RU2838747C1 - Emergency disconnection coupling - Google Patents
Emergency disconnection coupling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2838747C1 RU2838747C1 RU2024131985A RU2024131985A RU2838747C1 RU 2838747 C1 RU2838747 C1 RU 2838747C1 RU 2024131985 A RU2024131985 A RU 2024131985A RU 2024131985 A RU2024131985 A RU 2024131985A RU 2838747 C1 RU2838747 C1 RU 2838747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- piston
- flanges
- removable
- item
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Настоящее техническое решение относится к области трубопроводного транспорта и касается систем экстренного аварийного отключения и отсоединения в конструкции шарнирно-сочленённых трубопроводов сливо-наливных установок для безопасной и экологически ответственной отгрузки сжиженного природного газа, компримированного газа, СУГ, газового конденсата, отпарных газов, нефти, нефтепродуктов, жидких химических продуктов и других жидких и газообразных продуктов в танкеры, железнодорожные цистерны, автоцистерны, при бункеровке и заправке морских и речных судов, в установках заправки авиатранспорта и космических ракет.This technical solution relates to the field of pipeline transport and concerns emergency shutdown and disconnection systems in the design of articulated pipelines of loading and unloading units for safe and environmentally responsible unloading of liquefied natural gas, compressed gas, LPG, gas condensate, boil-off gases, oil, petroleum products, liquid chemical products and other liquid and gaseous products into tankers, railway tanks, tank trucks, during bunkering and refueling of sea and river vessels, in refueling units for aircraft and space rockets.
Уровень техники State of the art
Из уровня техники известно, что муфта аварийного разъединения является и рассматривается как отдельный узловой элемент конструкции шланговых установок, перегрузочных рукавов для которого предусмотрены специальные требования по эксплуатации, выполнению комплекса расчетов, а также требования по проведению испытаний и критерии оценки прохождения испытаний.It is known from the state of the art that the emergency disconnect coupling is and is considered as a separate nodal element of the design of hose installations, handling hoses for which special requirements are provided for operation, execution of a set of calculations, as well as requirements for testing and criteria for assessing the passage of tests.
Известен разрывной фитинг (патент RU198380U1 от 26.12.2019, класс МПК F16L 37/30, B64D 37/00, B64D 37/32) для перекрытия топливной магистрали при механическом воздействии на трубопровод названной магистрали путем установки в эту магистраль разрушаемого элемента, для разрушения которого требуется механическое воздействие в произвольном направлении. Величина этого воздействия меньше величины, необходимой для разрушения самого трубопровода. Разрывной фитинг обеспечивает экстренное, аварийное разъединение топливной магистрали без участия обслуживающего персонала, позволяющее защитить топливную систему от повреждений в аварийных ситуациях и предотвратить вытекание топлива из разрушенной магистрали даже при наличии в ней давления. Герметизирующие трубопровод штоки находятся внутри соединяющей две части корпуса проставки, которая предназначенная для разрушения при внешнем воздействии на фитинг определенной величины. С целью обеспечения разрушения проставки на ней, в заданном сечении, выполнена кольцевая проточка, создающая ослабленное сечение, по которому происходит разделение проставки на две одинаковые части.A breakaway fitting is known (patent RU198380U1 dated 26.12.2019, IPC class F16L 37/30, B64D 37/00, B64D 37/32) for blocking a fuel line under mechanical action on the pipeline of the said line by installing a destructible element in this line, the destruction of which requires mechanical action in an arbitrary direction. The magnitude of this impact is less than the value required to destroy the pipeline itself. The breakaway fitting ensures emergency, emergency disconnection of the fuel line without the participation of service personnel, which allows protecting the fuel system from damage in emergency situations and preventing fuel leakage from the destroyed line even if there is pressure in it. The rods sealing the pipeline are located inside the spacer connecting the two parts of the body, which is designed to be destroyed by external action of a certain magnitude on the fitting. In order to ensure the destruction of the spacer, a ring groove is made on it in a given section, creating a weakened section along which the spacer is divided into two identical parts.
Недостатком данного технического решения является то, что разрывным элементом является проставка, которая по сути выполняет герметизирующую функцию седла штока и является частью корпуса всего фитинга. Разрыв кольцевой проточки на проставке может произойти не равномерно, особенно при радиальных внешних нагрузках, что может привести к деформации самой проставки, что скажется на герметичности затвора. Установленный между штоками шарик может быть безвозвратно утерян при аварийном разъединении муфты. В техническом решении также указывается, что проходное сечение - величина кольцевых щелей между внутренней поверхностью проставки и конусной поверхностью штоков меньше величины диаметра шарика, что может указывать на занижение диаметра трубопровода. Таким образом, в конструкции разрывного фитинга присутствую два элемента, которые в результате экстренного разъединения будут утеряны или негодными для дальнейшего применения. Последующая сборка разрывного фитинга очень сложна, т.к. требует одновременной установки шарика между подпружиненных штоков и проставки в обе части корпуса, что закрывает доступ к шарику, сделать это без специальной оснастки очень сложно. Герметичность замененной проставки сомнительна, отсутствует притирки к старым штокам и уплотнителю, невозможность проведения испытаний, что влияет на работоспособность разрывного фитинга.The disadvantage of this technical solution is that the breaking element is a spacer, which essentially performs the sealing function of the rod seat and is part of the body of the entire fitting. The rupture of the annular groove on the spacer may not occur uniformly, especially under radial external loads, which can lead to deformation of the spacer itself, which will affect the tightness of the valve. The ball installed between the rods can be irretrievably lost during an emergency disconnection of the coupling. The technical solution also indicates that the flow section - the size of the annular gaps between the inner surface of the spacer and the conical surface of the rods is less than the diameter of the ball, which may indicate an underestimation of the pipeline diameter. Thus, the design of the breakaway fitting includes two elements that will be lost or unsuitable for further use as a result of an emergency disconnection. Subsequent assembly of the breakaway fitting is very difficult, because requires simultaneous installation of a ball between spring-loaded rods and a spacer in both parts of the body, which closes access to the ball, it is very difficult to do this without special equipment. The tightness of the replaced spacer is questionable, there is no grinding to the old rods and seal, it is impossible to conduct tests, which affects the performance of the breakaway fitting.
Известна муфта аварийного разъединения (RU 2813001 C1 от 14.06.2023, класс МПК F16L 37/28) выполненной в виде корпуса цилиндрической формы c соединителями трубопровода с двух противоположных сторон, состоящего из двух секций, соединённых соединительным элементом, при этом каждая секция содержит поршень с осью и по меньше мере одну пружину, где соединительный элемент содержит разрывной элемент, а в каждой секции установлен поршень, имеющий обтекаемую конусообразную форму с одной стороны и осью с упором пружины с другой стороны, соединен с направляющей опорой секции через надетую на ось пружину, гильзу упора пружины и втулку скольжения, при этом в обтекаемом конусе одного из поршней зафиксирована втулка поршня, а в каждой секции установлено седло с уплотнителями между секций, которое фиксирует продуктовый уплотнитель, а противоударное кольцо расположено на каждой секции и по меньше мере один тросик на одной из секций. Указанное техническое решение взято за прототип.An emergency disconnection coupling is known (RU 2813001 C1 dated 14.06.2023, IPC class F16L 37/28) made in the form of a cylindrical housing with pipeline connectors on two opposite sides, consisting of two sections connected by a connecting element, wherein each section contains a piston with an axis and at least one spring, where the connecting element contains a breaking element, and in each section a piston is installed, having a streamlined conical shape on one side and an axis with a spring stop on the other side, connected to the guide support of the section through a spring put on the axis, a spring stop sleeve and a sliding sleeve, wherein a piston sleeve is fixed in the streamlined cone of one of the pistons, and in each section a seat with seals is installed between the sections, which fixes the product seal, and an anti-shock ring is located on each section and at least at least one cable on one of the sections. The specified technical solution is taken as a prototype.
Недостатком данного технического решения является то, что на изготовление секций муфты с соединителями трубопроводов (наружными фланцами соединения с трубопроводом) и внутренними фланцами соединения секций разрывным элементом, а также внутренний контур корпуса расходуется большое количества материала, что увеличивает время механической обработки, увеличивает отходы и снижает себестоимость муфты. Отсутствуют варианты более удобного исполнения корпуса для малых или больших диаметров муфты.The disadvantage of this technical solution is that a large amount of material is spent on the production of coupling sections with pipeline connectors (external flanges for connecting to the pipeline) and internal flanges for connecting sections with a breaking element, as well as the internal contour of the housing, which increases the time of mechanical processing, increases waste and reduces the cost of the coupling. There are no options for a more convenient design of the housing for small or large diameters of the coupling.
Задачи технического решенияTasks of the technical solution
Задачей заявляемого технического решения является разработка новой муфты аварийного разъединения (МАР) для применения в конструкции шланговых установок, шланговых линиях, шарнирно-сочленённых трубопроводов сливо-наливных установках для безопасной и экологически ответственной отгрузки сжиженного природного газа, компримированного газа, СУГ, газового конденсата, отпарных газов, нефти, нефтепродуктов, жидких химических продуктов и других жидких и газообразных продуктов - транспортируемого продукта, способной в экстренных ситуациях гарантированно разъединить шланг или трубопровод с герметичным перекрытием его с двух сторон.The objective of the claimed technical solution is to develop a new emergency disconnect coupling (EDC) for use in the design of hose installations, hose lines, articulated pipelines, loading and unloading installations for safe and environmentally responsible shipment of liquefied natural gas, compressed gas, LPG, gas condensate, boil-off gases, oil, petroleum products, liquid chemical products and other liquid and gaseous products - the transported product, capable in emergency situations of reliably disconnecting a hose or pipeline with a hermetically sealed closure on both sides.
В случае требований удаленного управления разъединением, муфта аварийного разъединения должна иметь возможность внешнего удаленного управления разъединением с освобождением сблокированных клапанов и герметичным перекрытием потока с двух сторон разъединяемого трубопровода.In case of remote control requirements for disconnection, the emergency disconnect coupling shall have the ability to externally remotely control disconnection with the release of interlocked valves and hermetically sealing the flow on both sides of the pipeline being disconnected.
Дополнительной задачей разрабатываемой муфты аварийного разъединения является обеспечение технологичности изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью снижения времени механической обработки и уменьшения отходов материала при обработке МАР.An additional task of the emergency disconnect coupling being developed is to ensure manufacturing technology and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to reduce the time of mechanical processing and reduce material waste during MAP processing.
Применяемые в заявляемом техническом решении запорные устройства должны быть заменяемыми, простыми в эксплуатации с возможностью замены изношенных элементов, а также механически сблокированы.The locking devices used in the claimed technical solution must be replaceable, easy to operate with the ability to replace worn out elements, and also mechanically interlocked.
Раскрытие сущности технического решенияDisclosure of the essence of the technical solution
Техническое решение вышеприведенной задачи, решается за счет разработки муфты аварийного разъединения, выполненная в виде корпуса, состоящего из двух секций, соединенных между собой внутренними фланцами с разрывным элементом и по меньшей мере одним уплотнителем секций, при этом каждая секция содержит противоударное кольцо, продуктовый уплотнитель и поршень тарельчатого типа с осью, где на последнюю установлена с одной стороны по меньше мере одна пружина, с другой стороны гильза упора пружины с втулкой скольжения оси, закрепленной на направляющей опоре, при этом в конусе одного из поршней зафиксирована втулка поршня, центрирующая ответный поршень при соединенных секциях и отличается тем, что на внутренние фланцы установлен, пневматический узел - разъединитель, представляющий собой штуцер - корпус с каналом подачи инертного газа от внешнего источника, содержащим клапан с направляющей и отверстие подачи инертного газа в полость между внутренними фланцами, образованную по их окружности выступами на фланцах и по меньшей мере двумя уплотнителями пневматического узла, установленными в канавки, образованные вышеуказанными выступами на фланцах, при этом направляющая опора может быть съемной.The technical solution to the above problem is solved by developing an emergency disconnection clutch made in the form of a housing consisting of two sections connected to each other by internal flanges with a breaking element and at least one section seal, wherein each section contains a shockproof ring, a product seal and a disc-type piston with an axis, where at least one spring is installed on the latter on one side, and on the other side a spring stop sleeve with an axis sliding sleeve secured to a guide support, wherein a piston sleeve is fixed in the cone of one of the pistons, centering the response piston when the sections are connected and is distinguished by the fact that a pneumatic unit - a disconnector is installed on the internal flanges, which is a nipple - a housing with a channel for supplying inert gas from an external source, containing a valve with a guide and an opening for supplying inert gas into the cavity between the internal flanges, formed along their circumference by protrusions on the flanges and at least two pneumatic unit seals installed in grooves formed by the above-mentioned protrusions on the flanges, while the guide support can be removable.
Указанное техническое решение обеспечивает применение муфты аварийного разъединения (далее МАР) в составе шланговых установок, загрузочных, погрузочных, перегрузочных рукавов (рычагов), шарнирно-сочленённых трубопроводов и манипуляторов, стендеров и других сливо-наливных установках для безопасной и экологически ответственной отгрузки сжиженного природного газа, компримированного газа, СУГ, газового конденсата, отпарных газов, нефти, нефтепродуктов, жидких химических продуктов и других жидких и газообразных продуктов - транспортируемый продукт. Обеспечивает в экстренных, аварийных ситуациях гарантированное разъединение трубопроводов с герметичным перекрытием его с двух сторон. Применяемые в заявляемом техническом решении запорные устройства механически сблокированы, являются заменяемыми, простыми в эксплуатации и имеют возможность замены изношенных элементов за счет установки съемной направляющей опоры и/или съемных внутренних фланцев, что позволяет установить в МАР или демонтировать (заменить) поршень, пружину, гильзу упора пружины с втулкой скольжения оси, а также продуктовые и иные уплотнители.The specified technical solution ensures the use of an emergency disconnect coupling (hereinafter referred to as EDC) as part of hose assemblies, loading, loading, handling sleeves (levers), articulated pipelines and manipulators, standpipes and other loading and unloading assemblies for safe and environmentally responsible unloading of liquefied natural gas, compressed gas, LPG, gas condensate, boil-off gases, oil, petroleum products, liquid chemical products and other liquid and gaseous products - the transported product. Provides in emergency, emergency situations guaranteed disconnection of pipelines with hermetic closure on both sides. The locking devices used in the claimed technical solution are mechanically interlocked, replaceable, easy to operate and have the ability to replace worn elements by installing a removable guide support and/or removable internal flanges, which allows the piston, spring, spring stop sleeve with axle sliding sleeve, as well as product and other seals to be installed in the MAP or removed (replaced).
На внутренние фланцы МАР установлен разрывной элемент, которым является, но не ограничиваясь, разрывной болт, разрывной шпилькой или стяжкой. Данное техническое решение обеспечивает герметичное соединение двух секций муфты и в случае аварийной ситуации, обеспечивает разъединение двух секций МАР за счет разрыва разрывного элемента, который способен выдержать меньшую нагрузку в сравнении с защищаемым трубопроводом и разрывается в первую очередь.A rupture element is installed on the internal flanges of the MAP, which is, but is not limited to, a rupture bolt, rupture pin or tie. This technical solution ensures a hermetic connection of two sections of the coupling and, in the event of an emergency, ensures the separation of two sections of the MAP by rupturing the rupture element, which is capable of withstanding a lower load compared to the protected pipeline and is ruptured first.
Таким образом, при воздействии на МАР внешних осевых и/или радиальных нагрузок и/или внутреннего давления от транспортируемого продукта с определенной предельной расчетной силой, разрывается разрывной элемент, секции МАР разъединяются, поршень под действием пружины и внутреннего давления продукта упирается в корпус через продуктовый уплотнитель, установленный на корпусе или на самом поршне и герметично перекрывает трубопровод, и тем самым предотвращая разрыв шланга или поломки трубопровода и разлив продукта. В таком варианте МАР работает в пассивном режиме.Thus, when the MAP is exposed to external axial and/or radial loads and/or internal pressure from the transported product with a certain maximum design force, the rupture element ruptures, the MAP sections are separated, the piston, under the action of the spring and the internal pressure of the product, rests against the body through the product seal installed on the body or on the piston itself and hermetically closes the pipeline, thereby preventing rupture of the hose or failure of the pipeline and spillage of the product. In this version, the MAP operates in a passive mode.
В случае необходимости внешнего активного управления аварийного разъединения, применяется пневматический узел - разъединитель, в полость которого, перекрытую уплотнителями по окружности фланца в экстренных управляемых ситуациях подается инертный газ под давлением. При этом уплотнители устанавливаются в наружную и внутреннею канавки, которые образованы соединением внутренних фланцев с наружным и внутренним выступами на фланцах. Оператор или внешнее устройство управления подает инертный газ (азот) под давлением в полость пневматического узла - разъединителя. Давление инертного газа должно быть рассчитано таким образом, чтобы произошёл разрыв разрывного элемента, секции МАР разъединяются, поршень под действием пружины герметично перекрывает трубопровод, и тем самым предотвращая аварийную ситуацию на трубопроводах или шлангах, инициируемую в режиме активного управления. Активное срабатывание муфты может выполняться либо в режиме управления оператором, например, нажатием кнопки, которая инициирует подачу газа в муфту, либо в автоматическом режиме, например, путем автоматического контроля натяжения шланга или тросика, и при достижении предельной силы натяжения автоматика подает сигнал на подачу газа.In case of necessity of external active control of emergency disconnection, a pneumatic unit - disconnector is used, into the cavity of which, closed by seals along the flange circumference, inert gas under pressure is supplied in emergency controlled situations. In this case, the seals are installed in the outer and inner grooves, which are formed by the connection of the inner flanges with the outer and inner projections on the flanges. The operator or external control device supplies inert gas (nitrogen) under pressure into the cavity of the pneumatic unit - disconnector. The pressure of the inert gas must be calculated in such a way that the rupture element ruptures, the MAP sections are disconnected, the piston under the action of the spring hermetically closes the pipeline, and thereby preventing an emergency situation on pipelines or hoses, initiated in the active control mode. Active actuation of the clutch can be performed either in operator-controlled mode, for example by pressing a button that initiates the supply of gas to the clutch, or in automatic mode, for example by automatically monitoring the tension of a hose or cable, and when the maximum tension force is reached, the automation sends a signal to supply gas.
Возможен вариант технического решения, где продуктовый уплотнитель установлен в корпус секции или на поршень тарельчатого типа. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР.A technical solution variant is possible, where the product seal is installed in the section body or on a disc-type piston. The specified technical solution ensures manufacturing technology and a variety of design solutions in the manufacture of MAR sections.
Возможен вариант технического решения, где направляющая клапана упирается в ответный внутренний фланец при соединенных секциях и препятствует закрытию клапана, при этом последний пропускает инертный газ через отверстие подачи инертного газа в полость между внутренними фланцами пневматического узла - разъединителя, а в случае разъединения секций, отверстие подачи инертного газа перекрывается клапаном с направляющей. Указанное техническое решение обеспечивает положение клапана в открытом состоянии за счет упора в ответный фланец направляющей клапана. В открытом положении клапан пропускает инертный газ в полость пневматического узла - разъединителя. При этом инертный газ поступает в узел только по команде от оператора или внешней автоматической системы, когда необходимо провести разъединение муфты под внешнем управлением или для того, чтобы провести продувку и оттаивание МАР, ее уплотнителей при транспортировке СПГ и других криогенных продуктов.A possible technical solution variant is where the valve guide rests against the mating internal flange when the sections are connected and prevents the valve from closing, while the latter passes inert gas through the inert gas supply hole into the cavity between the internal flanges of the pneumatic unit - disconnector, and in the event of separation of the sections, the inert gas supply hole is blocked by the valve with the guide. The specified technical solution ensures the valve position in the open state due to the stop against the mating flange of the valve guide. In the open position, the valve passes inert gas into the cavity of the pneumatic unit - disconnector. In this case, inert gas enters the unit only upon command from the operator or an external automatic system, when it is necessary to disconnect the coupling under external control or to purge and defrost the MAP, its seals during transportation of LNG and other cryogenic products.
Возможен вариант технического решения, где внутренние фланцы, выполненные в виде съемного фланца - седла, закреплены на корпусе секции крепежными элементами и фиксируют продуктовый уплотнитель корпуса секции, который обеспечивает герметичное прилегание поршня при разъединении секций, при этом поршень тарельчатого типа выполнен без установки на него продуктового уплотнителя поршня. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью исключения длительной механической обработки и больших отходов материала при обработке корпуса секции МАР. Корпус секции и съемный фланец - седло изготавливаются отдельно. При этом съемный фланец - седло обеспечивает простую установку продуктового уплотнителя на корпус секции МАР, а также сборку или разборку каждой секции МАР, позволяя предварительно установить поршень с пружиной, гильзой упора с втулкой в направляющую опору.A variant of the technical solution is possible, where the internal flanges, made in the form of a removable flange - seat, are fixed on the section body with fasteners and fix the product seal of the section body, which ensures a tight fit of the piston when separating the sections, while the disc-type piston is made without installing a product seal of the piston on it. The specified technical solution ensures manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to eliminate lengthy mechanical processing and large waste of material when processing the MAP section body. The section body and the removable flange - seat are manufactured separately. In this case, the removable flange - seat ensures simple installation of the product seal on the MAP section body, as well as assembly or disassembly of each MAP section, allowing pre-installation of the piston with a spring, a stop sleeve with a bushing in the guide support.
Возможен вариант технического решения, где внутренние фланцы, выполненные в виде съемного фланца, закрепленным на корпусе секции крепежными элементами, при этом корпус каждой секции имеет выступ с герметизирующей поверхностью. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью минимизации длительной механической обработки и больших отходов материала при обработке корпуса секции МАР. Корпус секции и съемный фланец изготавливаются отдельно, а на поршень устанавливается продуктовый уплотнитель. При разъединении МАР, поршень под действием пружины прижимает продуктовый уплотнитель к выступу с герметизирующей поверхностью на секции МАР, обеспечивая герметичное перекрытие трубопровода.A variant of the technical solution is possible, where the internal flanges, made in the form of a removable flange, are fixed to the section body with fasteners, while the body of each section has a protrusion with a sealing surface. The specified technical solution ensures the manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to minimize long-term mechanical processing and large waste of material when processing the body of the MAP section. The section body and the removable flange are manufactured separately, and a product seal is installed on the piston. When disconnecting the MAP, the piston, under the action of the spring, presses the product seal against the protrusion with a sealing surface on the MAP section, ensuring a hermetic closure of the pipeline.
Возможен вариант технического решения, где внутренние фланцы являются единым целым секции корпуса, но не ограничиваясь, при этом корпус каждой секции имеет выступ с герметизирующей поверхностью. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью минимизации длительной механической обработки и больших отходов материала при обработке корпуса секции МАР. Данное техническое решение применимо, но не ограничиваясь, для малых диаметров МАР. При разъединении МАР, поршень под действием пружины и давления от продукта прижимает продуктовый уплотнитель, установленный на поршне к выступу с герметизирующей поверхностью на секции МАР, обеспечивая герметичное перекрытие трубопровода.A variant of the technical solution is possible, where the internal flanges are a single unit of the body section, but not limited to, and the body of each section has a projection with a sealing surface. The specified technical solution ensures the manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to minimize long-term mechanical processing and large waste of material when processing the body of the MAP section. This technical solution is applicable, but not limited to, for small diameters of MAP. When disconnecting the MAP, the piston, under the action of the spring and pressure from the product, presses the product seal installed on the piston to the projection with a sealing surface on the MAP section, ensuring a hermetic closure of the pipeline.
Возможен вариант технического решения, где по окружности поршня тарельчатого типа выполнена канавка для установки продуктового уплотнителя поршня и в зависимости от материала продуктового уплотнителя, канавка дополнительно может быть оборудована съемным седлом поршня или без канавки и продуктового уплотнителя. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью минимизации длительной механической обработки и больших отходов материала при обработке корпуса секции МАР и поршня. Данное техническое решение позволяет устанавливать продуктовый уплотнитель на поршень в канавку. В случае если материал продуктового уплотнителя, жесткий и не растягивающийся, к примеру политетрафторэтилен (ПТФЭ), продуктовый уплотнитель устанавливается на поршень в канавку при снятом седле поршня и прижимается седлом поршня с помощью болтов или иным способом. При этом не исключается применение поршня без канавки и продуктового уплотнителя, в этом случае уплотнение происходит по схеме металл по металлу, т.е. корпус поршня металлической поверхностью прижимается к выступу с герметизирующей поверхностью на секции МАР, обеспечивая герметичное перекрытие трубопровода.A variant of the technical solution is possible, where a groove for installation of a product piston seal is made along the circumference of the disc-type piston and, depending on the material of the product seal, the groove can be additionally equipped with a removable piston seat or without a groove and a product seal. The specified technical solution ensures manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to minimize long-term mechanical processing and large waste of material when processing the body of the MAP section and the piston. This technical solution allows installing a product seal on the piston in a groove. If the material of the product seal is rigid and does not stretch, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), the product seal is installed on the piston in a groove with the piston seat removed and is pressed by the piston seat using bolts or another method. In this case, the use of a piston without a groove and a product seal is not excluded, in this case, the sealing occurs according to the metal-to-metal scheme, i.e. The piston body with its metal surface is pressed against the protrusion with the sealing surface on the MAP section, ensuring a hermetic seal of the pipeline.
Возможен вариант технического решения, где выступ с герметизирующей поверхностью корпуса секции, обеспечивает герметичное прилегание поршня с установленным на него продуктовым уплотнителем поршня при разъединении секций. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР с целью минимизации длительной механической обработки и больших отходов материала при обработке корпуса секции МАР и поршня, а также варианты герметизации секции МАР при разъединении. Не исключается, что может быть применена схема уплотнения метал по металлу, т.е. корпус поршня металлической поверхностью прижимается к выступу с герметизирующей поверхностью на секции МАР, обеспечивая герметичное перекрытие трубопровода.A variant of the technical solution is possible, where the projection with the sealing surface of the section body ensures a hermetic fit of the piston with the piston product seal installed on it when separating the sections. The specified technical solution ensures the manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections in order to minimize long-term mechanical processing and large waste of material when processing the MAP section body and piston, as well as options for sealing the MAP section when separating. It is possible that a metal-to-metal sealing scheme can be used, i.e. the piston body is pressed with a metal surface against the projection with a sealing surface on the MAP section, ensuring a hermetic closure of the pipeline.
Возможен вариант технического решения, где для варианта исполнения секции муфты с съемным внутренним фланцем или когда внутренние фланцы являются единым целым секции, но не ограничиваясь, устанавливается съемная направляющая опора, которая обеспечивает монтаж или демонтаж поршня с надетой на ось пружиной, гильзой упора пружины с втулкой скольжения, а в случае варианта исполнения секции муфты с съемным фланцем - седлом, направляющая опора жестко закреплена, но не ограничиваясь, на корпусе секции, при этом монтаж или демонтаж поршня с надетой на ось пружиной, гильзой упора пружины с втулкой скольжения обеспечивается при снятом съемном фланце - седле. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР. Техническое решение позволяет устанавливать поршень, пружину, гильзу либо с применением съёмного фланца седла, либо с помощью съемной направляющей опоры. При этом съемная направляющая опора применима в любом из вариантов изготовления корпусов секций МАР.A variant of the technical solution is possible, where for the variant of the coupling section with a removable internal flange or when the internal flanges are a single unit of the section, but not limited to, a removable guide support is installed, which ensures the installation or removal of the piston with a spring put on the axle, a spring stop sleeve with a sliding bushing, and in the case of the variant of the coupling section with a removable flange - seat, the guide support is rigidly fixed, but not limited to, on the section body, while the installation or removal of the piston with a spring put on the axle, a spring stop sleeve with a sliding bushing is ensured with the removable flange - seat removed. The specified technical solution ensures the manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections. The technical solution allows installing the piston, spring, sleeve either using a removable flange of the seat, or with the help of a removable guide support. Moreover, the removable guide support can be used in any of the manufacturing options for MAR section housings.
Возможен вариант технического решения, где пневматический узел - разъединитель является исполнительным устройством, обеспечивающим разъединение секций в активном внешнем режиме управления, при этом разъединение секций может происходить и в пассивном режиме ожидания при воздействии внешних осевых и / или радиальных нагрузок и / или давления и в случае, если активный внешний режим управления не требуется, муфта может выпускаться без пневматического узла - разъединителя. Указанное техническое решение обеспечивает варианты применения и изготовления МАР: для работы в активном / пассивном режиме или только в пассивном режиме, т.е. муфта может быть изготовлена без пневматического узла - разъединителя.A variant of the technical solution is possible, where the pneumatic unit - disconnector is an actuator ensuring the disconnection of sections in the active external control mode, while the disconnection of sections can also occur in the passive standby mode under the influence of external axial and / or radial loads and / or pressure and in the event that the active external control mode is not required, the coupling can be manufactured without a pneumatic unit - disconnector. The specified technical solution provides options for the application and manufacture of MAP: for operation in the active / passive mode or only in the passive mode, i.e. the coupling can be manufactured without a pneumatic unit - disconnector.
Возможен вариант технического решения, где внутренние фланцы каждой секции, образованные своим съемным фланцем - седлом или съемным фланцем или фланцем, являющимся единым целым секции корпуса имеют свои наружные выступы прижимной поверхности фланца, таким образом прижимная поверхность ответного внутреннего фланца второй секции имеет свои внутренние ответные выступы поверхности фланца и в соединенном состоянии секций, взаимные выступы внутренних секций на прижимной поверхности образуют канавки для установки по меньшей мере одного уплотнителя секций. Указанное техническое решение обеспечивает герметичное соединение двух секций МАР.A variant of the technical solution is possible, where the internal flanges of each section, formed by their removable flange - a saddle or a removable flange or a flange that is a single whole of the body section, have their external projections of the flange clamping surface, thus the clamping surface of the mating internal flange of the second section has its internal mating projections of the flange surface and in the connected state of the sections, the mutual projections of the internal sections on the clamping surface form grooves for installing at least one section seal. The specified technical solution ensures a hermetic connection of two MAP sections.
Возможен вариант технического решения, где съемные фланцы - седло или съемные фланцы устанавливаются на корпус секции с уплотнителем съемного фланца. Указанное техническое решение обеспечивает герметичность соединения корпуса секции МАР с съемными фланцами от протечки продукта наружу и попадания внешней влаги в соединение.A variant of the technical solution is possible, where removable flanges - a saddle or removable flanges are installed on the section body with a removable flange seal. The specified technical solution ensures the tightness of the connection of the MAR section body with removable flanges from leakage of the product to the outside and ingress of external moisture into the connection.
Возможен вариант технического решения, где разрывным элементом является, но не ограничиваясь, разрывной болт. Указанное техническое решение обеспечивает соединение внутренних фланцев двух секций муфты разрывными болтами. В случае аварийной ситуации, обеспечивает разъединение двух секций МАР за счет разрыва разрывного элемента, который способен выдержать меньшую нагрузку в сравнении с защищаемым трубопроводом и разрывается в первую очередь. При этом разрывные болты могут быть заменены на полимерную или с применением иного материала стяжку или разрывную шпильку или втулку и т.п. - которые могут выполнять аналогичную функцию в заданных параметрах.A variant of the technical solution is possible, where the breaking element is, but is not limited to, a breaking bolt. The specified technical solution ensures the connection of the internal flanges of two sections of the coupling with breaking bolts. In the event of an emergency, it ensures the disconnection of two sections of the MAP due to the rupture of the breaking element, which is capable of withstanding a lower load in comparison with the protected pipeline and is broken first. In this case, the breaking bolts can be replaced with a polymer or with the use of another material tie or a breaking pin or bushing, etc. - which can perform a similar function in the specified parameters.
Возможен вариант технического решения, где гильза упора пружины с втулкой скольжения является, но не ограничиваясь, одной деталью. Указанное техническое решение обеспечивает варианты изготовления детали в зависимости от вида продукта и его температуры, к примеру для продуктов с криогенной температурой, деталь изготавливается из двух элементов: гильза упора пружины и втулка скольжения, при этом последняя выполнена из политетрафторэтилен (ПТФЭ) или иного материала с аналогичными свойствами, в противном случае возникает риск примерзания оси поршня к втулке при криогенной температуре, что приведет к потере работоспособности МАР. При этом для других условий эксплуатации и продукта, гильза упора пружины с втулкой скольжения может изготавливаться одной деталью, например из бронзы.A variant of the technical solution is possible, where the spring stop sleeve with the sliding bushing is, but is not limited to, one part. The specified technical solution provides options for manufacturing the part depending on the type of product and its temperature, for example, for products with a cryogenic temperature, the part is made of two elements: a spring stop sleeve and a sliding bushing, while the latter is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or another material with similar properties, otherwise there is a risk of freezing the piston axis to the bushing at a cryogenic temperature, which will lead to loss of operability of the MAP. At the same time, for other operating conditions and products, the spring stop sleeve with the sliding bushing can be made of one part, for example, from bronze.
Возможен вариант технического решения, где корпус, выполнен цилиндрической формы с соединителями трубопровода с двух противоположных сторон. Указанное техническое решение обеспечивает установку МАР на трубопроводе или шлаге, где соединителями могут быть фланцы или резьбовое соединение, а также характеризует саму МАР.A variant of the technical solution is possible, where the body is made cylindrical with pipeline connectors on two opposite sides. The specified technical solution ensures the installation of the MAP on a pipeline or hose, where the connectors can be flanges or a threaded connection, and also characterizes the MAP itself.
Возможен вариант технического решения, где крепежным элементом являются винты или болты, но не ограничиваясь. Указанное техническое решение обеспечивает технологичность изготовления и разнообразие конструктивных решений при изготовлении секций МАР. При этом крепежный элемент может быть с любой головкой, позволяющей его установить и зафиксировать съемные фланцы.A variant of the technical solution is possible, where the fastening element is screws or bolts, but not limited to. The specified technical solution ensures the manufacturability of production and a variety of design solutions in the manufacture of MAP sections. In this case, the fastening element can have any head, allowing it to be installed and fixed with removable flanges.
Краткий перечень чертежей Brief list of drawings
На фиг. 1. изображена муфта аварийного разъединения (МАР) с фланцами.Fig. 1 shows an emergency disconnect coupling (EDC) with flanges.
На фиг. 2. изображена МАР без фланцев с резьбовым соединением трубопровода.Fig. 2 shows a MAP without flanges with a threaded connection of the pipeline.
На фиг. 3. изображена МАР с пневматическим узлом разъединителем.Fig. 3 shows a MAR with a pneumatic disconnector unit.
На фиг. 4. изображен разрез МАР, разрывные элементы (болты) установлены на съемный фланец-седло.Fig. 4 shows a section of the MAP, the breaking elements (bolts) are installed on a removable saddle flange.
На фиг. 5 изображен вид А разреза МАР (фиг. 4), соединение съемных фланцев-седел с секциями корпуса МАР.Fig. 5 shows sectional view A of the MAP (Fig. 4), the connection of the removable seat flanges with the MAP body sections.
На фиг. 6. изображена МАР, разрывные элементы (болты) установлены на съемный фланец.Fig. 6 shows the MAP, the breaking elements (bolts) are installed on a removable flange.
На фиг. 7. изображен вид Б разреза МАР (фиг.6), соединение съемных фланцев с секциями корпуса МАР.Fig. 7 shows sectional view B of the MAP (Fig. 6), the connection of removable flanges with sections of the MAP body.
На фиг. 8. изображен пневматический узел - разъединитель с внутренними фланцами корпуса секции МАР.Fig. 8 shows a pneumatic unit - a disconnector with internal flanges of the MAP section housing.
На фиг. 1-8:In Fig. 1-8:
поз. 1 - корпус МАР;pos. 1 - MAR body;
поз. 2 - секция 1 корпуса МАР;pos. 2 - section 1 of the MAR body;
поз. 3 - секция 2 корпуса МАР;pos. 3 - section 2 of the MAR body;
поз. 4 - внутренние соединительные фланцы;pos. 4 - internal connecting flanges;
поз. 5 - соединитель трубопроводов (варианты, фланцевый, резьбовой);pos. 5 - pipeline connector (options: flanged, threaded);
поз. 6 - соединительный элемент (разрывной элемент) - разрывной болт;pos. 6 - connecting element (breaking element) - breaking bolt;
поз. 7 - противоударное кольцо;pos. 7 - shockproof ring;
поз. 8 - наружный выступ на поверхности фланца;pos. 8 - external protrusion on the flange surface;
поз. 9 - внутренний выступ на поверхности фланца;pos. 9 - internal protrusion on the flange surface;
поз. 10 - съемное седло поршня с болтами крепления;pos. 10 - removable piston seat with mounting bolts;
поз. 11 - съемный фланец - седло;pos. 11 - removable flange - saddle;
поз. 11.1 - съемный фланец;pos. 11.1 - removable flange;
поз. 11.2 - фланец корпуса секции МАР;pos. 11.2 - flange of the MAR section body;
поз. 12 - продуктовый уплотнитель корпуса секции;pos. 12 - product seal of the section body;
поз. 12.1 - продуктовый уплотнитель поршня;pos. 12.1 - piston product seal;
поз. 13 - болты крепления съемного фланца (крепежный элемент);pos. 13 - bolts for fastening the removable flange (fastening element);
поз. 14 - гайки разрывного болта;pos. 14 - nuts of the breakaway bolt;
поз. 15 - поршень (запорные устройства), представляет собой обтекаемую форму тарельчатого типа;pos. 15 - piston (locking devices), is a streamlined disc-type shape;
поз. 16 - винт крепления направляющей опоры;pos. 16 - guide support mounting screw;
поз. 17 - уплотнитель съемного фланца;pos. 17 - removable flange seal;
поз. 18 - вторичный уплотнитель секций;pos. 18 - secondary section seal;
поз. 19 - рабочий уплотнитель секций;pos. 19 - working section seal;
поз. 20 - направляющая опора;pos. 20 - guide support;
поз. 21 - втулка поршня;pos. 21 - piston sleeve;
поз. 22 - ось поршня;pos. 22 - piston axis;
поз. 23 - пружина;pos. 23 - spring;
поз. 24 - упор пружины на поршне;pos. 24 - spring stop on piston;
поз. 25 - гильза с упором пружины;pos. 25 - sleeve with spring stop;
поз. 26 -пневматического узел-разъединитель;pos. 26 - pneumatic disconnector unit;
поз. 27 - штуцер-корпус пневматического клапана;pos. 27 - nipple-body of the pneumatic valve;
поз. 28 - клапан с направляющей;pos. 28 - valve with guide;
поз. 29 - отверстие подачи инертного газа (азота);pos. 29 - inert gas (nitrogen) supply hole;
поз. 30 - канал подачи инертного газа (азота).pos. 30 - inert gas (nitrogen) supply channel.
поз. 31 - полость;pos. 31 - cavity;
поз. 32 - выступы, образующие канавку уплотнителей пневматического узла;pos. 32 - protrusions forming a groove for the pneumatic unit seals;
поз. 33 - уплотнители пневматического узла;pos. 33 - pneumatic unit seals;
поз. 34 - герметизирующая поверхность с выступом корпуса;pos. 34 - sealing surface with housing protrusion;
поз. 35 - втулка скольжения.pos. 35 - sliding bushing.
Осуществление технического решенияImplementation of a technical solution
В техническом решении под используемыми терминами понимаются следующие понятия:In the technical solution, the following concepts are understood under the terms used:
Транспортируемый продукт - это, но не ограничиваясь, нефть, светлые и темные нефтепродукты, жидкий химический продукт, сжиженный природный газ, компримированный газ, СУГ, газовый конденсат, отпарной газ и другие жидкие, газообразные и текучие продукты;The transported product includes, but is not limited to, oil, light and dark petroleum products, liquid chemical product, liquefied natural gas, compressed gas, LPG, gas condensate, boil-off gas and other liquid, gaseous and flowing products;
Муфта аварийного разъединения (МАР) - устройство, состоящее из двух сблокированных запорных устройств, закрывающихся автоматически под действием пружинного механизма после разъединения и предназначенное для безопасного разъединения трубопровода в случае возникновения сверхнормативных осевых и/или радиальных нагрузок на трубопровод или шланг или с помощью удаленного управления в активном режиме оператором, либо автоматическом режиме без участия оператора.An emergency disconnect coupling (EDC) is a device consisting of two interlocking locking devices that close automatically under the action of a spring mechanism after disconnection and is designed for the safe disconnection of a pipeline in the event of excessive axial and/or radial loads on a pipeline or hose, or by remote control in active mode by an operator, or in automatic mode without operator participation.
Шарнирно-сочленённый трубопровод сливо-наливной установки - это, но не ограничиваясь, конструкция шланговой установки отгрузки, стендеров, различных загрузочных, погрузочных, перегрузочных рукавов, манипуляторов, шланговых рукавов, загрузочных рычагов для отгрузки транспортируемого продукта в танкеры или иные плавсредства на нефтяных, химических, газовых терминалах морских и речных портов, в море между плавсредствами, на железнодорожных и автомобильных пунктах отгрузки в железнодорожные и автомобильные цистерны;The articulated pipeline of the loading and unloading unit is, but is not limited to, the design of a hose unloading unit, loading arms, various loading, loading, reloading sleeves, manipulators, hose sleeves, loading levers for unloading the transported product into tankers or other floating craft at oil, chemical, gas terminals of sea and river ports, at sea between floating craft, at railway and automobile unloading points into railway and automobile tankers;
Соединительный элемент - представляет собой разрывной элемент (разрывной болт, шпилька, стяжка и т.п.), который является частью конструкции МАР и предназначен для соединения двух секций МАР с обеспечением прохождения потока транспортируемого продукта в трубопроводе и разрыва при достижении предельного значения внешнего усилия или внутреннего давления продукта.The connecting element is a breaking element (breaking bolt, stud, tie, etc.), which is part of the MAP design and is designed to connect two MAP sections, ensuring the flow of the transported product in the pipeline and rupture when the maximum value of the external force or internal pressure of the product is reached.
Заявляемое техническое решение муфты аварийного разъединения, показанное на фиг. 1 -8, имеет корпус МАР 1, состоящий из двух секций 2 и 3, в каждой из которых находятся запорные устройства в виде поршня тарельчатого типа 15.The claimed technical solution for the emergency disconnection clutch, shown in Fig. 1-8, has a housing MAP 1, consisting of two sections 2 and 3, each of which contains locking devices in the form of a disc-type piston 15.
Обе секции соединены между собой разрывными болтами 6, которые установлены на внутренних соединительных фланцах 4, при этом запорные устройства 15 раздвинуты, упираясь друг в друга. Одно из запорных устройств имеет втулку поршня 21, обеспечивающую соосность поршней. Пружины 23 находятся в сжатом состоянии и тем самым поршни механически сблокированы. Втулка поршня устанавливается и закрепляется в одном из поршней и центрирует 2й поршень относительно первого при соединении корпусов МАР. С другой стороны, поршень 15 имеет ось поршня 22, которая устанавливается в направляющую опору 20 с предварительной установкой на ось пружины 23 с упором пружины на поршне 24 - с одной стороны и с другой стороны упором пружины в гильзу 25. Скольжение оси поршня 22 относительно гильзы и направляющей опоры 20 обеспечивается втулкой скольжения 35, которая может быть выполнена с гильзой упора пружины 25 одним целым элементом или, в зависимости от продукта, отдельным элементом конструкции, например, из PTFE или аналога.Both sections are connected to each other by breakaway bolts 6, which are installed on the internal connecting flanges 4, while the locking devices 15 are moved apart, resting against each other. One of the locking devices has a piston sleeve 21, ensuring the coaxiality of the pistons. Springs 23 are in a compressed state and thus the pistons are mechanically blocked. The piston sleeve is installed and secured in one of the pistons and centers the 2nd piston relative to the first when connecting the MAP housings. On the other hand, the piston 15 has a piston axis 22, which is installed in the guide support 20 with preliminary installation on the axis of the spring 23 with a spring stop on the piston 24 - on one side and on the other side with a spring stop in the sleeve 25. Sliding of the piston axis 22 relative to the sleeve and the guide support 20 is ensured by a sliding sleeve 35, which can be made with the spring stop sleeve 25 as one whole element or, depending on the product, a separate structural element, for example, from PTFE or an analogue.
В зависимости от диаметра МАР, условий и требований к эксплуатации, а также иных характеристик с целью снижения себестоимости производства МАР, внутренние соединительные фланцы 4 могут быть трех типов и выполнены в виде съемных фланцев - седло 11, съемных фланцев 11.1 или фланцами корпуса секций 2 и 3 МАР 11.2.Depending on the diameter of the MAP, operating conditions and requirements, as well as other characteristics in order to reduce the cost of MAP production, the internal connecting flanges 4 can be of three types and are made in the form of removable flanges - saddle 11, removable flanges 11.1 or flanges of the body of sections 2 and 3 of the MAP 11.2.
Внутренние соединительные фланцы выполнение в виде съемных фланцев-седло 11 или съемных фланцев 11.1, крепятся к корпусу секций МАР болтами крепления съемного фланца 13, количество болтов определяется расчетным способом и зависит от давления и внешних нагрузок на МАР, при этом между съемными фланцами 11 и 11.1 и корпусом секции МАР устанавливаются уплотнители 17.Internal connecting flanges are made in the form of removable saddle flanges 11 or removable flanges 11.1, are attached to the body of the MAP sections with bolts for fastening the removable flange 13, the number of bolts is determined by calculation and depends on the pressure and external loads on the MAP, while seals 17 are installed between the removable flanges 11 and 11.1 and the body of the MAP section.
В варианте исполнения «А»: между корпусом секции МАР и съемным фланцем-седло 11 устанавливается продуктовый уплотнитель корпуса секции МАР 12. В случае разъединения МАР, запорные устройства тарельчатого типа 15 под действием пружины 23 и внутреннего давления, плотно прижимаются к продуктовому уплотнителю корпуса секций МАР 12, обеспечивая герметичный затвор.In version "A": between the MAP section body and the removable seat flange 11, a product seal of the MAP section body 12 is installed. In the event of MAP disconnection, the disc-type shut-off devices 15, under the action of spring 23 and internal pressure, are tightly pressed against the product seal of the MAP section body 12, providing a hermetic seal.
В варианте исполнения «Б»: на запорные устройства тарельчатого типа 15 устанавливается продуктовый уплотнитель поршня 12.1, который в зависимости от материала и формы исполнения устанавливается в канавку на поршне 15 или прижимается седлом поршня болтами крепления 10. В случае разъединения МАР, запорные устройства 15 с продуктовым уплотнителем поршня 12.1 под действием пружины 23 плотно прижимаются к герметизирующей поверхности 34 выступа корпуса, который является частью корпуса секции МАР, обеспечивая герметичный затвор.In version "B": a product piston seal 12.1 is installed on the plate-type locking devices 15, which, depending on the material and design, is installed in a groove on the piston 15 or pressed by the piston seat with fastening bolts 10. In the event of disconnection of the MAP, the locking devices 15 with the product piston seal 12.1, under the action of the spring 23, are tightly pressed against the sealing surface 34 of the housing protrusion, which is part of the housing of the MAP section, ensuring a hermetic seal.
Конфигурация съемных фланцев-седло 11; съемных фланцев 11.1 или фланцев корпуса секций МАР 11.2. каждой секции МАР и являющиеся внутренними соединительными фланцами 4, отличаются друг от друга сопрягаемой поверхностью между собой, имеющей по окружности выступы для установки уплотнителей 18 и 19. В частности, внутренний соединительный фланец относящийся к секции 1 корпуса МАР поз. 2 имеет наружные выступы 8, а внутренний соединительный фланец, относящийся к секции 2 корпуса МАР поз. 3 имеет внутренние выступы 9, при этом не исключается, что выступы 8 и 9 сопрягаемых поверхностей внутренних соединительных фланцев могут быть выполнены в ином порядке, например зеркально, что не снижает свойств МАР.The configuration of the removable saddle flanges 11; removable flanges 11.1 or flanges of the MAP section housing 11.2. of each MAP section and being the internal connecting flanges 4, differ from each other in the mating surface between them, having projections along the circumference for installing seals 18 and 19. In particular, the internal connecting flange related to section 1 of the MAP housing pos. 2 has external projections 8, and the internal connecting flange related to section 2 of the MAP housing pos. 3 has internal projections 9, while it is possible that the projections 8 and 9 of the mating surfaces of the internal connecting flanges can be made in a different order, for example, mirror-like, which does not reduce the properties of the MAP.
На фиг. 1 и 2 изображена муфта аварийного разъединения без возможности внешнего управления, которая срабатывает при увеличении внутреннего давления и /или воздействия на трубопровод или шланг внешних осевых или радиальных нагрузок. Работоспособность обеспечивается за счет установки на внутренние соединительные фланцы 4 секций МАР разрывных болтов 6. Количество разрывных болтов и их свойство разрыва определяется расчетным методом. При этом нагрузка, при которой болты 6 должны разрываться, должна быть больше усилия, соответствующего номинальному внутреннему давлению трубопровода и меньше усилия, соответствующего давлению разрыва шланга или трубопровода, а также нагрузок, который способен выдержать данный трубопровод или конструкция шарнирно-сочленённого трубопровода сливо-наливной установки.Fig. 1 and 2 show an emergency disconnect coupling without the possibility of external control, which is triggered by an increase in internal pressure and/or the impact of external axial or radial loads on the pipeline or hose. The operability is ensured by installing tensile bolts 6 on the internal connecting flanges 4 of the MAP sections. The number of tensile bolts and their rupture property are determined by a calculation method. In this case, the load at which the bolts 6 must rupture must be greater than the force corresponding to the nominal internal pressure of the pipeline and less than the force corresponding to the rupture pressure of the hose or pipeline, as well as the loads that the given pipeline or the design of the articulated pipeline of the drain and fill unit can withstand.
Разъединение и герметичное перекрытие трубопровода с двух сторон с помощью МАР с разрывными болтами происходит следующим образом: под воздействием нагрузки, болты 6 разрываются, что приводит к разъединению 2х секций МАР 2 и 3. Запорные устройства тарельчатого типа 15, каждой секции, под действием разжимающихся пружин 23 отталкивают секции МАР друг от друга и герметично перекрывают каждую секцию МАР по принципу обратного клапана и как описано в варианте «А» и «Б».Disconnection and hermetically sealing of the pipeline from both sides using MAP with breakaway bolts occurs as follows: under the influence of the load, bolts 6 break, which leads to the disconnection of 2 sections of MAP 2 and 3. The disc-type shut-off devices 15 of each section, under the action of the expanding springs 23, push the sections of MAP away from each other and hermetically seal each section of MAP according to the principle of a check valve and as described in variants "A" and "B".
На фиг. 3 изображена муфта аварийного разъединения с пневматическим узлом-разъединителем 26. Данная МАР может разъединяться как с внешним управлением - в активном режиме, так и без внешнего управления - в пассивном режиме. В случае без внешнего управления, муфта работает аналогичным образом, как описано выше для МАР, изображенных на фиг. 1 и 2, поскольку имеет разрывные болты 6 и аналогичную конструкцию. Отличием МАР является установка пневматического узла-разъединителя 26, который состоит из штуцера - корпуса пневматического клапана 27 с каналом подачи инертного газа (азота) 30, отверстием подачи инертного газа 29 в полость 31 и установленным в него клапаном с направляющей 28. При этом полость 31 пневматического узла-разъединителя образована выступами 32 по окружности соединительной поверхности внутренних фланцев 4, которые образуют канавку уплотнителей 33 пневматического узла.Fig. 3 shows an emergency disconnection clutch with a pneumatic disconnector unit 26. This MAP can be disconnected both with external control - in the active mode, and without external control - in the passive mode. In the case without external control, the clutch operates in a similar manner as described above for the MAPs shown in Figs. 1 and 2, since it has breakaway bolts 6 and a similar design. The difference in the MAP is the installation of a pneumatic disconnector unit 26, which consists of a nipple - a pneumatic valve body 27 with an inert gas (nitrogen) supply channel 30, an inert gas supply hole 29 into a cavity 31 and a valve with a guide 28 installed in it. In this case, cavity 31 of the pneumatic disconnector unit is formed by protrusions 32 along the circumference of the connecting surface of the internal flanges 4, which form a groove for the seals 33 of the pneumatic unit.
В случае аварийной ситуации, контролируемой внешним управлением, в пневматический узел-разъединитель 26 подается инертный газ (азот) под давлением. Направляющая на пневматическом клапане 28, упирается в поверхность ответного фланца и не дает закрыть клапан 28, и тем самым обеспечивает подачу через отверстие подачи 29 инертного газа в полость 31 между двух внутренних фланцев 4 (11.2), образуемую между уплотнителями 33. Давление подачи инертного газа (азота) должно быть рассчитано таким образом, чтобы установленные на внутренних соединительных фланцах 4 разрывные болты 6 разорвались, что приводит к разъединению секций МАР 2 и 3. Запорные устройства тарельчатого типа 15, каждой секции, под действием разжимающихся пружин 23 отталкивают секции МАР друг от друга и герметично перекрывают каждую секцию МАР по принципу обратного клапана и как описано в варианте «А» и «Б». При разъединении секций МАР, пневматический клапан 28 с направляющей под действием потока газа перемещается вдоль своей оси, прижимается к поверхности внутреннего фланца и перекрывает отверстие подачи 29 инертного газа.In case of an emergency situation controlled by external control, inert gas (nitrogen) under pressure is supplied to pneumatic disconnector unit 26. Guide on pneumatic valve 28 rests against the surface of the mating flange and does not allow valve 28 to close, and thereby ensures supply of inert gas through supply hole 29 into cavity 31 between two internal flanges 4 (11.2), formed between seals 33. Supply pressure of inert gas (nitrogen) must be calculated in such a way that break bolts 6 installed on internal connecting flanges 4 break, which leads to separation of MAP sections 2 and 3. Plate-type locking devices 15 of each section, under the action of expanding springs 23 push MAP sections away from each other and hermetically close each MAP section according to the check valve principle and as described in variant "A" and "B". When the MAP sections are separated, the pneumatic valve 28 with the guide, under the action of the gas flow, moves along its axis, is pressed against the surface of the inner flange and closes the inert gas supply opening 29.
В случае применения МАР с СПГ и другими продуктами с криогенной температурой, пневматический узел-разъединитель 26 может использоваться для продувки и оттаивания МАР и установленных уплотнителей, что обеспечивает лучшую эластичность уплотнителей и, соответственно, герметичность МАР, а также удаления наросшего льда, что обеспечивает правильную расчетную работу МАР при разъединении. В этом случае подается теплый инертный газ с минимальным давлением, которое не влияет на разъединение МАР в активном режиме (в пассивном режиме необходимо учитывать), при этом инертный газ выходит из муфты через установленный на противоположной стороне клапан, не пропускающий внешнюю среду в полость фланца и перекрывающий поток при достижении давления выше значения номинального давления продувки инертным газом, что обеспечивает нормальную работу пневматического узла - разъединителя.In case of using MAP with LNG and other products with cryogenic temperature, pneumatic unit-disconnector 26 can be used for purging and defrosting MAP and installed seals, which ensures better elasticity of seals and, accordingly, tightness of MAP, as well as removal of accumulated ice, which ensures correct calculated operation of MAP during disconnection. In this case, warm inert gas is supplied with a minimum pressure, which does not affect the disconnection of MAP in the active mode (in the passive mode it is necessary to take into account), while the inert gas comes out of the coupling through the valve installed on the opposite side, which does not allow the external environment to enter the flange cavity and shuts off the flow when the pressure reaches above the nominal inert gas purging pressure, which ensures normal operation of the pneumatic unit-disconnector.
В зависимости от требований по присоединению МАР к трубопроводам или шлангам, МАР может иметь соединитель трубопроводов 5 с фланцевым соединением, как показано на фиг. 1 или резьбовым соединением (с внутренней или наружной резьбой) с трубопроводом, как показано на фиг. 2.Depending on the requirements for connecting the MAP to pipelines or hoses, the MAP may have a pipeline connector 5 with a flange connection, as shown in Fig. 1, or a threaded connection (with internal or external thread) to the pipeline, as shown in Fig. 2.
Заявляемое техническое решение, а именно МАР, устанавливается на шланге перед стыковочной муфтой в составе шланговой установки отгрузки жидких и газообразных продуктов в танкеры.The claimed technical solution, namely the MAP, is installed on the hose in front of the coupling coupling as part of a hose installation for unloading liquid and gaseous products into tankers.
Заявленное техническое решение муфты аварийного разъединения позволяет применять ее в конструкции шланговых установок отгрузки, загрузочных, погрузочных, перегрузочных рукавов (рычагов), шарнирно-сочленённых трубопроводов, манипуляторов, стендеров и других сливо-наливных установках для безопасной и экологически ответственной отгрузки сжиженного природного газа, компримированного газа, СУГ, газового конденсата, отпарных газов, нефти, нефтепродуктов, жидких химических продуктов и других жидких и газообразных продуктов. МАР обеспечивает простую эксплуатацию с возможностью замены изношенных элементов. Запорные устройства муфты механически сблокированы.The declared technical solution of the emergency disconnect coupling allows its use in the design of hose unloading units, loading, loading, handling sleeves (levers), articulated pipelines, manipulators, standers and other unloading and loading units for safe and environmentally responsible unloading of liquefied natural gas, compressed gas, LPG, gas condensate, boil-off gases, oil, petroleum products, liquid chemical products and other liquid and gaseous products. The MAP ensures simple operation with the possibility of replacing worn elements. The coupling locking devices are mechanically interlocked.
Пневматический узел - разъединитель, обеспечивает внешнее управляемое разъединение МАР, гарантированно обеспечивая разъединение трубопроводов оборудования в экстренных аварийных ситуациях с возможностью контроля и управления, независимо от высоких и низких температур эксплуатации, обледенения и криогенных температур продукта при отгрузке СПГ.The pneumatic unit - disconnector, provides external controlled disconnection of the MAP, reliably ensuring disconnection of equipment pipelines in emergency situations with the ability to monitor and control, regardless of high and low operating temperatures, icing and cryogenic temperatures of the product during LNG shipment.
Варианты исполнения внутренних фланцев МАР обеспечивают более простое изготовление МАР и снижение себестоимости. При этом МАР с учетом описанных вариантов исполнения не снижает своих потребительских свойств.The design options of the internal flanges of the MAP provide for simpler manufacturing of the MAP and a reduction in cost. At the same time, the MAP, taking into account the described design options, does not reduce its consumer properties.
Claims (16)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2838747C1 true RU2838747C1 (en) | 2025-04-22 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1513290A1 (en) * | 1987-03-23 | 1989-10-07 | Предприятие П/Я А-7701 | Quick-lereasable pipe joint |
| RU198380U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Технодинамика" | Burst fitting |
| KR102454119B1 (en) * | 2020-11-18 | 2022-10-14 | (주)브이월드코리아 | Flange pipe for fluid of high pressure of which leaking test is easy at site |
| US11815212B2 (en) * | 2018-10-30 | 2023-11-14 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Emergency release mechanism for fluid loading equipment |
| CN117489895A (en) * | 2023-10-25 | 2024-02-02 | 浙江自贸区新奥海事服务有限公司 | Connecting device |
| RU2813001C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сириус Инновационные Технологии" | Emergency release coupling |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1513290A1 (en) * | 1987-03-23 | 1989-10-07 | Предприятие П/Я А-7701 | Quick-lereasable pipe joint |
| US11815212B2 (en) * | 2018-10-30 | 2023-11-14 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Emergency release mechanism for fluid loading equipment |
| RU198380U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-02 | Акционерное общество "Технодинамика" | Burst fitting |
| KR102454119B1 (en) * | 2020-11-18 | 2022-10-14 | (주)브이월드코리아 | Flange pipe for fluid of high pressure of which leaking test is easy at site |
| RU2813001C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сириус Инновационные Технологии" | Emergency release coupling |
| CN117489895A (en) * | 2023-10-25 | 2024-02-02 | 浙江自贸区新奥海事服务有限公司 | Connecting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0159984B1 (en) | Break-away coupling for hoselines | |
| US20200182389A1 (en) | Coupling for cryogenic liquefied media | |
| CN109642691B (en) | Power emergency release coupling control and monitoring system | |
| US4438793A (en) | Aerial refueling boom nozzle | |
| US6546947B2 (en) | Safety system for fluid conduit | |
| US11525538B2 (en) | Quick-release Johnston coupling | |
| JP2013520623A (en) | Protrusion prevention seal system for the exit of compressed gas cylinders lined with plastic | |
| US9279529B2 (en) | Breakaway thread-lock quick connect/disconnect coupling | |
| US3273578A (en) | Crash closed shut-off valve | |
| AU2019369689B2 (en) | Emergency release mechanism for fluid loading equipment | |
| US12269336B2 (en) | Fuel line safety protection system | |
| US20110214750A1 (en) | Fluid Conduit Safety System | |
| US5346260A (en) | Device for connecting a fuel nozzle to a filling hose | |
| RU2838747C1 (en) | Emergency disconnection coupling | |
| CN106090357B (en) | Embedded serviceable shut-off valve with overflow | |
| US10371282B2 (en) | Shaft blowout prevention device | |
| KR101949323B1 (en) | Casing and Breaking bolt for Breakaway coupling | |
| US20110215564A1 (en) | Three Bolt Breakaway Coupling | |
| RU2813001C1 (en) | Emergency release coupling | |
| RU2779806C1 (en) | Emergency disconnection drive coupling | |
| RU2842958C1 (en) | Dry detachable connection | |
| US11976771B2 (en) | Sealing pig launcher doors | |
| RU2837446C1 (en) | Articulated joint for pipelines | |
| CA2258450C (en) | High pressure valve | |
| WO2023121508A1 (en) | Emergency release coupling |