Мембранное предохранительноеустройство

 

Сюкзз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

l г а Ь г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 110978 121} 2661766/18-10 151) М

3 с присоединением заявки Йо

6 01 Ь 27/00

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230481. Бюллетень йо 15 (53) УДК 531 787 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

К.Е.Ольховский и А.A.Tû÷êèí

4 (73) Заявитель (54) МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СБРОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к приборо троению, в частности к устройствам контроля предохранительных мембран при эксплуатации на аппаратах с радиоактивными и высокотоксичными сре- 5 дами.

Известно устройство для контроля хлопающих сферических мембран в процессе изготовления, содержащее датчик критической деформации мембраны, т0 выполненный в виде контактов, расположенных по поверхности, соответствующей критической деформации мембраны, ослабленной ползучестью, например в виде контактной мембраны, 15 идентичной основной мембране, доведенной до критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками, обеспечивающими разрушение контактной мембраны при давле- 2О нии более низком,.чем давление в за-. щищаемом аппарате, а также источник электрического напряжения и контактный манометр (ll.

Известное устройство не обладает 25 достаточным ресурсом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее датчик кри.тической деформации мембраны,. вы- gQ

2 полненный в виде контактов, расположенный по поверхности дополнительной мембраны, идентичной основной мембране, при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками и источник электрического напряжения (2).

Процесс ползучестн мембран характеризуется неустановившейся ползучестью (короткий период после нагружения рабочим давлением), установивщейся (с постоянной cKopocTblo) и ускоренной ползучестью, предшествующей разрушению мембраны при нормальном рабочем давлении в защищаемом аппарате.

Скорости ползучести. на каждой стадии зависят от многих факторов, в первую очередь от температуры мембраны. Деформация мембраны, соответствующая началу третьей стадии, является критической, именно по ней целесообразно определять действительное исчерпание ресурса каждой мембраны. Критическую деформацию устанавливают экспериментально, при испытаниях рабочей или иденткчной ей мембраны. Гарантированное определение исчерпания ресурса каждой мембраны в процессе эксплуатации при нормальном

823917 режиме в защищаемом аппарате (давление не выШе нормального рабочего) является важной задачей, особенно, в условиях радиоактивных и высокотоксичных сред, сброс которых при срабатывании ослабленной мембраны сопряжен с большой опасностью, а останов- 5 ка процесса при неполном исчерпании ресурса мембраны эконбмически нецелесообразна. Рабочим давлением называется максимально допустимое избыточ-, ное давление в аппарате или сосуде, а при установке предохранительной мембраны расчетное давление аппарата на прочность принимается равным рабочему. Максимальное паспортное разрушающее давление мембраны ° 15 не выше рабочего, минимальное разрушающее давление является мак-. симальным оперативным давлением. в аппарате.

Цель изобретения — увеличение 20 ресурса мембраны при нормальном технологическом режиме в защищаемом аппарате и установление времени целесообразности замены этой мембраны, ослабленной ползучестью. 25

Поставленная цель достигается тем, что в мембранное предохранительное . устройство для сброса технологической среды, содержащем датчик критической деформации мембраны, выполненный в виде контактов, расположенных по поверхности дополнительной мембраны идентичной основной мембране при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками, и источник электрического напряжения, введены электропневмоклапан, сигнальный блок и вторая предохранительная мембрана, установленная по ходу сбрасываемой технологической среды за основной предохра- 40 нительной мембраной, с меньшим разрушающим давлением, чем у основной мембраны, полость сбросного трубопровода между двумя предохранительными мембранами сообщена через электропнев- 45 моклапан с источником давления, а электропневмоклапан подключен к вы- ходу сигнального блока, который включен в электрическую сеть последовательно с исъочником напряжения контактной мембраной и .основной предохранительной мембраной.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит предохранитель-. ную мембрану 1 (здесь изображена мем- брана разрывного типа, но могут использоваться и хлопающие мембраны, обращенные к защищаемой стороне выпуклой поверхностью)» контактные. датчики 2, контактный манометр 3 с Щ) нормально замкнутым контактом и блок

4 сигнализации (например, релейное устройство). В сбросном трубопроводе

5 по ходу среды sa мембраной 1 установлена вторая предохранительная мембрана б, расчитанная на меньшее по сравнению с мембраной 1 разрушающее давление, полость сбросного трубопровода между двумя мембранами сообщена через электропневмоклапан

7 с источником 8 давления. Электропневмоклапан подсоединен к выходу сигнализатора 4, Предохранительное устройство смонтировано на защищаемом аппарате 9, Мембрана 1, датчики контактный манометр 3 и блок 4 сигнализации образуют электрическую цепь. Контактные датчики критической деформации мембраны могут быть выполнены в виде контактной мембраны идентичной основной мембране, причем . контактная мембрана предварительно доводится до критической деформации ползучести. Для обеспечения раскрытия контактной мембраны при более низком, чем у основной мембраны, перепаде давления,она имеет щелевые прорези с перемычками. Перемычки обеспечивают жесткость формы контактной мембраны. Контактная мембрана зажимается в одном узле с основной и от нее электрически изолирована по плоскости зажима (прокладкой или покрытием). Положение контактной мембраны соответствует пунктирной линии.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном протекании техноло гического процесса в защищаемом аппарате мембрана 1,ослабляясь в результате ползучести, приближается к критической форме, по которой расположены контактные датчики 2. В момент достижения мембраной 1 критической деформации ползучести, контактный, датчик 2 замыкает электрическую цепь, сигнализатор 4 включает электропневмоклапан 7 и источник 8 давления наддувает межмембранную полость сбросного трубопровода 5. Мембрана 1 на-гружается избыточным давлением со стороны полости (меньшим, чем рабочее давление в аппарате 9 ) и принимает нормальную рабочую форму. Тем самым, компенсируется ослабление мембраны ползучестью, Такая компенсация происходит только при нормальном протекании технологического процесса в защищаемом аппарате 9, когда контактный манометр 3 замкнут (давление в аппарате не выше нормального рабочего), Когда давление в аппарате повышаетоя выше нормального рабочего, контактный манометр 3 размыкает электрическую цепь и наддув межмембранной полости невозможен при замыкании контактного датчика 2. В этом случае, происходит последовательное разрушение мембран 1 и б, и аварийный, сброс технологической среды из аппарата.

Применение предлагаемого устройства с пневматической компенсацией ослабления мембраны позволит сушест823917

Формула изобретения

Составитель О.Сафонов

Редактор Г.Волкова Техред Н..Майорош Корректор Н Стец

Заказ 2089/57 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 венно увеличить ресурс мембран. Замена мембраны может быть произведена по достижении давлением в межмембранной полости заданной величины, например равным давлению в источнике 8, которое выбирается в этом случае меньшим, чем рабочее давление в защищаемом.аппарате. При этом, по дос% тижении максимально. возможной компенсации ослабления мембраны 1. (максимально возможный ресурс мембраны) наддув полости прекращается при вклю- () ченном сигнализаторе.

Мембранное предохранительное устройство для сброса технологической среды, содержащее датчик критической деформации мембраны, выполненный в виде контактов, расположенных по 2() поверхности дополнительной мембра,ны идентичной основной мембране при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками, и источник электрического напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса мембраны, в устройство введены электропневмоклапан, сигнальный блок и вторая предохранительная мембрана, установленная по ходу сбрасываемой технологической среды за основной предохранительной мембраной, с меньшим разрушающим давлением, чем у основной мембраны, полость сбросного трубопровода между двумя предохранительными мембранами сообщена через электропневмоклапан с источником давления, а электропневмоклапан под- . ключен к выходу сигнального блока, который включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения контактной мембраной и основной предохранительной мембраной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 504954, кл, G 01 Ь 27/00, 1976, 2. Отчет по теме 12-71. Исследование, разработка и внедрение мембранных предохранительных устройств для защиты аппаратов и установок нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., ВНИИПИНЬфть, Государственный регистрационный номер Р 71060690, 1973 (прототип).