Взрывозащитное устройство кочетова с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации



Взрывозащитное устройство кочетова с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации
Взрывозащитное устройство кочетова с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации

 


Владельцы патента RU 2598122:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

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 взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитное устройство по патенту РФ №130657, F16D 3/04 (прототип), 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, а также то, что не фиксируется средствами оповещения персонала момент возникновения начальной фазы ЧС.

Технический результат - повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации путем регистрации момента возникновения начальной фазы ЧС средствами оповещения персонала.

Это достигается тем, что во взрывозащитном устройстве с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации, содержащее корпус клапана, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, разрывной элемент в виде мембранного предохранительного устройства, а 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, а выход усилителя сигнала соединен со входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации.

На фиг. 1 изображен общий вид взрывозащитного устройства с разрывной мембраной, на фиг. 2 - узел крепления мембранного предохранительного устройства, на фиг. 3 - вариант выполнения разрывной мембраны с радиальными рисками, на фиг. 4 - вариант выполнения разрывной мембраны с круговой риской, на фиг. 5 - вариант выполнения разрывной мембраны с прорезями, на фиг. 6 - вариант выполнения разрывной мембраны с отверстиями.

Взрывозащитное устройство с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации (фиг. 1) с разрывной мембраной 7 устанавливается на корпус 1 защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 3 клапана посредством не менее трех гибких связей, например в виде цепей 9, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой шарнирно соединен с грузовым затвором 2 клапана. Корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической части 3, средней конической части 4 и верхней цилиндрической части 5, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 2, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. К верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана крепится узел 6 разрывной мембраны 7 посредством крепежных элементов 8. Затвор 2 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 1, он свободно лежит на нем, а слегка прослабленные цепи 9 служат лишь для центровки затвора 2, т.е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия, причем футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате. Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; где Dy - диаметр верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части 3 корпуса клапана.

Взрывозащитное устройство оснащено мембранным предохранительным устройством 6 типа фланцевого соединения, которое содержит мембранный узел (фиг. 2), который состоит из разрывной мембраны 7 и пары зажимных колец 10 и 11. Мембрана 7 между кольцами зажимается без применения каких-либо прокладок, что обусловливает весьма жесткие требования к качеству уплотнительных поверхностей колец, такие как правильность геометрической формы и высокая чистота обработки. Для удобства сборки мембранного узла во фланцевом соединении кольца скрепляют одно с другим двумя диаметрально расположенными планками 12 и винтами 13. Одно из отверстий под винты в планке имеет продолговатую форму для того, чтобы наличие планок не препятствовало равномерному и герметичному защемлению мембраны между зажимными кольцами при затяжке фланцевого соединения. При этом формы поверхностей колец, контактирующих с фланцами, должны полностью соответствовать форме уплотнительных поверхностей фланцев; конструкция мембранного узла предназначена для установки во фланцах с уплотнительной поверхностью типа «шип - паз». На одной из диаметрально расположенных планок 12 мембранного узла закреплен индикатор безопасности 14 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем 15, а выход тензоусилителя 15 соединен со входом устройства 16 оповещения персонала об аварийной ситуации.

В корпусе 1 клапана, в его цилиндрической части 3, граничащей с конической частью 4 клапана, установлена круглая диафрагма 20 с центральным отверстием 26 и с по крайней мере тремя отверстиями 21, расположенными в ее периферийной части. В верхней части, покрытой бронированным слоем 17, футерованного грузового затвора 2, осесимметрично корпусу 1 клапана закреплен своей нижней частью стержень 23, верхняя часть которого расположена в центральном отверстии 26 диафрагмы 20.

Между нижней частью круглой диафрагмы 20 и верхней частью футерованного грузового затвора 2, на опорном стержне 23, коаксиально ему установлена втулка 22 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», прочность которой рассчитана на определенное избыточное давление в клапане. На боковой поверхности быстроразрушающейся втулки 22 закреплен индикатор безопасности 24 в виде тензорезистора, сигнал с которого по линии связи 25 поступает на тензоусилитель 18, а с него в блок 19 системы оповещения об аварийном режиме, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.

Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования мембранный узел имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D1/D=1,1÷2,0; b=D2/D=1,11÷2,4; с=D2/D1=1,01÷1,3;

где D - диаметр проходного сечения мембранного узла, равный внутреннему диаметру колец, контактирующих соответственно с фланцами и мембраной, D1 - наружный диаметр разрывной мембраны, D2 - внешний диаметр колец, контактирующих с фланцами.

Конструкции разрывных мембран 7 могут быть выполнены с радиальными (фиг. 3), круговыми (фиг. 4) рисками. Радиальные риски более просты в изготовлении, однако такая мембрана часто при срабатывании разрывается по одной-двум рискам и не обеспечивает полного раскрытия проходного сечения. Мембрана с окружной риской (фиг. 4), как правило, раскрывается полностью. Для предотвращения отрыва риску наносят по незамкнутому круговому контуру, при этом со стороны, противоположной источнику давления, у концов риски устанавливают сегментный упор 7, хорда которого стягивает большую дугу окружности, чем хорда, соединяющая концы риски, как показано на фиг. 4. Эффективны также мембраны с прорезями (фиг. 5) и отверстиями (фиг. 6). Они всегда двухслойны, так как содержат дополнительно герметизирующую подложку из коррозионностойкого и малопрочного материала.

Взрывозащитное устройство с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации работает следующим образом.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на затвор 2, который перекрывает входное отверстие негерметично и при быстром повышении давления он может приподниматься вверх, насколько позволяет длина удерживающих его цепей 9. При нагружении рабочим давлением мембрана 7 испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90% от разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны. При взрывном давлении мембрана испытывает разрывные деформации и разрывается, тем самым обеспечивает полное раскрытие проходного сечения предохранительного устройства для выхода ударной волны и сохранения целостности оборудования.

При срабатывании мембранного предохранительного устройства 6, т.е. при разрыве мембраны 7 и планок 12, срабатывает индикатор безопасности 14 в виде датчика, реагирующего на деформацию разрыва, например тензорезистора, сигнал с которого поступает на усилитель 15 сигнала, а затем на устройство 16 оповещения персонала об аварийной ситуации.

При превышении избыточного давления в клапане втулка 22 теряет устойчивость, распадаясь на отдельные части, и стержень 23 упирается через центральное отверстие 26 в диафрагме 20 в индикатор безопасности 24, сигнал с которого по линии связи 25 поступает в тензоусилитель 18, а из него в систему 19 оповещения аварийной ситуации, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.

Разрывные мембраны 7 изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др.

Разрывные мембраны изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др. Известны случаи применения неметаллических мембран из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста и даже из фанеры. Однако эти материалы характеризуются очень нестабильными механическими свойствами, мембраны из них имеют большой разброс давления срабатывания и для широкого использования не рекомендуются, хотя в некоторых случаях их применение является единственно возможным. Обычно это мембраны больших размеров (диаметром около метра и более), иногда квадратной или прямоугольной формы и с весьма низким давлением срабатывания, т.е. предназначенные для взврывозащиты малопрочного оборудования. Применение асбеста оправдывается высокой температурой внутри оборудования, т.е. в случае взврывозащиты топок, печей и других высокотемпературных реакторов.

Взрывозащитное устройство с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации, содержащее корпус клапана, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, разрывной элемент в виде мембранного предохранительного устройства, при этом 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, а выход усилителя сигнала соединен со входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации, отличающееся тем, что в корпусе клапана, в его цилиндрической части, граничащей с конической частью клапана, установлена круглая диафрагма с центральным отверстием и с по крайней мере тремя отверстиями, расположенными в ее периферийной части, при этом в верхней части, покрытой бронированным слоем, футерованного грузового затвора осесимметрично корпусу клапана закреплен своей нижней частью стержень, верхняя часть которого расположена в центральном отверстии диафрагмы, а между нижней частью круглой диафрагмы и верхней частью футерованного грузового затвора на опорном стержне коаксиально ему установлена втулка из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», прочность которой рассчитана на определенное избыточное давление в клапане, причем 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, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области спектроскопического обнаружения веществ и касается система для отслеживания в транспортном средстве целевых веществ. Система содержит камеру для гиперспектральной съемки, получающую изображения внутреннего пространства транспортного средства, процессор, электрически соединенный с указанной камерой, и устройство хранения информации, электрически соединенное с процессором.

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.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).

Изобретение относится к системам и способам управления газовыми датчиками, используемыми для контроля дозы газа, воздействующего на людей. Сущность: система управления газовыми датчиками содержит множество док-станций, распределенных по контролируемой территории.

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

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

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

Изобретение относится к системам мониторинга окружающей среды, в частности к системам обнаружения и оповещения об опасных явлениях в атмосфере, и может быть использовано в космических инфракрасных датчиках обнаружения выхлопных продуктов в атмосфере.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности любых стационарных объектов, в том числе: вокзалов, аэропортов, школ, медицинских учреждений, а также передвижных объектов, транспортных средств и самолетов, и предназначено для защиты от террористов.

Изобретение относится к системам безопасности объектов и предназначено для защиты от террористического акта объектов массового скопления людей: аэропортов, вокзалов, салонов транспортных средств, например вагонов поездов.

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.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).

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.

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.

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 взрывозащитным устройствам и предназначено для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).
Наверх