Предохранительное мембранное устройство

Изобретение относится к области машиностроения и может быть преимущественно использовано в предохранительных устройствах мембранного типа. В корпусе предохранительного мембранного устройства размещены разрывной элемент и сильфонный привод, включающий в себя шток, сильфон, подпружиненный фиксирующий механизм расцепляющегося типа. Разрывной элемент выполнен в виде мембранного узла, состоящего из соединенных кольцевой фасонной мембраной неподвижной части, герметично соединенной с корпусом, и подвижной части, выполненной в виде стакана, имеющего в бортовой части продольные прорези и цилиндрическую ножевую поверхность в донной части. В противоположном от мембраны конце обе части выполнены взаимодействующими друг с другом посредством конического бурта стакана и внутренней конической поверхности неподвижной части. К нижней плоскости донной части стакана прикреплен ограничитель с осевым зазором по отношению к нижнему торцу нижней резьбовой втулки неподвижной части мембранного узла. Во внутреннюю расточку стакана входит запирающая втулка. Кинематическая связь штока с запирающей втулкой осуществлена за счет установки во втулку штифтов, входящих в паз штока. Осевой зазор между торцами штока и запирающей втулки превышает ход штока, необходимый для срабатывания сильфонного привода. Изобретение направлено на разгрузку мембраны от действия давления среды предохраняемой системы. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано преимущественно в предохранительных устройствах мембранного типа, работающих при высоких параметрах предохраняемой среды и высоких требованиях по надежности, например, в атомных энергетических установках для защиты от превышения давления систем с потенциально опасной средой.

Необходимость применения предохранительных мембранных устройств (далее по тексту - УПМ) в атомных энергетических установках обусловлена жесткими требованиями по герметичности защищаемого контура по отношению к внешней среде, точности срабатывания и надежности в работе.

Известны разрывные мембраны прямого действия, срабатывающие непосредственно от усилия, развиваемого давлением предохраняемой среды мембранного устройства (SU 1213300 F16K 17/16, опубл. 23.02.1986 г., SU 1057733 F16K 17/16, опубл. 30.11.1983 г., SU 1569494 A1 F16K 17/16, опубл. 07.06.90 г., US 4,819,823 F16K 17/40, опубл. 11.04.1989 г., US 4,830,052 F16K 17/40, опубл. 16.05.1989 г.).

Существенными недостатками, ограничивающими применение данных конструкций в рассматриваемой области техники являются: невозможность использования при высоких уровнях давления предохраняемой системы, недостаточная точность срабатывания, невозможность определения фактического давления срабатывания без обрыва мембраны, невозможность блокирования при проведении гидроиспытаний полости предохраняемой среды и невозможность проведения гидроиспытаний замембранной полости.

Известны предохранительные мембранные устройства, в которых применена куполообразная мембрана, имеющая два устойчивых состояния, которая является техническим средством, реагирующим на уровень давления в предохраняемой системе и приводящим в действие внешний силовой привод для разрушения основной мембраны (RU 2219406 С2 F16K 17/14, опубл. 20.12.2003 г., RU 2220348 С2 F16K 17/14, опубл. 27.12.2003 г.). В данной конструкции обеспечивается дискретный характер срабатывания, но недостатки, описанные выше, распространяются и на эти конструкции, кроме того, использование внешнего привода противоречит базовым принципам, действующим в атомной энергетике.

В предохранительном клапане с разрушаемой мембраной по а.с. СССР № SU 1576761 A1 F16K 17/16, опубл. 07.07.1990 г. мембрана выполняет двоякую роль: герметизация предохраняемого объема и роль чувствительного элемента, реагирующего на давление предохраняемой среды и приводящего в действие пружинный привод разрушения мембраны. Данная конструкция позволяет производить прямую настройку на давление срабатывания, обеспечивает требуемую точность срабатывания, однако мембрана в ней не защищена от циклических нагружений мембраны при нормальной работе вследствие колебания величины давления предохраняемой среды, что снижает ее надежность. Кроме того, срезание мембраны осуществляется не усилием, развиваемым предохраняемой средой, а пружиной, что также противоречит поставленным задачам. По этим причинам данное конструктивное решение не может быть принято.

Мембранное предохранительное устройство по патенту РФ №2214543 С1 F16K 17/16, опубл. 20.10.2003 г. освобождает мембрану от циклических нагружений мембраны при нормальной работе вследствие колебания величины давления предохраняемой среды, однако величина давления срабатывания в этой конструкции определяется усилием обрыва контрольного стержня (штифта), которое зависит от фактических механических характеристик металла и допусков на изготовление. Это относится также и к предохранительному устройству для сосуда давления по патенту РФ №2272207 F16K 17/14, опубл. 20.03.2006 г.

Наиболее близким аналогом предлагаемой конструкции, являющимся ее прототипом, является предохранительный клапан по патенту РФ №1356631 F16k 17/14, опубл. 11.03.1986 г., в корпусе которого размещен нагруженный через опору шток, концентрично которому установлен соединенный своими торцами со штоком и корпусом сильфон, передающий давление рабочей среды через шток на разрывной элемент с ослабленным сечением, и на внутренней поверхности корпуса выполнена расточка, опора пружины выполнена в виде стакана, дно которого соединено со штоком, а наружная поверхность его венца снабжена коническим буртом, причем механизм разгрузки пружины выполнен в виде радиально установленных и заключенных в сепаратор цилиндрических или призматических элементов, торцы которых наклонены под углом к образующей и контактируют соответственно с буртом венца стакана и стенкой корпуса, а пружина своим торцом оперта на сепаратор.

Данная конструкция удовлетворяет требованиям по гарантированной герметичности предохраняемого контура до момента срабатывания, по точности срабатывания, по возможности настройки и регулирования давления срабатывания, по обеспечению возможности проверки работоспособности при эксплуатации.

Однако пропускная способность этой конструкции ограничена диаметром отверстия обрываемого стержня, большие величины расходов она не может обеспечить.

Целью изобретения с учетом высокого уровня давления в основных циркуляционных контурах атомных энергетических установок является разгрузка мембраны от действия давления среды предохраняемой системы, позволяющая применять тонкостенные оболочки в качестве материала для полнопроходной мембраны, а также разгрузка от действия давления со стороны полости сброса, позволяющая обеспечить возможность проведения гидроиспытаний замембранной полости в процессе работы установки с целью проверки герметичности мембраны в процессе эксплуатации УПМ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном предохранительном мембранном устройстве, в корпусе которого размещены разрывной элемент и взаимодействующий с ним сильфонный привод, включающий в себя шток, сильфон, соединенный с корпусом и штоком, подпружиненный фиксирующий механизм расцепляющегося типа, разрывной элемент выполнен в виде мембранного узла, состоящего из соединенных кольцевой фасонной мембраной неподвижной части, герметично соединенной с корпусом, и подвижной части, выполненной в виде стакана, имеющего в бортовой части продольные прорези и цилиндрическую ножевую поверхность в донной части, в противоположном от мембраны конце обе части выполнены взаимодействующими друг с другом посредством конического бурта стакана и внутренней конической поверхности неподвижной части, а к нижней плоскости донной части стакана прикреплен ограничитель с осевым зазором по отношению к нижнему торцу нижней резьбовой втулки неподвижной части мембранного узла, обеспечиваемым запасом по упругости мембраны в осевом направлении, во внутреннюю расточку стакана входит запирающая втулка, а кинематическая связь штока с запирающей втулкой осуществлена за счет установки во втулку штифтов, входящих в паз штока, а осевой зазор между торцами штока и запирающей втулки превышает ход штока, необходимый для срабатывания сильфонного привода.

Профиль кольцевой фасонной мембраны образован коническим участком, преходящим в плоские участки со скруглениями в переходах.

Неподвижная часть мембранного блока выполнена в виде двух свинченных между собой цилиндрических резьбовых втулок, причем верхняя втулка ввинчена в корпус и заваривается усиковым сварным швом, а нижняя втулка ввинчена в верхнюю втулку до упора в ее торец через плоский участок мембраны.

В верхней части запирающей втулки предусмотрен бурт, нижний торец которого в исходном состоянии устройства оперт на торец резьбовой втулки, ввинченной в крышку.

Верхняя граница паза штока выбрана из условия обеспечения на пружине усилия предварительного затяга, обеспечивающего неподвижность элементов механизма при рабочих режимах работы.

На фиг. 1-5 представлено схематическое изображение УПМ.

УПМ состоит из следующих основных составных частей: корпус 1, сильфонный привод 2, мембранный узел 3, соединительные и крепежные элементы.

Корпус 1 представляет собой цилиндрическое тело с внутренней рабочей полостью для предохраняемой среды. В корпусе 1 имеются верхний входной 4 и нижний выходной 5 патрубки, а также полость 6 в донной части для размещения подвижной части 7 мембранного узла 3 после срабатывания УПМ. Для герметичного соединения корпуса 1 с крышкой 10 предусмотрены необходимые пристыковочные элементы.

Сильфонный привод 2 выполняет функцию чувствительного механизма, реагирующего на давление в предохраняемой системе и вырабатывающего при недопустимом росте давления дискретный силовой рабочий импульс для срабатывания УПМ.

В состав сильфонного привода 2 входят крышка 10, шток 8, сильфон 9, подпружиненный фиксирующий механизм расцепляющегося типа 11, запирающая втулка 17.

Сильфон 9 герметично соединен с нижней частью штока 8 и крышкой 10. Совместно с корпусом 1 и крышкой 10 сильфон 9 замыкает рабочую полость 6 корпуса 1, находящуюся под давлением предохраняемой системы.

Подпружиненный фиксирующий механизм расцепляющегося типа 11 выполнен, например, в виде радиально установленных и заключенных в сепаратор 12 толкателей 13, торцы которых наклонены под углом к образующей и контактируют соответственно с конической поверхностью 14, предусмотренной на упоре 15, установленном на верхнем конце штока 8, и стенкой расточки крышки 10, а пружина 16 одним торцом оперта в сепаратор 12, а другим - в расточку крышки

Запирающая втулка 17 кинематически сочленена телескопическим соединением с нижним концом штока 8 с возможностью относительного осевого перемещения.

Кинематическая связь штока 8 с запирающей втулкой 17 осуществлена за счет установки в запирающую втулку 17 штифтов 18, входящих в паз штока 8, причем осевой зазор В между торцами штока 8 и запирающей втулки 17 превышает ход штока 8, необходимый для срабатывания сильфонного привода 2.

Верхняя граница паза штока выбрана из условия обеспечения на пружине усилия предварительного затяга, обеспечивающего неподвижность элементов механизма при рабочих режимах работы.

В верхней части запирающей втулки 17 предусмотрен бурт 19, нижний торец 20 которого в исходном состоянии УПМ оперт на торец 21 резьбовой втулки 22, ввинченной в крышку 10, что обеспечивает ограничение захода запирающей втулки 17 в расточку мембранного узла 3 и, соответственно, минимизацию хода штока 8.

Мембранный узел 3, выполняющий функцию разрывного элемента, предназначен для обеспечения до момента срабатывания герметичности защищаемого контура.

В состав мембранного узла 3 входят фасонная кольцевая мембрана 23, неподвижная часть 24, подвижная часть 7 и ограничитель 29.

Профиль фасонной кольцевой мембраны 23 образован коническим участком, переходящим в плоские участки со скруглениями в переходах.

По внешнему контуру фасонная кольцевая мембрана 23 соединена сваркой с неподвижной частью 24, а по внутреннему контуру - с подвижной частью 7.

Неподвижная часть 24 мембранного блока выполнена в виде двух свинченных между собой цилиндрических резьбовых втулок, причем верхняя втулка 32 ввинчена в корпус 1 и заваривается усиковым сварным швом, а нижняя втулка 31 ввинчена в верхнюю втулку 32 до упора в ее торец через плоский участок мембраны, остающийся при срабатывании между торцами втулок 31 и 32. В верхней части втулки 32 предусмотрен участок с внутренней конической поверхностью.

Подвижная часть 7 мембранного блока выполнена в виде стакана 26, имеющего внутреннюю расточку, продольные прорези 27 в бортовой части и цилиндрическую ножевую поверхность в донной части. В противоположном от ножевой поверхности конце стакана имеется конический бурт, взаимодействующий с внутренней конической поверхностью верхней резьбовой втулки 32 неподвижной части 24 мембранного блока 3. К нижней донной поверхности стакана прикреплен ограничитель 29 с осевым зазором по отношению к нижнему торцу нижней резьбовой втулки 31 неподвижной части 24 мембранного узла 3, обеспечиваемым запасом по упругости мембраны в осевом направлении.

УПМ работает следующим образом.

При нормальной величине давления в предохраняемой системе сильфонный привод 2 находится в исходном состоянии, шток 8 и соединенная с ним посредством штифтов 18 запирающая втулка 17, упираясь буртом 19 в торец 21 резьбовой втулки 22, ввинченной в крышку 10, под действием пружины 16 находятся в нижнем положении, между торцами штока и запирающей втулки имеется осевой зазор В, необходимый для обеспечения срабатывания сильфонного привода 2 до начала перемещения запирающей втулки 17, запирающая втулка 17 находится внутри расточки стакана 26.

Осевое усилие предварительного затяга пружины 16 через сепаратор 12, толкатели 13, упор 15, шток 8, штифты 18, бурт 19 запирающей втулки 17 и резьбовую втулку 22 передается на крышку 10 и корпус 1, что обеспечивает неподвижность элементов сильфонного привода при рабочих колебаниях давления в предохраняемой системе и, соответственно, отсутствие износа механизма.

Радиальная составляющая усилия на коническом упоре 25 воспринимается цилиндрической поверхностью запирающей втулки 17, входящей в зацепление с мембранным узлом. Этим исключаются деформация ослабленных участков бортовой части стакана 26 в направлении к центру детали и блокирование УПМ от преждевременного срабатывания.

Осевое усилие от действия давления среды предохраняемой системы через упор конусовидной формы 18 замыкается на корпус 1, не нагружая мембрану 23.

При недопустимом росте давления в предохраняемой системе, под действием усилия давления среды на сильфон 9, шток 8 перемещается вверх, происходит срабатывание подпружиненного фиксирующего механизма расцепляющегося типа 11, шток 8, освободившись от противодействия пружины 16, резко перемещается вверх, зазор В между торцами штока 8 и запирающей втулки 17 выбирается, происходит подъем штоком 8 запирающей втулки 17 и выход ее из расточки стакана 26 подвижной части 7 мембранного узла 3, в результате чего рабочий участок стакана 26 под действием радиальной составляющей усилия, действующего на упор конусовидной формы 18, деформируется (ослабленные прорезями участки несущей детали - стакана 26 прогибаются к центру), что влечет за собой освобождение подвижной части 7 мембранного узла 3 от корпуса 1, прекращение разгрузки мембраны 23 от действия давления среды предохраняемой системы и, как следствие, - обрыв мембраны 23 и освобождение прохода.

Разгрузка мембраны 23 от действия давления со стороны полости сброса осуществляется за счет упора ограничителя 29 подвижной части 7 мембранного узла 3 в торец 30 нижней резьбовой втулки 31 неподвижной части 24 мембранного узла 3 в пределах допустимого прогиба мембраны 23, который обеспечивается профилем мембраны.

После срабатывания УПМ в обеспечение повторного использования УПМ необходимы срезка усикового сварного шва, соединяющего неподвижную часть 24 мембранного узла 3, извлечение ее из корпуса и монтаж нового мембранного узла.

1. Предохранительное мембранное устройство, в корпусе которого размещены разрывной элемент и взаимодействующий с ним сильфонный привод, включающий в себя шток, сильфон, соединенный с корпусом и штоком, подпружиненный фиксирующий механизм расцепляющегося типа, отличающееся тем, что разрывной элемент выполнен в виде мембранного узла, состоящего из соединенных кольцевой фасонной мембраной неподвижной части, герметично соединенной с корпусом, и подвижной части, выполненной в виде стакана, имеющего в бортовой части продольные прорези и цилиндрическую ножевую поверхность в донной части, в противоположном от мембраны конце обе части выполнены взаимодействующими друг с другом посредством конического бурта стакана и внутренней конической поверхности неподвижной части, а к нижней плоскости донной части стакана прикреплен ограничитель с осевым зазором по отношению к нижнему торцу нижней резьбовой втулки неподвижной части мембранного узла, обеспечиваемым запасом по упругости мембраны в осевом направлении, во внутреннюю расточку стакана входит запирающая втулка, кинематическая связь штока с запирающей втулкой осуществлена за счет установки во втулку штифтов, входящих в паз штока, а осевой зазор между торцами штока и запирающей втулки превышает ход штока, необходимый для срабатывания сильфонного привода.

2. Предохранительное мембранное устройство по п. 1, отличающееся тем, что профиль кольцевой фасонной мембраны образован коническим участком, преходящим в плоские участки со скруглениями в переходах.

3. Предохранительное мембранное устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижная часть мембранного блока выполнена в виде двух свинченных между собой цилиндрических резьбовых втулок, причем верхняя втулка ввинчена в корпус и заваривается усиковым сварным швом, а нижняя втулка ввинчена в верхнюю втулку до упора в ее торец через плоский участок мембраны.

4. Предохранительное мембранное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части запирающей втулки предусмотрен бурт, нижний торец которого в исходном состоянии устройства оперт на торец резьбовой втулки, ввинченной в крышку.

5. Предохранительное мембранное устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя граница паза штока выбрана из условия обеспечения на пружине усилия предварительного затяга, обеспечивающего неподвижность элементов механизма при рабочих режимах работы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам безопасности в чрезвычайных ситуациях и может быть использовано для взрывозащиты зданий, сооружений, а также технологического оборудования.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности. Автоматическое предохранительное устройство содержит систему датчиков, электроклапан и защищаемый объект.

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

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. .

Изобретение относится к пусковым клапанам и может быть использовано в энергетическом машиностроении, в частности в гидросистемах летательных аппаратов. Пусковой клапан содержит полый корпус с входным патрубком в форме стакана со срезаемым дном. Выходной патрубок установлен соосно входному. Силовой привод выполнен в виде поршня со штоком, взаимодействующим со срезаемым дном. Приемная камера для срезаемого дна смонтирована на корпусе. При этом между корпусом и приемной камерой установлена шторка в виде упругой лепестковой мембраны. В донной части приемной камеры закреплен демпфер из пластичного материала в форме выпуклой чашеобразной диафрагмы. При этом ход силового привода выполнен равным толщине стенки входного патрубка в зоне среза дна. Технический результат - обеспечение минимального гидравлического сопротивления проточной части клапана и повышение энергомассовых характеристик и надежности летательных аппаратов. 2 ил.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС). Взрывозащитное устройство с системой оповещения начальной фазы возникновения ЧС содержит корпус клапана, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, разрывной элемент в виде мембранного предохранительного устройства. На одной из диаметрально расположенных планок мембранного узла мембранного предохранительного устройства закреплен индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединен с усилителем сигнала. Выход усилителя сигнала соединен с входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации. На корпусе клапана в месте крепления упомянутого футерованного грузового затвора закреплен дополнительный индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на ударную деформацию при открытии затвора. Выход датчика соединен с усилителем сигнала. Выход усилителя сигнала соединен с входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации. Изобретение направлено на повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации путем регистрации момента возникновения начальной фазы ЧС средствами оповещения персонала. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам систем безопасности в чрезвычайных ситуациях. Автоматическое предохранительное устройство содержит систему датчиков и защищаемый объект, который соединен с исполнительным устройством, на срабатывание которого поступает сигнал с устройства управления, выполненного в виде электроклапана, корпус которого расположен вертикально. Внутри корпуса электроклапана, соосно ему, установлен поршень, фиксируемый в дежурном состоянии фиксатором в виде отожженной проволоки. При срабатывании электроклапана поршень выполняет функцию фрезы для упомянутого фиксатора. Электроклапан связан с системой зондирования опасной зоны, включающей в себя датчики, настроенные на превышение предельно допустимых концентраций химически опасных веществ, присутствующих в этой зоне, и зонд, настроенный на превышение предельно допустимых уровней радиоактивных веществ, сигналы с которых поступают на общий микропроцессор, обрабатывающий эти сигналы и выдающий управляющий сигнал на включение электроклапана. В качестве исполнительного органа используется химический воздушно-пенный огнетушитель. Огнетушитель заполнен водно-щелочным раствором и содержит расположенную внутри корпуса полиэтиленовую емкость с кислотной смесью и смонтированное на крышке запорно-пусковое устройство. Огнетушитель снабжен пеногенератором. Огнетушитель размещен на платформе, снабженной механизмами вращения вокруг оси огнетушителя и его перемещения по вертикали. Работа этих механизмов синхронизирована с датчиком инфракрасного излучения. Пеногенератор содержит корпус, распределительное и направляющее устройство. Последнее состоит из внутренней и внешней генерирующих сеток. Сетки выполнены в виде соосных усеченных конических поверхностей, имеющих одно общее основание в виде первого жесткого кольца круглого профиля, соединенного посредством, по крайней мере, трех спиц, расположенных по образующим внешней усеченной конической поверхности, с одним из оснований цилиндрической обечайки, соединенной с диффузором распределительного устройства. Распределительное устройство содержит корпус и закрепленный на корпусе диффузор с отверстиями для подсоса воздуха. Внутри диффузора, на его конце, расположенном напротив входного штуцера корпуса, расположена распылительная розетка. Розетка закреплена на диффузоре посредством, по крайней мере, трех радиальных и наклонных по отношению к оси диффузора удерживающих спиц. Распылительная розетка снабжена вогнутыми лепестками. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты технологического оборудования от аварийных ситуаций путем увеличения быстродействия и надежности срабатывания системы. 4 ил.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам. Взрывозащитное устройство содержит корпус клапана, футерованный грузовой затвор, разрывной элемент в виде мембранного предохранительного устройства, индикатор безопасности в виде датчика, усилитель сигнала и устройство оповещения персонала об аварийной ситуации. В корпусе клапана установлена круглая диафрагма с центральным отверстием и с по крайней мере тремя отверстиями, расположенными в ее периферийной части. В верхней части, покрытой бронированным слоем, футерованного грузового затвора закреплен своей нижней частью стержень, верхняя часть которого расположена в центральном отверстии диафрагмы. Между нижней частью круглой диафрагмы и верхней частью футерованного грузового затвора на опорном стержне коаксиально ему установлена втулка из быстроразрушающегося материала. На боковой поверхности быстроразрушающейся втулки закреплен индикатор безопасности в виде тензорезистора, сигнал с которого по линии связи поступает на тензоусилитель, а с него в блок системы оповещения об аварийном режиме. Достигается повышение надежности защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитный клапан с системой демпфирования грузового затвора содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор. Подвижное соединение футерованного грузового затвора с основанием корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней в отверстиях периферийной части футерованного грузового затвора. Нижней частью стержни закреплены в основании корпуса клапана. В верхней части они имеют демпфирующее устройство. Каждое из трех демпфирующих устройств закреплено на горизонтальной перемычке, жестко соединенной со стержнем и выполненной в виде круглого диска. На этом диске закреплено посредством винтов основание демпфирующего устройства. Последнее выполнено из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат». Основание соединено со втулкой из эластомера и имеет центральное отверстие, через которое проходит стержень. Втулка имеет, по крайней мере, три отверстия, соосные со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружины. Верхний торец этих пружин посредством крепежных элементов соединен с основанием демпфирующего устройства, а нижний - находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной. К торцевой поверхности втулки, со стороны свободного торца упругих элементов, расположенных в ее отверстиях, соосных со стержнем, жестко прикреплен предохранительный элемент, выполненный в виде конической поверхности. Нижнее основание конуса опирается на втулку, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения демпфирования футерованного грузового затвора. 4 ил.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам. Взрывозащитное устройство с разрывной мембраной содержит корпус, разрывной элемент мембранного типа, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом защищаемого объекта. Подвижное соединение футерованного грузового затвора с корпусом защищаемого объекта выполнено в виде по крайней мере, трех направляющих стержней, на другом конце стержней закреплены упорные пластины, на которых закреплены взрывозащитные элементы взрывозащитного устройства. Корпус взрывозащитного устройства выполнен в виде нижней цилиндрической части, средней конической части и верхней цилиндрической части. В нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, а к верхней цилиндрической части корпуса взрывозащитного устройства крепится узел разрывной мембраны с герметизирующей прокладкой посредством крепежных элементов. Между взрывозащитными элементами и футерованным грузовым затвором установлены быстроразрушающиеся под воздействием первичного импульса взрывной волны элементы, выполненные в виде втулок. На быстроразрушающихся элементах закреплены датчики системы оповещения начальной фазы чрезвычайной ситуации. Достигается повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам низкого давления с разрушаемым запорным элементом, и предназначено для применения в пневмогидравлических системах для открытия постоянного сообщения полостей различных магистралей. Пироклапан, в котором предусмотрены ослабленные сечения, содержит корпус с входным и выходным штуцерами, пиропатрон и поршень с жестко закрепленным на нем штоком. Входной, выходной штуцеры и размещенный между ними запорный элемент выполнены как одно целое. При этом на запорном элементе, который жестко связан со штоком, расположены симметрично относительно оси корпуса ослабленные сечения. Причем на штоке со стороны запорного элемента на его конической части выполнены кольцевые зубчики, одна из сторон которых расположена под углом, направленным по ходу движения штока. При этом соосно поршню размещен прижимной элемент, в котором выполнена проточка под уплотнение в виде фторопластовых колец, между которыми размещено кольцо из эластичного материала. Прижимной элемент взаимодействует с корпусом посредством резьбы. Пиропатроны, один из которых является дублирующим, жестко закреплены с двух сторон на корпусе перпендикулярно его оси. Пирокамера под пороховые газы представляет собой полость, образованную основаниями пиропатронов, прижимным элементом и поршнем, со стороны которого на торце корпуса установлен дыхательный клапан. Изобретение направлено на повышение эффективности работы пироклапана. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательному оборудованию предохранительных устройств систем безопасности в чрезвычайных ситуациях (ЧС) взрывного характера. Система индикаторов безопасности для предотвращения чрезвычайных ситуаций взрывного характера содержит систему датчиков системы зондирования опасной зоны с управляющим электроклапаном, устройство электропуска электроклапана, которое монтируется на запорно-поджимной гайке, закрепленной в верхней части корпуса электроклапана. Внутри корпуса электроклапана, соосно ему, установлен поршень, фиксируемый в «дежурном» состоянии фиксатором, расположенным перпендикулярно оси поршня и фиксируемым в отверстии поршня и двух соосных с ним отверстиях в корпусе электроклапана. Электроклапан связан с системой зондирования опасной зоны, включающей в себя датчики, настроенные на превышение предельно допустимых концентраций химически опасных веществ, присутствующих в этой зоне, и зонд, настроенный на превышение предельно допустимых уровней радиоактивных веществ, сигналы с которых поступают на общий микропроцессор, обрабатывающий эти сигналы и выдающий управляющий сигнал на включение электроклапана. В систему безопасности в чрезвычайных ситуациях дополнительно введен дублирующий элемент безопасности, выполненный в виде противовзрывной панели с системой оповещения о чрезвычайной ситуации, содержащей металлический бронированный каркас с металлической бронированной обшивкой и наполнителем - свинцом, имеющей в торцах четыре неподвижных патрубка-опоры. В покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели, наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни выполнены упругими. К торцам опорных стержней со стороны, обращенной к металлическому каркасу, прикреплены взрывозащитные элементы, демпфирующие воздействие ударной волны. Между дополнительными элементами и металлическим каркасом с бронированной металлической обшивкой на опорных стержнях установлены втулки из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс». Система оповещения о чрезвычайной ситуации с индикатором безопасности состоит из узла крепления «слабого звена» в системе безопасности взрывоопасного объекта, реагирующего на возникновение аварийной ситуации, выполненного, например, в виде индикатора безопасности, закрепленного между фланцами, которые жестко закреплены на верхней части бронированной металлической обшивки металлического каркаса противовзрывной панели и в верхней части покрытия взрывоопасного объекта у проема, предназначенного для сбрасывания избыточного давления. Индикатор безопасности состоит из датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен с входом устройства системы оповещения об аварийной ситуации. Взрывозащитные элементы выполнены в виде пакета тарельчатых упругих элементов содержащих круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на стержне с листом-упором. Один конец штыря жестко закреплен на листе-упоре, а другой входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксируется посредством гайки. К нижней части основания жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень. Пакет тарельчатых упругих элементов расположен с небольшим поджатием между листом-упором и круглым основанием. На внешней поверхности штыря, коаксиально и осесимметрично, установлена втулка из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности. Индикатор безопасности состоит из датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен с входом устройства системы оповещения об аварийной ситуации. Изобретение позволяет повысить эффективность защиты взрывоопасных объектов от аварийных ситуаций. 2 ил.

Изобретение предназначено для газовых и гидравлических систем ответственного назначения. Клапан пиротехнический содержит корпус, в котором установлены на одной оси пиротехнический привод и поршень, взаимодействующий при срабатывании пиротехнического привода с вскрываемым элементом - трубопроводом, который расположен перпендикулярно направлению движения поршня и загерметизирован заглушкой с помощью сварки. На внешнем диаметре трубопровода и заглушки в зоне их соединения выполнена проточка глубиной, не меньшей величины упругой деформации изгиба внешнего торца заглушки, которая приварена к трубопроводу без последующей термической обработки зоны сварного шва и выполнена из того же материала, что и трубопровод, при этом проточка выполнена на большей части длины заглушки, а на внешней цилиндрической поверхности поршня выполнена кольцевая канавка, осевое расположение которой обеспечивает ее совмещение с вскрытым трубопроводом. Также предложен вариант исполнения клапана. Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение (варианты), заключается в создании клапана пиротехнического, обеспечивающего повышенную герметичность и надежность. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитный клапан содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана. Корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей. В нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником. Узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана. Узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана. Концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин:а=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; c=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане. Подвижное соединение футерованного грузового затвора с основанием корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора. При этом нижней частью стержни закреплены в основании корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство, закрепленное на горизонтальных перемычках стержней, и обращенное в сторону грузового затвора. Каждое из трех демпфирующих устройств закреплено на горизонтальной перемычке, жестко соединенной со стержнем и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов основание демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», которое соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень. Втулка имеет, по крайней мере, три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием демпфирующего устройства, а нижний находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной. К торцевой поверхности втулки, со стороны свободного торца упругих элементов, расположенных в ее отверстиях, соосных со стержнем, жестко прикреплен предохранительный элемент, выполненный в виде конической поверхности. Нижнее основание конуса опирается на втулку, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень. На внешней поверхности футерованного грузового затвора, обращенной в сторону теплоизоляционного слоя клапана, жестко закреплена пластина, к которой присоединен своей верхней частью тензометрический датчик перемещения, нижняя часть которого установлена на корпусе защищаемого объекта. Сигнал с датчика перемещения по линии связи поступает на тензоусилитель, а с него - в блок системы оповещения об аварийном режиме работы взрывозащитного клапана, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации. Изобретение позволяет повысить эффективность защиты технологического оборудования от взрывов путем увеличения демпфирования футерованного грузового затвора. 5 ил.
Наверх