Система для дистанционного управления приводом запорного органа

Система для дистанционного управления приводом запорного органа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

935870 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.11.78 (21) 2681574/18-24 (5I)M. Кл.

6 05 В 9/05

F 15 В 13/10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

@вуааретвенный квинтет

CCCP нв делан нзабретеннй н отнрктнй

Опубликовано 15. 06, 82. Бюллетень Ле ?2 (53).УДК 621-525 (088. 8) Дата опубликования описания 17. 06. 82 с"

В.М. Анисимов, В.В. Белов, В.И. Веркевич и 10. Е. Орионов (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро Всесоюзного научнопроизводственного объединения "Союзгазавтоматика" (7I) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРИВОДОИ ЗАПОРНОГО ОРГАНА

Изобретение относится к пневмоавтоматике и предназначено для управле ния пневмо- или пневмогидроприводами запорных органов (кранов) в газовой промышленности и может найти применение в других отраслях, где имеются соответствующие запорные органы.

Известны устройства и системы управления приводами запорных органов, например устройства для автоматического перекрытия магистрали (13.

Однако они не имеют дистанционного управления и не могут работать с сис.темами телемеханики, 4то является их недостатком.

Известны устройства с системами дистанционного управления, для срабатывания которых требуется мощный электрический сигнал длительностью, соответствующей времени переключения запорного органа. Поэтому, без специальных вспомогательных устройств усилители, устройства запоминания и сигнала и др.) и постоянного электропитания эти системы не могут работать по каналам телемеханики, имеющим им-.-. пульсный маломощный сигнал (2).

Все вышеописанные устройства и системы используют в качестве источника энергии для работы привода запор. ного органа транспортируемый природный газ. В ряде аварийных ситуаций, когда давление газа падает ниже уровня, необходимого для срабатывания привода, они оказываются неработоспособными ° Качество очистки и осушки природного газа в большинстве случаев недостаточно высоко. При отрица. тельных температурах окружающей среды

15 в импульсных линиях, в клапанах и золотниках образуются гидратные пробки, которые снижают надежность, приводят к отказам и ложным срабатываниям устю ройств. Чтобы исключить этот недостаток, в состав некоторых систем входит фильтр-осушитель. Это повышает надежность, однако, требует регулярного обслуживания.

3 93587

Известно управляющее устройство для поворотного клапана, которое име ет дистанционный электрический вход и не использует для своей работы энергию транспортируемой среды (3 j. Однако, наличие нагнетателя и необходимость постоянного электропитания значительной мощности ограничивает возможности применения этой системы и не обеспечивает высокой надежности що срабатывания в аварийных условиях, когда электропитание может быть нарушено.

Существуют запорные органы, кото- . рые срабатывают от импульсно о маломощного электрического сигнала. Эти .устройства предназначены для экстренного перекрытия магистрали и отлича- ,ются высокой надежностью. Источник энергии - пиропатрон входит в конструкцию этих устройств и при срабаты.вании продукты сгорания непосредственно воздействуют на запорный орган (4).

Однако использование этих устройств в газовой промышленности невозможно по следующим причинам: они имеют сравнительно малые проходные сечения (на два порядка меньше проходных сечений современных газопроводов); продукты сгорания имеют высокую температуру более 1500 C, что может привести к воспламенению транспортируемого газа за счет теплопроводности или прямого контакта в слу. чае утечки газа; в настоящее время в эксплуатации находятся десятки тысяч кранов и заменить их конструкцию практически невозможно.

Большинство запорных органов, находящихся в эксплуатации в газовой промышленности, оснащено штатными уст.

4в ройствами управления различных типов.

В обычных условиях на .территориально ограниченных технологических объ ектах (компрессорных станциях, установках комплексной подготовки газа и др.), где обеспечено регулярное обслуживание, надежность штатных устройств управления удовлетворительна. В аварийных ситуациях, когда npo" падает электроэнергия или давление транспортируемой среды падает ниже допустимого уровня, эти усТройства неработоспособны.

Наиболее близким к предлагаемому является штатная система управления шаровым краном, содержащая электровентили с соленоидами для дистанцион ного управления, пневматический рас0 ф . пределитель, емкости с силиконовой жидкостью, ручные насосы с клапанами и ограничителями расхода, фильтр-осушитель газа.

В качестве источника энергии в системе используется транспортируемый природный газ. В тех случаях, когда давление газа падает ниже 10 кгс/см для управления .краном используют ручной насос, однако, когда кран находится на удаленном участке магистрального газопровода, этот способ повышения надежности не применим. Система срабатывает при подаче мощного электрического сигнала, который нужно поддерживать в продолжение всей операции переключения крана. Поэтому вта система может работать только

1 там, где имеются источники электропитания, и оказывается неработоспо (собной в аварийных ситуациях, когда пропадает электропитание. Фильтр-осушитель достаточно хорошо очищает газ, однако, когда газ содержит большое количество твердых и жидких включений и склонен к гидратообразованию, фильтр быстро засоряется и требует замены, что не всегда возможно организовать (5)

Таким образом, эта система в местах, где затруднено .регулярное обслуживание, и в аварийных ситуациях, резко снижает надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности управления запорным органом в аварийных ситуациях.

Для достижения этой цели, дублирующее устройство управления состоит из автономного источника питания, выполненного в. виде газогенератора с запальным узлом, подключенным к аварийному управляющему каналу, коммутатора и ресивера с предохранительным клапаном, подключенного с одной стороны к выходу газогенератора, а с другой - к одному из входов коммутатора, Другой вход которого соединен с выходом штатного устройства управления, а выход - c приводом запорного органа.

На,чертеже показана схема системы

Для дистанционного управления приводом запорного органа.

Система состоит из штатного устройства управления 1 и дублирующеro устройства управления 2. В состав дублирующего устройства входит газогене" ратор 3 с запальным узлом 4, ресивер 5 с предохранительным клапаном 6, коммутатор.7, линии связи 8- 11. ГазоФормула изобретения

1. Авторское свидетельство СССР 508630, кл. F 16 K 31/52, 1973.

5 9358 генератор 3 содержит твердое топливо 12 и химический охладитель 13.

Система работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала на устройство 1 транспортируемая среда из трубопровода по линии связи 10 поступает на коммутатор 7 и далее по линии связи 11 на привод запорного органа.

При поступлении управляющего им- 10 пульсного сигнала на запальный узел 4 зажигается твердое топливо 12 в газогенераторе 3 и образуются продукты сгорания, имеющие высокую температуру и большое давление, которые вступают в контакт с химическим охладителем 13.

При этом температура конечных продуктов сгорания снижается, а количество генЕрируемого газа возрастает. Газ по линии связи 8 поступает в ресивер 5, где. температура его также снижается и далее по линии связи 9 в коммутатор 7, откуда по линии связи 11 на привод запорного органа. При ripeвышении давления газа выше допустимо- 2 го, излишек газа сбрасывается в атмосеру через предохранительный клапан 6. я повторного срабатывания необходимо заменить запальное устройство, твердое топливо и охладитель. . При работе газогенератора .образуется гаэ с параметрами, не превышающими допустимые для данного типа запорного органа. Это достигается дозированием топлива и охладителя, а также установкой предохранительного клапана. .Отсутствие подвижных частей в дублирующем устройстве, достаточно высокая температура генерируемого газа, отказ от..использования транспортируемой среды как источника энергии обеспечивают высокую надежность переключе: ния запорного органа в аварийных ситуациях. 45

Дублирующее устройство — одноразового срабатывания. Это не является недостатком системы в целом, так как в обычных условиях кран может управляться штатной системой, а в аварийных ситуациях дублирующим устройством, взведение которого в рабочее состояние производится после устранения аварии.

Изобретение, по сравнению с существующими системами управления запорными органами, обладает следующими преимуществами: исключительно высокой надежностью срабатывания в аварий70 6 ных ситуациях доверительная вероятность не ниже 0,99; возможностью срабатывания по непосредственному маломоцному импул ьс ному си гналу телемеханики; простотой и универсальнос" тью конструкции; возможностью работы с любь1м штатным устройством управления.

Изобретение целесообразно и экономически выгодно использовать в условиях концентрации больших мощностей на технологических объектах и организации мощных газовых потоков на большие расстояния, где проблема обеспечения высокой надежности приобретает первостепенное значение, в случаях возникновения аварийной ситуации и в особых случаях, когда необходимо срочно переключить поток газа на байпасную линию или отключить пораженный участок при разрыве газопровода.

Использование изобретения экономит от 100 до 500 тыс.м газа в сутки.

Ь

Подобные системы могут быть применены также в нефтяной промышленности и в других отраслях, где имеются достаточно мощные трубопроводные системы.

Система для дистанционного управпения приводом запорного органа, содержащая штатное и дублирующее устройства управления, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы, дублирующее устройство управления состоит из автономного источника питания, выполненного в виде газогенератора с запальным узлом, подключенным к аварийному управляющему каналу,.коммутатора и ресивера с предохранительным клапаном, подключенного с одной стороны к выходу газогенератора, а с другой - к одному из входов коммутатора, другой вход которого соединен с выходом штатного устройства управления, а выход — с приводом запорного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2, Акцептованная заявка Франции

И 2334860, кл. F 15 В 9/08, опублик. 1976.

3. Патент ФРГ и 2264463, кл. F .16 К 31/12, 1975.

935870

4. Авторское свидетельство СССР

М 400764, кл. F 16 К 31/143, 1970.

5. Инструкция по эксплуатации иа ового крана Ду 300, Рр 75 кгс/см

И 649577, с. 11 (прототип).

Составитель О. Гудкова

PeganopC. Запесочный Техреду И.Гайду Корректор В. Бутяга

Заказ 4207/48; .Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Я Москва Ж-Я, Раушская наб. 8. 4/$

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1