Дублирующее управление пневмогидроприводом
Пневмогидропривод 1 снабжен двумя перепускными гидроклапанами 2, 3 контактирующие золотниками 2a, 3 a посредством нажимной вилки 4 с валом конечного положения крана 5 и взаимодействуют с гидрополостями С, Д пневмогидроцилиндров Ц1:Ц2, поршневым компенсатором давления 6 через отсекающий гидроклапан 7 пневмогидроблока 8, в котором размещен двухкамерный пневмоцилиндр 12 с газовыми камерами Е, К сообщающимися с газовыми полостями А, Б пневмогидроцилиндров Ц1, Ц2, воздействующий своими поршнями 10 от усилия возвратной пружины 9 на золотник 7 а отсекающего гидроклапана 7a и от давления газа на золотник 11a гидроклапана перелива гидрожидкости 11 из гидрополости С пневмогидроцилиндра Ц1 в гидрополость Д пневмогидроцилиндра Ц2 минуя ручной насос 20, дроссели 21, а включение контактора сигнализации уровня гидрожидкости в гидросистеме 13 осуществляет поршень 14 поршневого компенсатора давления 6 через передающий шток 15.
Полезная модель относится к запорной арматуре, применяемой для перекачки газа в газовой промышленности и применяется в пневмогидроприводах с целью недопущения возможного отказа работы пневмогидропривода от автомата аварийного закрытия крана, сигнала подаваемого с пульта управления краном и поддержания минимального давления гидрожидкости в гидравлических полостях пневмогидроцилиндров, с подачей аварийного сигнала о недостаточном количестве гидрожидкости в гидросистеме на диспетчерский пульт. Наиболее близким по конструкции является серийно выпускаемые привода эксплуатирующие 90% в РФ заводами «Тяжпромарматура» РФ. Инструкция по эксплуатации высылалась к заявке 2005137591, выданный патент №56536 «Разгрузочное устройство пневмогидроприводов шаровых кранов». Выпускаемые привода имеют ряд существенных недостатков:
I. в случае порыва магистрального трубопровода или диверсии на линии газопровода
1) допускается возможность не срабатывания пневмогидропривода от штатного автономно-срабатываемого автомата аварийного закрытия крана 16, (ААЗК) со следующими последствиями
а) возможна катастрофа связанной с гибелью людей
б) выброс магистрального газа может достичь очень большого объема, что приведет к загрязнению окружающей среды и невозвратимым потерям газа с нанесением материального ущерба.
II. Пневмогидропривод 1 не сработает от дистанционного управления на закрытие-открытие крана при подачи сигнала на электромагнитные клапана 18, 19 блока управления краном 17. В этом случае необходим выезд (вылет вертолетом) на место установки крана чтобы исправить ошибку обслуживающего персонала, что приведет к денежным затратам и потери времени пуска газа потребителю с нарушением графика поставки.
III. В гидравлических полостях пневмогидроцилиндров имеется повторяющаяся практика создания очень высокого давления в замкнутом пространстве, что приведет к разрушению пневмогидропривода, на восстановление которого потребуется несколько суток.
IV. Потребитель не имеет возможности постоянно контролировать уровень гидрожидкости в гидросистеме, утечка которой приведет при дистанционном управлении к разрушению пневмогидропривода.
Причины несрабатывания пневмогидропривода
1. Ошибка обслуживающего персонала после работы ручным насосом 2 - не переведена рукоятка 22 в положение «Д» (дистанционное управление) из положения «О» (открыто) «З» (закрыто).
2. Случайно толкнули рукоятку 22 в промежуточное положение «О»-«Д» или «Д»-«З».
3. Специально рукоятка 22 переведена в положение «О» или «З» или в промежуточное положение.
4. Перекрыт один из дросселей 21.
5. Поломка пневмогидропривода (сорван поршень и т.д.) от переменного максимально высокого давления в замкнутом пространстве возникнувшего от изменения температуры окружающей среды (Рукоятка 22 не переведена в положение «Д» или стоит в промежуточном положении или перекрыт один из дросселей 21).
6. Ручным насосом, возможно, создать давление в гидравлической полости пневмогидроцилиндра превышающее максимально допустимое, при этом не ограничивается выходной крутящий момент и при переводе рукоятки 22 в положение «Д» отсечной шарик сработает подобно, как он срабатывает от дистанционного управления. К этому давлению, возможно, прибавится давление от изменения температуры окружающей среды.
7. Недостаточное количество гидрожидкости или ее отсутствие в гидросистеме приведет к разрушению крана.
8. В газовую полость пневмогидроцилиндра подано давление от постороннего источника превышающее максимально допустимое, приведет к разрушению пневмогидропривода.
Во всех случаях при подачи газа от дистанционного управления в газовой полости создается давление равное давлению в магистральном трубопроводе до 100 атм. (кроме п.8). Выявить поломку пневмогидропривода можно только при следующем цикле открытие или закрытие крана.
Все зарубежные и отечественные заводы изготовители не предупреждают и не информируют потребителя о возможных последствиях в «инструкции по эксплуатации изделия».
ЦЕЛЬ ПРЕДЛАГАЕМОЙ РАЗРАБОТКИ
1. Независимо, в каком положении находится рукоятка насоса 22, пневмогидропривод срабатывает от Автомата аварийного закрытия крана (ААЗК) и с дистанционного управления.
2. Независимо от положения дросселей 21 пневмогидропривод сработает.
3. Исключить поломку пневмогидропривода от создания переменных высоких давлений в гидрополостях пневмогидроцилиндров.
4. Давать постоянную информацию на диспетчерский пульт об утечке гидрожидкости из гидросистемы.
5. Исключить ошибки обслуживающего персонала и другие случайности, которые могут привести к несрабатыванию пневмогидропривода от ААЗК и от дистанционного управления.
РАБОТА ДУБЛИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЕ ПНЕВМОГИДРОПРИВОДА
Расположенный на пневмогидроприводе 1 вал конечного положения крана 5 (фиг 1, 2) закрепленной на нем нажимной вилкой 4 давит на золотник 3а перепускного гидроклапана 3 держа его канал в открытом состоянии, поршня 10 под усилием возвратной пружины 9 двухкамерного пневмоцилиндра 12 действуют на золотник 7a отсечного гидроклапана 7 открывая канал для перетока гидрожидкости, которая из гидрополости С пневмогидроцилиндра Ц1 поступает через каналы перепускного гидроклапана 3 отсечного гидроклапана 7 течет под поршень 14 поршневого компенсатора давления 6 и в зависимости от температуры окружающей среды поднимает или опускает поршень 14, а в гидроклапане перелива гидрожидкости 11 из гидрополости Д пневмогидроцилиндра Ц2 в гидрополость С пневмогидроцилиндра Ц1 канал перетока находится в закрытом состоянии. При поступлении газа из газовой полости А в газовую камеру Е двухкамерного пневмоцилиндра 12 под давлением газа поршня 10 преодолевая сопротивление возвратной пружины 9 давят на золотник 11a гидроклапана перелива гидрожидкости 11 открывая канал для перетока гидрожидкости минуя ручной насос 20 и дроссели 21, а золотник 7a отсечного гидроклапана 7 освободившись от усилия нажатия на него поршней 10 закрывает канал, прервав сообщение гидрожидкости между гидрополостью С пневмогидроцилиндра Ц1 и поршневым компенсатором давления 6. Одновременно проворачивается вал конечного положения крана 5 вместе с нажимной вилкой 4 освобождая золотник 3 а перепускного гидроклапана 3 тем самым закрывает его канал и провернувшись на угол 90°, это соответствует положению полного закрытию крана, воздействует нажимной вилкой 4 на плунжер 2a перепускного гидроклапана 2 открывая его канал, а также соединяются полость «Д» пневмогидроцилиндра Ц2 через открытый канал отсечного гидроклапана 7, открытие которого осуществляется путем стравливания газа после процесса закрытия крана,
из газовой полости А пневмогидроцилиндра Ц1 и газовой камеры «Е» двухкамерного пневмоцилиндра 12 в атмосферу и воздействием возвратной пружины 9 через поршня 10 на золотник 7 a, с поршневым компенсатором давления 6. Процесс открытия крана аналогичен закрытию, описанному выше.
В случае утечки гидрожидкости из гидросистемы поршень 14 поршневого компенсатора давления 6 опустится вниз и своим весом воздействуя на передающий шток 15 включит контактор сигнализации уровня гидрожидкости в гидросистеме 13.
Пневмогидропривод, содержащий механизм поворота, выполненный в виде кулисного механизма, приводимого в действие от двух пневмогидроцилиндров, которые взаимодействуют с электромагнитными клапанами блока управления краном, автоматом аварийного закрытия крана и через дроссели с ручным насосом, включающим в свою конструкцию всасывающий и нагнетающий клапана, золотник, изменяющий направления перекачки гидрожидкости путем его поворота рукояткой переключения, сообщающийся через отсекающий шарик с расширительным баком, отличающийся тем, что пневмогидропривод снабжен двумя перепускными гидроклапанами контактирующие золотниками посредством нажимной вилки с валом конечного положения крана и взаимодействуют с гидрополостями пневмогидроцилиндров, поршневым компенсатором давления через отсекающий гидроклапан пневмогидроблока, в котором размещен двухкамерный пневмоцилиндр с газовыми камерами, сообщающимися с газовыми полостями пневмогидроцилиндров, воздействующий своими поршнями от усилия возвратной пружины на золотник отсекающего гидроклапана и от давления газа на золотник гидроклапана перелива гидрожидкости из гидрополости одного пневмогидроцилиндра в гидрополость другого пневмогидроцилиндра, минуя ручной насос и дроссели, а включение контактора сигнализации уровня гидрожидкости в гидросистеме осуществляет поршень поршневого компенсатора давления через передающий шток.
