Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации



Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации
Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации
Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации
Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации
Способ взрывозащиты кочетова с системой предупреждения аварийной ситуации

 


Владельцы патента RU 2545108:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к системам безопасности в химической, машиностроительной и других смежных отраслях промышленности, продукты которых и ценны и исключительно вредны для окружающей среды. Способ взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации заключается в том, что между верхней цилиндрической частью корпуса клапана, установленного на взрывоопасном объекте, и рычагом крышки клапана размещают звено, реагирующее на аварийную ситуацию, т.е. реализуют принцип «слабого звена» в системе безопасности объекта. Звено, реагирующее на аварийную ситуацию, выполняют в виде индикатора безопасности, например в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединяют со входом усилителя сигнала датчика, а выход с усилителя сигнала датчика соединяют со входом устройства оповещения об аварийной ситуации. Изобретение направлено на повышение надежности и эффективности защиты технологического оборудования от аварийной ситуации путем введения в систему безопасности индикатора безопасности, сигнализирующего и оповещающего персонал об аварийной ситуации. 5 ил.

 

Изобретение относится к системам безопасности в химической, машиностроительной и других смежных отраслях промышленности, продукты которых и ценны, и исключительно вредны для окружающей среды.

Известен взрывной клапан (Кочетов О.С. Методика расчета требуемой площади сбросного отверстия взрывозащитного устройства. Журнал «Пожаровзрывобезопасность», №6, 2009, с.41-47, рис.4 на с.45), состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, подвижно соединенного с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, в виде цепей, и перекрывающего отверстие в корпусе защищаемого объекта. В верхней части корпус клапана размещен теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана из алюминиевой фольги или из полимерного материала, которая прижимается к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом разрывного элемента (проволоки), который крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней части корпуса клапана.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает.

Известен предохранительный клапан (Кочетов О.С. Расчет взрывозащитных устройств. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №4, 2010, с.43-49, рис.2 на с.44), состоящий из корпуса, на котором расположен футерованный огнеупорным материалом грузовой затвор, в виде насыпного слоя щебня, гравия или песка, и перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпуса размещены теплоизоляционный элемент из минеральной ваты, или асбестовой крошки, или термостойкого пористого материала, а также герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с разрывным элементом (проволокой) предохранительного устройства, которое крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана.

Недостаток известного устройства - мембрана является практически полностью разгруженной и не влияет на давление срабатывания клапана.

Известен взрывозащитный клапан для технологического оборудования (RU №2442052 C1, опубл.10.02.2012), состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, подвижно соединенного с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, в виде цепей, теплоизоляционного элемента и герметизирующей мембраны. К корпусу клапана крепится предохранительное устройство, которое закреплено своей верхней частью на шарнирном рычаге, а нижней - на верхней цилиндрической части корпуса, имеющее разрывной элемент в виде проволоки.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает, а установка дополнительного предохранительного устройства усложняет конструкцию, делая ее менее надежной.

Известен взрывозащитный клапан для технологического оборудования (RU №2495313 C2, опубл.10.10.2013), состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, который подвижно соединен с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей в виде демпфирующих ремней.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает, а установка дополнительного предохранительного устройства усложняет конструкцию, делая ее менее надежной.

Известно взрывозащитное устройство (RU №130657 U1, кл. F16K 17/40,17/16,17/12, опубл.27.07.2013), содержащее корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например, в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывной мембраны.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность из-за того, что гибкие связи, выполненные в виде цепей, работают рывками, с ударами, т.е. создают дополнительные динамические нагрузки на устройство в целом, что может привести к их поломке.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является способ взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации, который реализован во взрывозащитном устройстве по патенту RU 2489628 C2, кл. F16K 17/40,17/14, опубл.10.08.2013 (прототип), заключающийся в том, что между верхней цилиндрической частью корпуса клапана, установленного на взрывоопасном объекте, и рычагом крышки клапана размещают звено, реагирующее на аварийную ситуацию, т.е. реализуют принцип «слабого звена» в системе безопасности объекта.

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая надежность взрывозащиты из-за отсутствия в системе безопасности индикатора безопасности, сигнализирующего и оповещающего персонал об аварийной ситуации.

Технический результат - повышение надежности и эффективности защиты технологического оборудования от аварийной ситуации путем введения в систему безопасности индикатора безопасности, сигнализирующего и оповещающего персонал об аварийной ситуации.

Это достигается тем, что в способе взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации, заключающемся в том, что между верхней цилиндрической частью корпуса клапана, установленного на взрывоопасном объекте, и рычагом крышки клапана размещают звено, реагирующее на аварийную ситуацию, т.е. реализуют принцип «слабого звена» в системе безопасности объекта, при этом звено, реагирующее на аварийную ситуацию, выполняют в виде индикатора безопасности, например в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединяют с входом усилителя сигнала датчика, а выход с усилителя сигнала датчика соединяют с входом устройства оповещения об аварийной ситуации.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для реализации способа в виде взрывозащитного устройства с креплением «слабого звена» системы безопасности между корпусом клапана и крышкой клапана, на фиг.2, 3, 4, 5 - варианты выполнения и размещения индикатора безопасности.

Устройство для осуществления предложенного способа, выполненное в виде взрывозащитного устройства с индикатором безопасности системы предупреждения аварийной ситуации, устанавливается на корпус 1 (фиг.1) защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор, выполненный в виде двух слоев: слоя футеровки 10, перекрывающей отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта, и насыпного грузового слоя 2 в виде щебня, гравия или песка. Корпус клапана 3 выполнен в виде нижней конической и верхней цилиндрической части, в которой размещен теплоизоляционный элемент 4 и герметизирующая мембрана 5, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки 6, шарнирно соединенной с рычагом 8, взаимодействующим с отбойником 7.

Узел 9 крепления звена 15, реагирующего на аварийную ситуацию, т.е. «слабого звена» в системе безопасности объекта, выполненного, например, в виде разрывного элемента (фиг.2), выполнен в виде фланцев 11 и 12, закрепленных соответственно на рычаге 8 и к верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана. Фланцы 11 и 12 стягивают шпилькой 14 с верхним и нижним хвостовиками с соосно расположенным ей цилиндрическим прозрачным кожухом 13, например, из оргстекла. При этом верхний резьбовой хвостовик 16 шпильки 14 через шайбу 18 и гайку 20 взаимодействует с фланцем 11, а нижний резьбовой хвостовик 17 шпильки 14 через шайбу 19 и гайку 21 взаимодействует с фланцем 12. Верхний и нижний хвостовики шпильки 14 жестко соединены между собой разрывным элементом 15, выполненным меньшего сечения, по сравнению с хвостовиками шпильки. При этом сечение разрывного элемента 15 выбирают из условия прочности таким образом, что в системе: фланцы 11 и 12 и расположенный между ними узел разрывного элемента со шпилькой 14 и ее крепежом посредством хвостовиков 16 и 17, шайб 18 и 19 и гаек 20 и 21 является слабым звеном, то есть при взрывоопасной аварийной ситуации потеря прочности будет наблюдаться именно в этом звене, т.е. произойдет разрыв сечения разрывного элемента 15, на котором закреплен индикатор безопасности 22 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем 23, а выход тензоусилителя 23 соединен со входом устройства системы оповещения 24 об аварийной ситуации. В кожухе 13 предусмотрено окно 25 для профилактического осмотра системы оповещения 24 с индикатором безопасности 22.

Возможен вариант выполнения звена, реагирующего на аварийную ситуацию, упругим, например в виде тарельчатой пружины 26 (фиг.3), расположенной, по крайней мере, на одном из хвостовиков шпильки 14, которая может быть выполнена в этом варианте сплошной, т.е. без разрывного элемента 15 меньшего сечения, а индикатор безопасности 22 закреплен на боковой конической поверхности тарельчатой пружины.

Возможен вариант выполнения звена, реагирующего на аварийную ситуацию, упругим, например в виде упругой скобы 27 (фиг.4), расположенной, по крайней мере, на одном из хвостовиков шпильки 14, которая может быть выполнена в этом варианте сплошной, т.е. без разрывного элемента 15 меньшего сечения, а индикатор безопасности 22 закреплен на боковой поверхности упругой скобы 27.

Возможен вариант выполнения звена, реагирующего на аварийную ситуацию, упругим, например в виде упругой шаровой поверхности с прорезями (на чертеже не показано), либо в виде упругой поверхности эллипсоида 28 с прорезями (фиг.5), расположенного между хвостовиками шпильки 14 и жестко связанного с ними, при этом индикатор безопасности 22 закреплен на боковой упругой поверхности тел.

Взрывозащитное устройство с индикатором безопасности системы предупреждения аварийной ситуации работает следующим образом.

Откидная крышка 6 через рычаг 8 удерживается в закрытом положении за счет узла 9 крепления звена 15, реагирующего на аварийную ситуацию. Для полной герметизации клапана используется мембрана 5 из алюминиевой фольги или из полимерного материала. Под действием давления в защищаемом аппарате мембрана прижимается к крышке, и таким образом через рычаг 8 все усилие от давления передается на шарнир рычага и узел 9. Сама же мембрана при этом оказывается практически полностью разгруженной и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает. В этом смысле мембрана не является расчетным элементом конструкции взрывного клапана (не является «слабым звеном» системы безопасности).

Если в защищаемом аппарате 1 происходят технологические процессы при высоких температурах, то для тепловой защиты мембраны 5 и других деталей клапана предусмотрены два уровня теплоизоляции. Первый из них представляет собой грузовой затвор 2, футерованный огнеупорным материалом, а второй - минеральную вату, асбестовую крошку или другой термостойкий пористый материал 4, уложенный в корзину из металлических прутьев или полос. Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: c=P/Dy=2,5÷3,0,

где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; H - высота клапана в сборе.

Способ взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации осуществляют следующим образом.

Между верхней цилиндрической частью корпуса клапана, установленного на взрывоопасном объекте, и рычагом крышки клапана размещают узел 9, крепления звена 15, реагирующего на аварийную ситуацию. Звено, реагирующее на аварийную ситуацию, выполняют в виде индикатора безопасности, например в виде датчика 22, реагирующего на деформацию, выход которого соединяют со входом усилителя 23 сигнала датчика, а выход с усилителя 23 сигнала датчика 22 соединяют со входом устройства оповещения 24 об аварийной ситуации.

Взрывозащитное устройство с индикатором безопасности на разрывном элементе работает следующим образом.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на крышку 6, так как затвор 2 перекрывает входное отверстие негерметично, и при быстром повышении давления он может приподниматься, а теплоизоляционный слой 4 порист.

При срабатывании клапана крышка 6 отбрасывается до упора в отбойники 7, засыпка 2 и теплоизоляционный элемент 4 потоком газа выбрасываются из полости клапана.

При этом срабатывает индикатор безопасности 22 в виде датчика, реагирующего на деформацию разрыва, например тензорезистора, сигнал с которого поступает на усилитель 23 сигнала, а затем на устройство оповещения 24 об аварийной ситуации.

В случае когда повышение давления в объекте незначительное, то крышка 6 все равно приподнимается, но уже без выброса потоком газа засыпки 2 и теплоизоляционного элемента 4, т.е. возникает предаварийная ситуация, то индикатор безопасности 22 срабатывает, и устройство оповещения 24 сигнализирует обслуживающему персоналу о нарушении технологического процесса и необходимости принятия предупреждающих аварию мер.

После окончания сброса газов затвор и крышка опускаются вниз и закрывают сбросное отверстие клапана. При этом герметичность клапана полностью не восстанавливается, однако интенсивный подсос воздуха из атмосферы в полость защищаемого аппарата, который может вызвать вторичный взрыв в оборудовании, исключается.

После срабатывания клапана и устранения причин, вызвавших взрыв в оборудовании, клапан должен быть восстановлен, т.е. необходимо в корзину уложить теплоизоляционный слой.

Способ взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации может быть применен для химической, машиностроительной и других смежных отраслей промышленности, продукты которых и ценны и исключительно вредны для окружающей среды, при этом условие полной герметичности следует рассматривать как приоритетное, в значительной мере определяющее область возможного их применения.

Способ взрывозащиты с системой предупреждения аварийной ситуации, заключающийся в том, что между верхней цилиндрической частью корпуса клапана, установленного на взрывоопасном объекте, и рычагом крышки клапана размещают звено, реагирующее на аварийную ситуацию, отличающийся тем, что звено, реагирующее на аварийную ситуацию, выполняют в виде индикатора безопасности, например в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединяют со входом усилителя сигнала датчика, а выход с усилителя сигнала датчика соединяют со входом устройства оповещения об аварийной ситуации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитное устройство содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта.

Группа изобретений относится к способу, аппарату и промышленным изделиям для испытания соленоидов автоматических систем безопасности (АСБ). Раскрываемый аппарат управления положением клапана имеет реле для управления состоянием соленоида и механизм позиционирования клапана, включающий передатчик для передачи тестового сигнала соленоида на реле, электрические контакты для коммуникационной передачи тестового сигнала соленоида на реле, электрические контакты для коммуникационного соединения тестового сигнала соленоида с реле по одному или нескольким проводам и тестер соленоида для выработки тестового сигнала соленоида и отслеживания отклика соленоида при передаче тестового сигнала соленоида на реле для проверки работы соленоида.

Изобретение относится к приводу клапана. Привод клапана включает в себя корпус, двигатель, электрически связанный с основным источником электропитания и соединенный с клапаном, с возможностью изменения положения клапана от первого положения, в котором поток жидкости может протекать, по меньшей мере, вдоль одного пути, до второго положения, в котором поток жидкости либо блокируется, либо может протекать, по меньшей мере, вдоль одного второго пути.

Настоящее изобретение в целом касается клапанов, в частности способов, устройств и готовых изделий, предназначенных для калибровки приборов, установленных на клапанах.

Изобретение относится к приводам, в частности к приспособлениям для крепления устройств управления процессами к приводам, и направлено на облегчения монтажа устройства управления процессом.

Предлагаемые изобретения относятся к арматуростроению и предназначены для определения герметичности затвора клиновой задвижки без демонтажа ее из трубопровода.

Настоящее изобретение относится к управляемому клапанному механизму для теплообменника, в частности для радиатора. Управляемое клапанное средство содержит затвор клапана, управляющий расходом текучего теплоносителя через теплообменник и приводимый в действие приводом.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в конструкции регулирующих клапанов в химической, энергетической и других отраслях. Клапан регулирующий, содержащий корпус, с закрепленной на нем стойкой, в которой в верхнем торце выполнены отверстия, расположенные параллельно плоскости вращения рукоятки, регулирующий орган, который имеет возможность вертикального перемещения со штоком внутри корпуса, рукоятку, втулку ходовую, указатель положения регулирующего органа, узел фиксации регулирующего органа, ограничитель хода регулирующего органа.

Предложен индикатор (24) разрыва для использования в сборке (12) разрывного диска. Индикатор (24) разрыва содержит не проводящий электричество материал, имеющий наружную кольцевую часть (66) и внутреннюю секцию (68), присоединенную к наружной части парой перемычек (70, 72).

В способе и устройстве в соответствии с изобретением учитывают точку в процессе, когда отслеживают состояние и рабочую характеристику распределительного клапана.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитное устройство содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для взрывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитный клапан с системой демпфирования грузового затвора содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор.

Группа изобретений относится к предохранительной технике и предназначена в качества средства для сброса избыточного давления для использования в санитарных областях применения.

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях. В стенде для испытаний взрывозащитиых конструкций зданий и сооружений взрывная камера оснащена легкосбрасываемым элементом, установленным в торцевой части сосуда, закрытой предохранительным экраном, параллельно с механическим индикатором давления с тумблером включения двигателя индикатора.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, преимущественно используемой при бурении нефтяных и газовых скважин для предохранения насосов и нагнетательных систем манифольда, в системе запорных элементов манифольда противовыбросового оборудования.

Группа изобретений относится к области измерения давления, а именно к фиксации фактов превышения допустимого давления и регистрации величины максимального давления.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования. .

Клапан // 2430286
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к техническим средствам, используемым для коммутации трубопроводных магистралей с газовой и (или) гидравлической средой.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к сфере агрегатов и механизмов газовых и гидравлических систем. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитное устройство содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта.
Наверх