CZ24549U1 - Zařízení pro otevírání a zpracování kovových nádob s neznámým obsahem - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro otevírání a zpracování kovových nádob s neznámým obsahem.

Dosavadní stav techniky

Kovové, případně tlakové nádoby s neznámým obsahem jsou poměrně častým, potenciálně nebezpečným nálezem, zachyceným na území České republiky složkami Integrovaného záchranného systému (IZS ČR). Průměrná roční incidence těchto nálezů je cca 10 kusů. Ve většině případů se jedná o nálezy a záchyty starých, neidentifikovatelných ocelových tlakových lahví, ío nebo tlakových lahví s různým stupněm poškození, dále např. nálezy staré chemické munice apod. Takové nálezy se za určitých okolností mohou stát bezprostřední hrozbou pro zdraví a životy dotčené populace. Z důvodu zajištění bezpečnosti obyvatel České republiky jsou v případech těchto nálezů složky IZS ČR stavěny před vysoce urgentní potřebu okamžitého zajištění nálezu, bezpečné přepravy a následné analýzy a detoxikace či likvidace obsahu.

Kovové, zvláště tlakové nádoby se zpravidla používají pro bezpečné skladování a transport plynných chemických látek. Plnění tlakových nádob se provádí ve speciálních zařízeních, které zkapalnění permanentních plynů umožňují. Důsledkem zkapalnění permanentního plynuje pak vysoký tlak ve skladovací nádobě. V různých typech kovových pouzder se rovněž uchovávají nebezpečné chemické látky pro vojenské účely, jako je např. chemická munice.

Zpracování kovové tlakové nádoby, identifikace obsahu a jeho bezpečná likvidace v případech, kdy nelze z důvodu poškození nebo nefunkčnosti využít stávající uzavírací systém, např. ventil tlakové nádoby, se v současné době provádí zejména destruktivními metodami. Příkladem takových metod je narušení obalu nádoby výbušnou složí, likvidace roztavením celé nádoby vysokou teplotou, popř. proražení stěny nádoby jiným mechanickým způsobem. Tyto postupy ovšem není možné aplikovat ve všech případech nálezů; nález např. nelze převážet na místo pro likvidaci bezpečnější, povaha obsahu není známá a ocelová nádoba tak může potencionálně obsahovat vysoce toxickou chemickou sloučeninu apod. Zachycení plynné směsi pod tlakem uvolněné po proražení stěny zpracovávané kovové nádoby je v otevřeném systému prakticky nemožné.

Skutečně bezpečné otevření kovové, zejména tlakové nádoby a identifikace jejího obsahu, zachy30 cení toxických látek pomocí speciálních chemických činidel, sorbentů a filtrů, a/nebo jejich likvidace a detoxikace vyžaduje komplexní přístup spočívající ve zvládnutí sledu jednotlivých technologických procesů, jako jsou manipulace s nádobou, kontrola a řízení atmosféry v reaktoru, bezpečné vrtání/řezání pláště nádoby, odběr vzorků pro instrumentální analýzu, opatření pro vysoce účinný záchyt uvolněné sloučeniny, vypláchnutí reaktoru, čištění a dekontaminace celého zařízení.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje zařízení pro otevírání kovových, zejména tlakových nádob s neznámým obsahem podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje tlakuvzdomé těleso reaktoru, opatřené alespoň jedním vstupním otvorem s tlakovým uzávěrem, přičemž v tělese reaktoru je uspořádaný manipulační stůl pro uchycení ocelové tlakové nádoby a vrtací hlavice pro navrtání tlakové nádoby, a přičemž těleso reaktoru je dále opatřeno vypouštěcím ventilem a vzorkovacím modulem.

Ve výhodném provedení technického řešení je těleso reaktoru opatřené vstupem inertního plynu a tlakového vzduchu, k němuž je připojen zdroj tlakového vzduchu a/nebo inertního plynu.

-1 CZ 24549 Ul

V dalších výhodných provedeních zařízení pro otevírání kovových, zejména tlakových nádob s neznámým obsahem podle technického řešení je těleso reaktoru opatřené pojistným ventilem a/nebo dekontaminačním modulem a/nebo vývěvou a/nebo dohledovou kamerou.

V ještě dalších výhodných provedeních zařízení pro otevírání kovových, zejména tlakových ná5 dob s neznámým obsahem podle technického řešení je těleso reaktoru opatřené alespoň jedním manometrem, zpravidla je však opatřeno olejovým manometrem pro hrubé měření změn tlaku a digitálním manometrem pro jemné měření změn tlaku uvnitř reaktoru.

Konečně v dalším výhodném provedení tohoto technického řešení je manipulační stůl pro uchycení ocelové tlakové nádoby vytvořen jako výsuvný vozík.

Přehled obrázku na výkrese

Technické řešení je podrobněji popsáno podle přiloženého výkresu, na kterém je znázorněno uspořádání jednotlivých systémů zařízení pro otevírání kovových, zejména tlakových nádob s neznámým obsahem, podle technického řešení.

Příklady provedení technického řešení i5 Znázorněné zařízení pro otevírání kovových, zejména tlakových nádob 2 s neznámým obsahem se skládá z tělesa I reaktoru, které je hermeticky uzavíratelné. Uzavřené těleso I reaktoru je v příkladném provedení koncipováno pro maximální velikost zpracovávané tlakové nádoby 2, zpravidla ocelové, odpovídající velikosti .běžného typu ocelové tlakové láhve o objemu 50 dm³ s maximální délkou 2300 mm, pri maximálním tlaku náplně 300 bar. Těleso 1 reaktoru tvoří v příkladném provedení válec o průměru 960 mm a celkové délce 2750 mm vyrobený z nerezového kovu. Válec je umístěn na neznázoměném kovovém nosném rámu opatřeném manipulačními koly. Na obou čelech tělesa 1 reaktoru se nacházejí tlakové uzávěry 3 ve tvaru víka o průměru 500 mm s průhledovými otvory. Odklopení tlakového uzávěru 3 ve tvaru víka umožňuje veškerou manipulaci s materiálem ve vnitřním prostoru reaktoru, jako vkládání, vyjmutí materiálu, dekontaminace a čištění. HermetiČnost uzavření reaktoru je testována na vnitřní zatížení tlakem 20 bar. Na homí části pláště jsou umístěny tři průhledové otvory o průměru 65 mm opatřené speciálním silnostěnným sklem; identické průhledové otvory se nacházejí i na každém tlakovém uzávěru 3 vstupního otvoru reaktoru na protilehlých stranách tělesa 1 reaktoru.

Na homí části tělesa i reaktoru jsou prostupy pro připojení olejového manometru 4 a digitálního manometru 5, pomocí nichž se kontroluje a řídí přípravné a detoxikační fáze procesu zpracování kovové, zejména tlakové nádoby 2 s neznámým obsahem. Olejový manometr 4 přitom na jedné škále měří celý rozsah možných tlaků uvnitř tělesa i reaktoru, zatímco digitální manometr 5 má několik přepínatelných rozsahů a jeho měření je tedy jemnější. K tělesu i reaktoru jsou dále pomocí speciálních tlakových přírub připojeny k jeho vstupu inertního plynu a tlakového vzdu35 chu zdroj 6 tlakového vzduchu a/nebo inertního plynu, které se využívají ke vhodnému nastavení atmosféry uvnitř tělesa 1 reaktoru.

Vzorkovací modul 7 s predsazeným hepa-filtrem pro záchyt případné biologické kontaminace je umístěn v homí části tělesa 1 reaktoru v provedení uzavíratelné ocelové ampule a umožňuje odběr vzorku atmosféry z reaktoru a navazující instrumentální analýzu. Výsledky analýzy atmo40 sféry se uplatňují pri rozhodování o průběhu a vhodných postupech při detoxikaci obsahu zpracovávané kovové tlakové nádoby 2.

Pojistný ventil 8 umístěný rovněž v homí části tělesa 1 reaktoru slouží k automatickému zajištění tělesa 1 reaktoru proti přetížení způsobenému náhlým nárůstem tlaku v některé fázi procesu zpracování kovové tlakové nádoby 2 s neznámým obsahem.

Ve spodní části tělesa i reaktoru je v příkladném provedení připojením pomocí speciálních tlakových přírub umístěna vývěva 9, zpravidla pneumatická, jejíž činnosti se využívá před zahájením táze vlastního otevírání pláště zpracovávané tlakové nádoby 2, kdy se vzduchem nebo vhod-2CZ 24549 Ul ným inertním plynem přivedeným vstupem inertního plynu a tlakového vzduchu ze zdroje 6 tlakového vzduchu a/nebo inertního plynu provede úprava vnitřní atmosféry v reaktoru tak, aby v průběhu otevírání pláště kovové tlakové nádoby 2 nemohlo dojít k samo vznícení plynné směsi iniciovanému třením nástroje o plášť zpracovávané kovové tlakové nádoby 2. Pneumatická vývěva 9 je napojena k samostatnému přívodu tlakového vzduchu a její připojení k tělesu 1 reaktoru zajišťuje přípravu vhodné atmosféry před zahájením procesu zpracování kovové tlakové nádoby 2,

Uvnitř tělesa I reaktoru se nachází výsuvný manipulační stůl 10, na nějž se před zahájením procesu zpracování kovová tlaková nádoba 2 umístí a pomocí svěmých čelistí zajistí proti pohybu. Výsuvný manipulační stůl 10 řízený dálkovým ovladačem poté zpracovávanou tlakovou nádobu 2 transportuje dovnitř tělesa 1 reaktoru a obsluha následně hermeticky uzavře tlakové uzávěry 3 na vstupních otvorech reaktoru. Posuv manipulačního stolu 10 pri manipulaci se zpracovávanou kovovou tlakovou nádobou 2 zajišťují neznázoměné dálkově ovládané elektromotory. Ve vnitřním prostoru reaktoru je rovněž umístěna dálkově ovládaná vrtací hlavice JT, která umožňuje vlastní navrtání pláště zpracovávané kovové tlakové nádoby 2. Pomocí této vrtací hlavice H lze v závěrečné fázi procesu zpracování, před otevřením a vyjmutím materiálu z reaktoru, provést rovněž uzavření otvoru v plášti zpracovávané kovové tlakové nádoby 2 vtlačením speciálního uzavíracího kolíku do otvoru v plášti zpracovávané kovové tlakové nádoby, Dohledové kamery 12 umístěné v reaktoru slouží ke sledování pri řízení celého procesu zpracování kovové tlakové nádoby 2 v reálném čase, umožňují obsluze okamžitě reagovat a rozhodovat se v průběhu zpracování kovové tlakové nádoby 2, modifikovat jednotlivé kroky procesu a pořizovat datový záznam.

Vrtací hlavice H umístěná uvnitř tělesa 1 reaktoru je řízena neznázorněným dálkovým ovladačem, Obsluha řídí činnost vrtací hlavice ii v reálném čase pomocí systému dohledových kamer 12 s možností přenosu obrazu a zvuku do řídicího centra obsluhy. Vrtací hlavice JT provede otevření pláště zpracovávané kovové nádoby 2 provrtáním její stěny. Po ustálení tlaku způsobeném uvolněním náplně zpracovávané kovové nádoby 2 do prostoru tělesa i reaktoru zaznamenaném na digitálním manometru 5 provede obsluha odběr vzorku plynné atmosféry z reaktoru a dále její instrumentální analýzu. Na základě výsledků instrumentální analýzy se přistoupí ke vhodnému zpracování či detoxikaci náplně zpracovávané kovové nádoby 2.

Po ukončení všech fází procesu zpracování kovové tlakové nádoby 2 s neznámým obsahem se pomocí vzorkovacího modulu 7 provede druhý odběr vzorku atmosféry a jeho instrumentální analýza. Na základě výsledků instrumentální analýzy lze přistoupit k dalším krokům souvisejícím s čistěním a dekontaminací vnitrního prostoru tělesa 1 reaktoru, např. pomocí dekontaminačního modulu 13 a vhodného chemického dekontaminantu. Přebytek kapalného dekontaminantu se z tělesa 1 reaktoru odstraní vypuštěním přes vypouštěcí ventil 14, který se nachází ve spodní části zařízení.

Vně reaktoru jsou dále umístěny pomocné moduly určené k činnostem souvisejícím se zpracováním či detoxikaci obsahu zpracovávané nádoby, jako např. filtry pro záchyt toxických plynných sloučenin, speciální hořák pro spalování plynné směsi, nebo modul pro záchyt plynných sloučenin v dekontaminačním roztoku.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro otevírání a zpracování ocelových tlakových nádob s neznámým obsahem je využitelné v případech potřeby bezpečného zpracování a analýzy obsahu zejména kovových tlakových nádob s neznámým obsahem a k likvidaci či detoxikaci jejich obsahu.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro otevírání a zpracování tlakových nádob (2) s neznámým obsahem, vyznačující se tím, že obsahuje

   - hermeticky uzavíratelné tlakuvzdomé těleso (1) reaktoru, opatřené alespoň jedním vstupním 5 otvorem s tlakovým uzávěrem (3), alespoň jedním vypouštěcím ventilem (14) a alespoň jedním vzorkovacím modulem (7), a

   - v tělese (1) reaktoru uspořádaný manipulační stůl (10) pro uchycení ocelové tlakové nádoby (2) a vrtací hlavici (11) pro navrtaní tlakové nádoby.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že těleso (1) reaktoru je opatřené io vstupem inertního plynu a tlakového vzduchu, k němuž je připojen zdroj (6) tlakového vzduchu a/nebo inertního plynu.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující pojistným ventilem (8).
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující is dekontamínační modul (13).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující na vývěva (9).
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující alespoň jednou dohledovou kamerou (12).

   20
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující alespoň jedním manometrem (4; 5).

   se tím, že těleso (1) reaktoru je opatřené se tím, že k tělesu (1) reaktoru je připojen se t í m, že k tělesu (1) reaktoru je připojes e tím, že těleso (1) reaktoru je opatřené se tím, že těleso (1) reaktoru je opatřené
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že těleso (1) reaktoru je opatřené olejovým manometrem (4) pro hrubé měření tlaku a digitálním manometrem (5) pro jemné měření tlaku.

   25 9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že manipulační stůl (10) pro uchycení ocelové tlakové nádoby (2) je vytvořen jako výsuvný vozík.