RU222822U1

RU222822U1 - Ball valve for gas pipeline

Info

Publication number: RU222822U1
Application number: RU2023130129U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Грачев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Инпульс" (ООО "НПО "Инпульс")
Filing date: 2023-11-20
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к трубопроводной арматуре, в частности к конструкции кранов шаровых, многофункциональных, которые предназначены для работы в качестве запорного устройства и применяются на газопроводах среднего и низкого давления в сетях газораспределения и газоснабжения, а также в технологических линиях с газообразными средами, нейтральных к применяемым материалам деталей, соприкасающихся с рабочей средой. Кран шаровой содержит корпус 1 с проходным отверстием «а», прикрепленный к нему штуцер 2 с проходным отверстием «б», шаровую пробку 3 с проходным отверстием «в». Шаровая пробка 3 установлена в седлах 4 и 5, смонтированных внутри корпуса 1 и штуцера 2, и управляется рукояткой 6. Корпус 1 и штуцер 2 выполнены с монтажными участками, соответственно, 7 и 8 для присоединения к газопроводу. Штуцер 2 изготовлен из стеклонаполненного полифениленсульфида, имеющего большую твердость, плотность и высокую температурную и химическую стойкость. Наружная часть монтажного участка 8 штуцера 2 выполнена из латуни, соединенной посредством плавления в одно неразрывное целое с стеклонаполненным полифениленсульфидом. Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в предотвращении возникновения аварийной ситуации на газопроводе и на потребителе газа за счет увеличения электрической прочности, стойкости шарового крана к пробою от воздействия токов утечки. 6 з.п. ф-лы, 3 ил. The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to pipeline fittings, in particular to the design of multifunctional ball valves, which are designed to work as a shut-off device and are used on medium and low pressure gas pipelines in gas distribution and gas supply networks, as well as in technological lines with gaseous media, neutral to the materials used, parts in contact with the working environment. The ball valve contains a body 1 with a passage hole “a”, a fitting 2 with a passage hole “b” attached to it, a ball plug 3 with a passage hole “c”. Ball plug 3 is installed in seats 4 and 5, mounted inside housing 1 and fitting 2, and is controlled by handle 6. Housing 1 and fitting 2 are made with mounting sections 7 and 8, respectively, for connection to the gas pipeline. Fitting 2 is made of glass-filled polyphenylene sulfide, which has great hardness, density and high temperature and chemical resistance. The outer part of the mounting section 8 of the fitting 2 is made of brass, connected by melting into one inextricable whole with glass-filled polyphenylene sulfide. The technical result from the use of the claimed utility model is to prevent the occurrence of an emergency situation on the gas pipeline and on the gas consumer by increasing the electrical strength and resistance of the ball valve to breakdown from the effects of leakage currents. 6 salary f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к трубопроводной арматуре, в частности к конструкции кранов шаровых, многофункциональных, которые предназначены для работы в качестве запорного устройства и применяются на газопроводах среднего и низкого давления в сетях газораспределения и газоснабжения, а также в технологических линиях с газообразными средами, нейтральных к применяемым материалам деталей, соприкасающихся с рабочей средой.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to pipeline fittings, in particular to the design of multifunctional ball valves, which are designed to work as a shut-off device and are used on medium and low pressure gas pipelines in gas distribution and gas supply networks, as well as in technological lines with gaseous media, neutral to the materials used, parts in contact with the working environment.

Известен шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды, содержащий корпус с шаровой пробкой с проходным отверстием, управляемой шпинделем с рукояткой, оснащенной блокировкой, выполненной с возможностью предотвращения случайного открытия крана - первый элемент системы безопасности. Второй элемент - отсечной клапан с подпружиненным затвором, выполненный с возможностью предотвращения утечки взрывоопасной среды при разрыве трубопровода. Третий элемент - термозапорный клапан с подпружиненным толкателем и плавкой вставкой, выполненной с возможностью его фиксации и предотвращения выброса взрывоопасной среды. Изобретение направлено на предотвращение аварийных ситуаций, связанных со случайным открытием крана и с утечкой взрывоопасной среды при разрыве трубопровода, и как результат - на снижение вероятности человеческих жертв и размера материальных потерь (патент на изобретение РФ №2726972, МПК F16K 5/06, 2016 г.).A ball valve with a triple safety system for explosive environments is known, containing a body with a ball plug with a through hole, controlled by a spindle with a handle equipped with a lock designed to prevent accidental opening of the valve - the first element of the safety system. The second element is a shut-off valve with a spring-loaded shutter, designed to prevent the leakage of an explosive atmosphere in the event of a pipeline rupture. The third element is a thermal shut-off valve with a spring-loaded pusher and a fusible insert designed to fix it and prevent the release of an explosive atmosphere. The invention is aimed at preventing emergency situations associated with the accidental opening of a tap and the leakage of an explosive atmosphere during a pipeline rupture, and as a result, reducing the likelihood of human casualties and the amount of material losses (RF patent for invention No. 2726972, IPC F16K 5/06, 2016 .).

Данное техническое решение, как наиболее близкое к предложенному, принято за прототип.This technical solution, as the closest to the proposed one, was adopted as a prototype.

В этом известном устройстве тройная система безопасности автоматически срабатывает при возникновении аварийной ситуации на газопроводе. Однако в ней не предусмотрены средства защиты, предотвращающие возникновение аварийной ситуации от токов утечки от электрифицированного или не электрифицированного потребителя и на газопроводе, что является недостатком данного устройства.In this well-known device, the triple safety system is automatically activated when an emergency occurs on the gas pipeline. However, it does not provide protection measures to prevent the occurrence of an emergency from leakage currents from an electrified or non-electrified consumer and on the gas pipeline, which is a disadvantage of this device.

Наиболее часто встречающийся случай такой аварийной ситуации в быту - это точечный пробой гофры/подводки сильфонной подачи газа от стояка к газовой плите, приводящий к утечке газа из газопровода и дальнейшим негативным последствиям (взрыв, пожар).The most common case of such an emergency in everyday life is a point breakdown of the corrugation/inlet of the bellows gas supply from the riser to the gas stove, leading to gas leakage from the gas pipeline and further negative consequences (explosion, fire).

Другой часто встречающийся случай - когда при поджиге спичками конфорки плиты может произойти взрыв от того, что токи утечки попали на корпус плиты либо через гибкую подводку, связывающую плиту с газопроводом, либо напрямую - от металлического газопровода (трубы), непосредственно соединенного с плитой.Another common case is when, when igniting a stove burner with matches, an explosion can occur because leakage currents enter the stove body either through a flexible line connecting the stove to the gas pipeline, or directly - from a metal gas pipeline (pipe) directly connected to the stove.

Заявленное конструктивное выполнение крана шарового, установленного на газопроводе, позволяет избежать аварийной ситуации от воздействия токов утечки как на газопроводе, так и на потребителе газа.The stated design of a ball valve installed on a gas pipeline allows one to avoid an emergency from the effects of leakage currents both on the gas pipeline and on the gas consumer.

Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в предотвращении возникновения аварийной ситуации на газопроводе и на потребителе газа за счет увеличения электрической прочности, стойкости шарового крана к пробою от воздействия токов утечки.The technical result from the use of the claimed utility model is to prevent the occurrence of an emergency situation on the gas pipeline and on the gas consumer by increasing the electrical strength and resistance of the ball valve to breakdown from the effects of leakage currents.

Указанный технический результат достигается за счет того, что кран шаровой для газопровода содержит корпус, прикрепленный к нему штуцер и управляемую рукояткой шаровую пробку с проходным отверстием, установленную в седлах, смонтированных внутри корпуса и штуцера. Корпус и штуцер выполнены с проходными отверстиями и с монтажными участками для присоединения к газопроводу. При этом штуцер изготовлен из стеклонаполненного полифениленсульфида, а наружная часть монтажного участка штуцера изготовлена из латуни, соединенной в одно неразрывное целое с стеклонаполненным полифениленсульфидом посредством плавления.The specified technical result is achieved due to the fact that a ball valve for a gas pipeline contains a body, a fitting attached to it, and a ball plug with a through hole, controlled by a handle, installed in saddles mounted inside the body and fitting. The body and fitting are made with through holes and with mounting areas for connection to the gas pipeline. In this case, the fitting is made of glass-filled polyphenylene sulfide, and the outer part of the mounting section of the fitting is made of brass, connected into one inextricable whole with glass-filled polyphenylene sulfide by melting.

Кроме того, что рукоятка связана с шаровой пробкой посредством фиксатора и шпинделя, между корпусом и шпинделем, а также между корпусом и штуцером установлены уплотнения, седла изготовлены из фторопласта, штуцер прикреплен к корпусу винтами, а на монтажном участке корпуса и на латунной части монтажного участка штуцера нарезана резьба для присоединения к газопроводу.In addition to the fact that the handle is connected to the ball plug by means of a retainer and a spindle, seals are installed between the body and the spindle, as well as between the body and the fitting, the seats are made of fluoroplastic, the fitting is attached to the body with screws, and on the mounting section of the housing and on the brass part of the mounting section The fitting is threaded for connection to the gas pipeline.

Устройство иллюстрируется чертежами, на которых:The device is illustrated by drawings in which:

на фиг. 1 изображен кран шаровой в положении «ОТКРЫТО», продольный разрез;in fig. 1 shows a ball valve in the “OPEN” position, longitudinal section;

на фиг. 2 - кран шаровой, вид сбоку;in fig. 2 - ball valve, side view;

на фиг. 3 - штуцер, продольный разрез, гдеin fig. 3 - fitting, longitudinal section, where

1 - корпус1 - body

2 - штуцер2 - fitting

3 - шаровая пробка3 - ball plug

4 и 5 - седла4 and 5 - saddles

6 - рукоятка6 - handle

7 - монтажный участок корпуса7 - mounting section of the housing

8 - монтажный участок штуцера8 - installation section of the fitting

9 - наружная латунная часть монтажного участка 89 - outer brass part of installation area 8

10 - подпружиненный фиксатор10 - spring-loaded clamp

11 - шпиндель11 - spindle

12 - термозапорный клапан12 - thermal shut-off valve

13 - подпружиненный толкатель13 - spring-loaded pusher

14 - плавкая вставка14 - fuse link

15 - отсечной клапан15 - shut-off valve

16 - подпружиненный затвор16 - spring-loaded shutter

17, 18, 19 - уплотнения17, 18, 19 - seals

20 - винты20 - screws

Кран шаровой содержит корпус 1 с проходным отверстием «а», прикрепленный к нему штуцер 2 с проходным отверстием «б», шаровую пробку 3 с проходным отверстием «в». Шаровая пробка 3 установлена в седлах 4 и 5, смонтированных внутри корпуса 1 и штуцера 2, и управляется рукояткой 6. Корпус 1 и штуцер 2 выполнены с монтажными участками, соответственно, 7 и 8 для присоединения к газопроводу,The ball valve contains a body 1 with a passage hole “a”, a fitting 2 with a passage hole “b” attached to it, a ball plug 3 with a passage hole “c”. Ball plug 3 is installed in seats 4 and 5, mounted inside housing 1 and fitting 2, and is controlled by handle 6. Housing 1 and fitting 2 are made with mounting sections, 7 and 8, respectively, for connection to the gas pipeline,

Штуцер 2 изготовлен из стеклонаполненного полифениленсульфида, имеющего большую твердость, плотность и высокую температурную и химическую стойкость. Наружная часть 9 монтажного участка 8 штуцера 2 выполнена из латуни, соединенной посредством плавления в одно неразрывное целое с стеклонаполненным полифениленсульфидом.Fitting 2 is made of glass-filled polyphenylene sulfide, which has great hardness, density and high temperature and chemical resistance. The outer part 9 of the mounting section 8 of the fitting 2 is made of brass, connected by melting into one continuous whole with glass-filled polyphenylene sulfide.

Рукоятка 6 связана с шаровой пробкой 3 посредством подпружиненного фиксатора 10 и шпинделя 11, позволяющими блокировать рукоятку 6 от случайного открытия крана шарового.The handle 6 is connected to the ball plug 3 by means of a spring-loaded lock 10 and a spindle 11, which allows the handle 6 to be blocked from accidentally opening the ball valve.

В проходном отверстии «а» корпуса 1 смонтирован термозапорный клапан 12 с подпружиненным толкателем 13 и плавкой вставкой 14, предназначенный для предотвращения выброса взрывоопасной среды при возникновении аварийной ситуации.A thermal shut-off valve 12 with a spring-loaded pusher 13 and a fusible insert 14, designed to prevent the release of an explosive atmosphere in the event of an emergency, is mounted in the passage opening “a” of housing 1.

В проходном отверстии «в» шаровой пробки 3 установлен отсечной клапан 15 с подпружиненным затвором 16, предназначенный для предотвращения утечки транспортируемой газообразной среды при разрыве газопровода.In the passage hole “in” of the ball plug 3 there is a shut-off valve 15 with a spring-loaded shutter 16, designed to prevent leakage of the transported gaseous medium in the event of a gas pipeline rupture.

Между корпусом 1 и шпинделем 11 установлены уплотнения 17. Между корпусом 1 и штуцером 2 установлено уплотнение 18. Между штуцером 2 и седлом 4 установлено уплотнение 19. Уплотнения 17, 18, 19 выполнены в виде резиновых колец круглого сечения и обеспечивают герметичность крана шарового от внешней среды.A seal 17 is installed between the body 1 and the spindle 11. A seal 18 is installed between the body 1 and the fitting 2. A seal 19 is installed between the fitting 2 and the seat 4. The seals 17, 18, 19 are made in the form of rubber rings of circular cross-section and ensure the tightness of the ball valve from the outside environment.

На монтажном участке 7 корпуса 1 и на латунной части монтажного участка 8 штуцера 2 нарезана резьба для присоединения крана шарового к газопроводу.On the mounting section 7 of the housing 1 and on the brass part of the mounting section 8 of the fitting 2, a thread is cut to connect the ball valve to the gas pipeline.

Седла 4,5 изготовлены из фторопласта.Saddles 4.5 are made of fluoroplastic.

Штуцер 2 прикреплен к корпусу винтами 20.Fitting 2 is attached to the body with 20 screws.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в заявленной формуле полезной модели, т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".A comparison of the claimed technical solution with the level of technology known from scientific, technical and patent documentation at the priority date did not reveal a device that has features identical to all the features contained in the claimed utility model formula, i.e., a set of essential features of the previously claimed solution was not known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the title of the utility model, it can be manufactured industrially, is operable, feasible and reproducible, therefore, it meets the patentability condition of “industrial applicability”.

Кран шаровой функционирует следующим образом.The ball valve functions as follows.

Работа крана шарового предусматривает два положения шаровой пробки 3: «открыто» и закрыто».The operation of the ball valve provides for two positions of the ball plug 3: “open” and closed.”

На фиг. 1 показан кран шаровой в положении «открыто», при котором проходное отверстие «в» шаровой пробки 3 совмещено с проходными отверстиями «а» и «б» корпуса 1 и штуцера 2.In fig. Figure 1 shows a ball valve in the “open” position, in which the passage hole “c” of the ball plug 3 is aligned with the passage holes “a” and “b” of the body 1 and fitting 2.

Для установки крана шарового в положение «закрыто», рукоятку 6 поворачивают по часовой стрелке на угол 90°, поворачивая через фиксатор 10 и шпиндель 11 шаровую пробку 3, которая перекрывает проходные отверстия «а» и «б», соответственно, корпуса 1 и штуцера 2.To install the ball valve in the “closed” position, handle 6 is turned clockwise at an angle of 90°, turning ball plug 3 through the latch 10 and spindle 11, which blocks the passage holes “a” and “b”, respectively, of the body 1 and the fitting 2.

Под давлением рабочей среды шаровая пробка 3 прижимается к седлу 4, обеспечивая герметичность шарового крана.Under the pressure of the working medium, the ball plug 3 is pressed against the seat 4, ensuring the tightness of the ball valve.

Уплотнение внутренних узлов и деталей крана шарового, обеспечивающее герметичность относительно внешней среды, достигается:Sealing of the internal components and parts of the ball valve, ensuring tightness relative to the external environment, is achieved:

на шпинделе 11 - уплотнениями 17;on the spindle 11 - seals 17;

между корпусом 1 и штуцером 2 - уплотнениями 18 и 19.between body 1 and fitting 2 - seals 18 and 19.

Кран шаровой присоединяют к газовому трубопроводу посредством монтажных резьбовых участков 7 и 8 корпуса 1 и штуцера 2.The ball valve is connected to the gas pipeline through mounting threaded sections 7 and 8 of body 1 and fitting 2.

Для предотвращения аварийных ситуаций связанных со случайным открытием крана и с утечкой взрывоопасной среды при разрыве трубопровода, в проходном отверстии «а» корпуса 1 устанавливают термозапорный клапан 12, а в проходном отверстии «в» шаровой пробки - отсечной клапан 15.To prevent emergency situations associated with the accidental opening of the tap and the leakage of an explosive atmosphere when the pipeline ruptures, a thermal shut-off valve 12 is installed in the passage opening “a” of housing 1, and a shut-off valve 15 is installed in the passage opening “b” of the ball plug.

Проведены испытания заявленного устройства, по результатам которого практически исключается протекание через газопровод токов утечки от фактического электрифицированного потребителя, а именно:The claimed device has been tested, the results of which virtually eliminate the flow of leakage currents through the gas pipeline from the actual electrified consumer, namely:

при испытании по ГОСТ 30345.0 при напряжении 3750 В (три тысячи семьсот пятьдесят Вольт), переменном токе, частоте 50 Гц (пятьдесят Герц), пробой от электротока отсутствует, электрическая прочность обеспечивается в течении не менее 6 (шести) секунд, ток утечки не превышает 0,1 мА (ноль целых одна десятая миллиампер; а удельное электрическое сопротивление постоянному току напряжением 1000 В (одна тысяча Вольт) составляет не менее 5,0 мОм (пять целых ноль десятых мегаом).when tested according to GOST 30345.0 at a voltage of 3750 V (three thousand seven hundred and fifty Volts), alternating current, frequency 50 Hz (fifty Hertz), there is no breakdown from electric current, dielectric strength is ensured for at least 6 (six) seconds, leakage current does not exceed 0.1 mA (zero point one milliamp; and the specific electrical resistance to direct current voltage of 1000 V (one thousand volts) is at least 5.0 mOhm (five point zero megaohms).

Таким образом, штуцер 2 обеспечивает автономную блокировку электрического напряжения через газопровод токов утечки от электрифицированного потребителя.Thus, fitting 2 provides autonomous blocking of electrical voltage through the gas pipeline of leakage currents from an electrified consumer.

Система автономной блокировки электрического напряжения является автоматической, не требует специального управления и обслуживания.The autonomous electrical voltage blocking system is automatic and does not require special control or maintenance.

Использование заявленной полезной модели позволяет исключить возникновение аварийной ситуации на газопроводе и на потребителе газа за счет увеличения электрической прочности, стойкости шарового крана к пробою от воздействия токов утечки.The use of the claimed utility model makes it possible to eliminate the occurrence of an emergency situation on the gas pipeline and on the gas consumer by increasing the electrical strength and resistance of the ball valve to breakdown from the influence of leakage currents.

Кроме того, расширяется арсенал средств определенного назначения, альтернативного известному из прототипа решению.In addition, the arsenal of means for a specific purpose, alternative to the solution known from the prototype, is expanding.

Claims

1. Ball valve for a gas pipeline, containing a body, a fitting attached to it and a ball plug with a through hole, installed in seats mounted inside the body and fitting, and controlled by a handle, while the body and fitting are made with through holes and with mounting areas for connection to the gas pipeline, characterized in that the fitting is made of glass-filled polyphenylene sulfide, and the outer part of its installation section is made of brass, connected into one inextricable whole with glass-filled polyphenylene sulfide by melting.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the handle is connected to the ball plug by means of a latch and a spindle.

3. Ball valve according to claim 2, characterized in that seals are installed between the body and the spindle.

4. Ball valve according to claim 1, characterized in that seals are installed between the body and the fitting.

5. Ball valve according to claim 1, characterized in that the seats are made of fluoroplastic.

6. Ball valve according to claim 1, characterized in that the fitting is attached to the body with screws.

7. Ball valve according to claim 1, characterized in that on the mounting section of the body and on the brass part of the mounting section of the fitting, a thread is cut for connection to the gas pipeline.