке 8 верхняя тарелка 14 с прикрепленным к ней хвостовиком 15 и на нижнем штоке 10 - нижняя тарелка 16, обращенные своими уплотнительными поверхностями 17, 18 друг к другу. Верхняя тарелка 14 контактирует с посадочным отверстием фланца 2 (на рисунке не отмечено). В нижней части корпуса 1 запорного механизма расположено седло 19, с посадочным отверстием которого (на рисунке не отмечено) контактирует нижняя тарелка 16. На качающихся коромыслах 3 образованы косые уступы 20 в области крепления к ним рычагов 5, 6 (фиг. 2), а на самих рычагах также образованы косые уступы 21 в области их крепления к серьгам 12, 13 верхнего 8 и соответственно нижнего 10 штоков (фиг. 1, 2). Фланец 2 оснащен радиально расположенными запорными пальцами 22 и подпружиненными ограничителями перемещения 23 пальцев 22.

Устройство работает следующим образом.

После подсоединения узла стыковки-расстыковки запорного механизма к приемному устройству транспортного судна (на рисунке не показано) фланцем 2 и надежного закрепления их друг с другом, ограничители 23 перемещения пальцев 22, вдавливаясь в тело фланца 2, обеспечивают возможность верхней тарелке 14 освободиться от застопоренного состояния и которая под действием осевого усилия со стороны троса (на рисунке не показано) транспортного судна (на чертеже не показано), действующего на хвостовик 15, переместится при этом по направлению оси штока 8 вместе с хвостовиком 15, сжимая пружину 24 верхнего штока 8. В результате чего образуется зазор (на рисунке не показан) между верхней тарелкой 14 и фланцем 2, обеспечивающий протекание перекачиваемого продукта без эффекта дросселирования, приводящего к повышенному сопротивлению перетекания жидкости. При этом осевое усилие от хвостовика 15 передается через верхний шток 8 и верхнюю пару рычагов 5 коромысел 3 к нижней паре рычагов 6, заставляя их сходиться и принять по существу вертикальное положение, обеспечивая сжатие пружины 25 и перемещение вниз нижнего штока 10 вместе с нижней тарелкой 16 с образованием просвета между нижней тарелкой 16 и седлом 19, приводящих к полному открытию запорного механизма. Коромысла 3 и пары рычагов 5 и 6 должны иметь соответствующие геометрические параметры для обеспечения запорным механизмом беспрепятственного протекания перекачиваемого продукта при максимальном поднятии верхней тарелки 14 и соответствующем максимальном опускании нижней тарелки 16.

По завершении процесса перекачки, снижают усилие в тросе транспортного судна, подсоединенном к хвостовику 15, под действием лебедки транспортного судна (на рисунке не показано), верхняя тарелка 14 под действием разжимающейся пружины 24 прижимается соответственно к фланцу 2. При этом рычаги 5 и 6 под действием пружин 24, 25 попарно расходятся, поднимая нижний шток 10 вместе с нижней тарелкой 16, которая прижимается к седлу 19, благодаря чему обеспечивается синхронное закрытие нижней тарелки 16 и верхней 14 (фиг. 1). После закрытия запорного механизма, он отстыковывается от приемного устройства транспортного судна.

Таким образом, за счет того что в запорном механизме узла стыковки-расстыковки продуктопровода, содержащем сборный корпус, фланец с седлом, нижнее седло, верхнюю и нижнюю тарелки, обращенные уплотнительными поверхностями друг к другу, размещенный в направляющей подпружиненный верхний шток с серьгой, соединенный с верхней тарелкой, имеющей хвостовик, приводной элемент, выполненный в виде механизма типа «пантограф», и систему рычагов, состоящую из верхней и нижней пары, по изобретению приводной элемент включает поворотный вал с установленными на нем качающимися коромыслами, имеющими на своих концах шарнирные валы, на которых закреплено по одному рычагу с возможностью поворота, причем верхняя пара рычагов приводного элемента соединена с серьгой верхнего штока, а нижняя пара - соответственно с серьгой введенного в состав запорного механизма подпружиненного нижнего штока, при этом на качающихся коромыслах образованы косые уступы в области крепления к ним рычагов, а на рычагах - в области их крепления к серьгам штоков, при этом фланец оснащен радиально расположенными запорными пальцами и подпружиненными ограничителями перемещения пальцев, достигается повышение надежности работы запорного механизма, приводящей к уменьшению помех протекания перекачиваемой жидкости и вероятности утечки перекачиваемой жидкости, и, как следствие, к повышению безопасности его работы.

Запорный механизм узла стыковки-расстыковки продуктопровода, содержащий сборный корпус, фланец с седлом, нижнее седло, верхнюю и нижнюю тарелки, обращенные уплотнительными поверхностями друг к другу, размещенный в направляющей подпружиненный верхний шток с серьгой, соединенный с верхней тарелкой, имеющей хвостовик, приводной элемент, выполненный в виде механизма типа «пантограф», и систему рычагов, состоящую из верхней и нижней пары, отличающийся тем, что приводной элемент включает поворотный вал с установленными на нем качающимися коромыслами, имеющими на своих концах шарнирные валы, на которых закреплено по одному рычагу с возможностью поворота, причем верхняя пара рычагов приводного элемента соединена с серьгой верхнего штока, а нижняя пара - соответственно с серьгой введенного в состав запорного механизма подпружиненного нижнего штока, размещенного в направляющей, при этом на качающихся коромыслах образованы косые уступы в области крепления к ним рычагов, а на рычагах - в области их крепления к серьгам штоков, при этом фланец оснащен радиально расположенными запорными пальцами и подпружиненными ограничителями перемещения пальцев.
ЗАПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ УЗЛА СТЫКОВКИ-РАССТЫКОВКИ ПРОДУКТОПРОВОДА
ЗАПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ УЗЛА СТЫКОВКИ-РАССТЫКОВКИ ПРОДУКТОПРОВОДА
ЗАПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ УЗЛА СТЫКОВКИ-РАССТЫКОВКИ ПРОДУКТОПРОВОДА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 181 items.
10.05.2018
№218.016.434e

Универсальное арктическое судно класса inf-2

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским судам, предназначенным для транспортировки генеральных грузов и отработанного ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций. Предложено универсальное арктическое судно класса INF-2, корпус и энергетическая установка которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649561
Дата охранного документа: 03.04.2018
10.05.2018
№218.016.448e

Устройство для теплового и шумового экранирования высокотемпературных поверхностей

Изобретение относится к области теплотехники и акустики и может быть использовано для теплового и шумового экранирования высокотемпературных поверхностей к низкотемпературной или человеку в помещении любого типа. Устройство для теплового и шумового экранирования высокотемпературных поверхностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650009
Дата охранного документа: 06.04.2018
10.05.2018
№218.016.45b7

Поисковый подводный аппарат и способ его применения

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов. Предложен поисковый подводный аппарат, несущий в качестве полезной нагрузки буи, оборудованные телескопическим поплавком с устройством для плавления льда и выдвижной антенной, оснащенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650298
Дата охранного документа: 11.04.2018
10.05.2018
№218.016.46a3

Устройство для формирования градиента скорости воздушного потока

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний и предназначено для использования в аэродинамических трубах для формирования градиента скорости воздушного потока. Устройство содержит турбулизаторы потока. Турбулизаторы потока состоят из парных элементов, имеющих форму прямоугольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650429
Дата охранного документа: 13.04.2018
10.05.2018
№218.016.49d6

Противоударное устройство

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус и упругий элемент. Упругий элемент выполнен в виде цилиндра, в котором по его образующей изготовлена канавка. Упругий элемент помещен в корпус, выполненный в виде отрезка трубы. Упругий элемент выступает из корпуса, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651334
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.49f4

Плавучая буровая установка

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых, преимущественно на мелководном шельфе и касается вопроса обеспечения автономного перемещения плавучей буровой установки по мелководью. Плавучая буровая установка включает средний и боковые опорные понтоны и расположенную на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651328
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.4bb8

Спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651960
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d26

Спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала с морского нефтегазового сооружения в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала морского нефтегазового сооружения в ледовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652366
Дата охранного документа: 25.04.2018
29.05.2018
№218.016.5294

Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий

Изобретение относится к области судостроения, связанной с вопросами эвакуации персонала с морских нефтегазовых сооружений, работающих на акватории замерзающих морей континентального шельфа. Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653909
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.5519

Подводный аппарат-охотник

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов и физического воздействия на них. Подводный аппарат-охотник состоит из головной части, в которой размещаются бортовая система управления и связанная с ней система самонаведения, заряд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654435
Дата охранного документа: 17.05.2018
Showing 101-110 of 130 items.
10.05.2018
№218.016.49f4

Плавучая буровая установка

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых, преимущественно на мелководном шельфе и касается вопроса обеспечения автономного перемещения плавучей буровой установки по мелководью. Плавучая буровая установка включает средний и боковые опорные понтоны и расположенную на них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651328
Дата охранного документа: 19.04.2018
10.05.2018
№218.016.4bb8

Спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651960
Дата охранного документа: 24.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d26

Спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала с морского нефтегазового сооружения в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских нефтегазовых объектов, работающих в ледовых условиях. Предложено спусковое устройство спасательной шлюпки для эвакуации персонала морского нефтегазового сооружения в ледовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652366
Дата охранного документа: 25.04.2018
29.05.2018
№218.016.5294

Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий

Изобретение относится к области судостроения, связанной с вопросами эвакуации персонала с морских нефтегазовых сооружений, работающих на акватории замерзающих морей континентального шельфа. Спасательный плот морского нефтегазового сооружения преимущественно для ледовых условий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653909
Дата охранного документа: 15.05.2018
29.05.2018
№218.016.5564

Спускоподъемное устройство для пересадки персонала и транспортировки груза на морское сооружение и с него в ледовых условиях

Изобретение относится к области морской техники, связанной с обслуживанием морских сооружений, работающих в ледовых условиях. Спускоподъемное устройство для пересадки персонала и транспортировки груза на морское сооружение и с него в ледовых условиях включает закрепленный на морском сооружении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654268
Дата охранного документа: 17.05.2018
29.05.2018
№218.016.5956

Ледокольное судно (варианты)

Изобретение относится к области судостроения, в частности к ледокольным судам и буксирам, предназначенным для эксплуатации во льдах. Предложено ледокольное судно, в кормовом подзоре которого размещен движительно-рулевой комплекс с установленными на валах гребными движителями, расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655177
Дата охранного документа: 24.05.2018
22.09.2018
№218.016.88f3

Дополнительное пропульсивное устройство судна, совмещенное с подруливающим устройством

Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям дополнительного пропульсивного устройства судна. Дополнительное пропульсивное устройство судна, совмещенное с его подруливающим устройством, содержит по меньшей мере один лопастной движитель, расположенный в корпусе судна с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667421
Дата охранного документа: 19.09.2018
11.10.2018
№218.016.901f

Способ определения в ледовом бассейне дистанции торможения крупнотоннажного судна при проводке его ледоколом

Изобретение относится к области морского транспорта и способам проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах. Способ включает приготовление в ледовом бассейне ледяных полей, имитирующих различные ледовые условия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669158
Дата охранного документа: 08.10.2018
13.01.2019
№219.016.aecc

Способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях

Изобретение относится к области геологоразведки, а именно к разведочному бурению на море. Предложен способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях, в котором производят установку якорей на морское дно судами-завозчиками якорей в симметричные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676927
Дата охранного документа: 11.01.2019
25.01.2019
№219.016.b429

Устройство сбора разлитой нефти подо льдом

Изобретение относится к охране окружающей среды, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти подо льдом в замерзающих морях в зоне аварийных подводно-добычных комплексов или подводных нефтепроводов при их эксплуатации и решает задачу по обеспечению эффективного сбора разлитой нефти в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678140
Дата охранного документа: 23.01.2019
+ добавить свой РИД