HU221077B1 - Biztonsági elem vezetékhez - Google Patents

Description

A találmány biztonsági elem vezetékekhez áramló közeg befolyásolására vagy ellenőrzésére, különösen kettős falú biztonsági vezetékhez, amelynek falai egy üreges térrel el vannak választva, ahol az elem a falak által alkotott házzal van ellátva, és a ház egy második fal révén minden oldalról körül van véve, amely az első faltól egy üreges térrel el van választva, és az üreges tér gáztömören le van zárva.

A találmány lényege, hogy a háznak karimái vannak, amelyekkel tömítetten a vezetékekhez csatlakozik, az üreges tér (7) egy tartalmát ellenőrző mérőberendezéshez kapcsolható és az üreges tér (7) egy vagy több furat (13) révén egy horonnyal (15) van összekötve, amely a vezetéket megkerülve a karima (1) tömítőfelületében (14) vagy tömítésében (18) van elrendezve.

z-1	-Λ

1. ábra

HU 221 077 B1

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 221 077 Β1

A találmány biztonsági elem vezetékhez áramló közeg befolyásolására vagy ellenőrzésére, különösen kettős falú biztonsági vezetékhez, amelynek falai egy üreges térrel el vannak választva, ahol az elem a falak által alkotott házzal van ellátva, és a ház egy második fal révén minden oldalról körül van véve, amely az első faltól egy üreges térrel el van választva, és az üreges tér gáztömören le van zárva.

Csővezetékrendszerben gyakran szállítanak éghető vagy robbanékony folyadékokat, gázokat, vagy a természetes vizekre, egészségre vagy a környezetre veszélyes folyékony áramló termékeket. Mivel a szállított közegnek az ellenőrizetlen kilépése a vezetékrendszerből igen nagy károkat és veszélyeket okozhat, ennek elkerülésére kettős falú biztonsági vezetékeket alkalmaznak, amelyek kettős fala üreges térrel van egymástól elválasztva. Ilyen biztonsági vezeték ismeretes például az US-PS 5,228,472 számú leírásból, amelynél zárószelepek vannak a vezetékbe beépítve. így nemcsak a közvetlen kilépés elleni védelem van jelentős mértékben javítva, hanem lehetséges az üreges teret egy mérőberendezéssel - tartalmát illetően - ellenőrizni, és olyan mérőberendezést alkalmazni, amely valamilyen specifikus anyagra érzékeny. Ezáltal a kilépés azonnal érzékelhető, és a szállítás a vezetékrendszeren leállítható. Természetesen ezeknél már az üreges térbe való belépést érzékelik, és az váltja ki a szállítás leállítását.

A vezetékek általában számos működtetőelemmel vannak ellátva. így visszacsapó szelepek, zárószelepek, tolattyúk, szivattyúk vagy átfolyómennyiség-mérők vannak a vezetékekbe beépítve, mégpedig karimák révén, amelyek merev vagy flexibilis anyagból készülhetnek. A funkciós elemek tartományában azonban nincs megfelelő intézkedés a kilépés elleni védelemre. Ennek egyrészt az a következménye, hogy a funkciós elemek üzem közben jelentős veszélyforrást jelentenek, mert ott a vezeték többi részéhez képest viszonylag gyakran fordul elő szivárgás. Másrészt ezek a vezeték építésénél jelentős többletráfordítást igényelnek, mert talaj alatti vezetékfektetésnél szükséges állandó és törvényileg követelt hozzáférhetőséget biztosítani az ilyen funkciós elemekhez. A technika szintje szerint a funkciós elemek elrendezése egy aknában történik, ami viszont jelentős többletköltséget okoz. A funkciós elemek mellett a karimák - amelyek csavarokkal vannak összefogva - további olyan tartományokat jelentenek, ahol különösen gyakran előfordulnak tömítetlenségek.

Ezen hátrányok ismeretében a találmány feladata olyan biztonsági elem létesítése, amely könnyen ellenőrizhető és javított védelmet nyújt a vezetékrendszerben szállított közeg kilépésével szemben, illetve annak azonnali észlelésére.

A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a biztonsági elem házának karimái vannak, amelyekkel tömítetten a vezetékhez csatlakozik, az üreges tér egy tartalmát ellenőrző mérőberendezéshez van kapcsolva, és az üreges tér egy vagy több furat révén egy horonnyal van összekötve, amely a vezetéket megkerülve a karima tömítőfelületében vagy tömítésében van elrendezve.

A javasolt biztonsági elem egy házzal van körülvéve, amely mindegyik oldalán két fallal, előnyösen acélfallal rendelkezik, és ezek a falak egymástól egy üreges térrel vannak elválasztva. Az üreges tér gáztömören le van zárva, és egy mérőberendezéssel áll kapcsolatban, amely tartalmának ellenőrzésére szolgál. így lehetséges a közeg kilépésének az üreges térbejutásának ellenőrzése és azonnali beavatkozás, mielőtt a káros anyag az üreges térből a környezetbe juthatna. Annak érdekében, hogy a karima tartományában bekövetkező tömítetlenséget is érzékelni lehessen, annak tömítőfelülete egy, a vezetéket megkerülő horonnyal van ellátva, illetve oda egy horony van bemarva. A horony mélysége úgy van megválasztva, hogy a karima egy tömítése abba részben behatol, és így egész hossza átmenőcsatomaként megmarad. Egy vagy több furaton vagy más módon előállított nyíláson keresztül a horony fenékoldalon a ház üreges terével össze van kötve. Amennyiben a vezetékben szállított közeg behatol a tömítőfelületbe, és így a közeg kilépésének veszélye igen közelivé válik, akkor az a hornyon keresztül és a furatokon keresztül az üreges térbe kerül, és ott a mérőberendezés rögtön érzékeli. Ebben az esetben is természetesen azonnal megtörténnek a biztonsági intézkedések.

A találmány szerinti biztonsági elem előnye abban van, hogy lényegesen javul a szállított közeg kilépésekor a védelem. Bár alkalmazása a hagyományos, egyfalú csöveknél is célszerű, azonban legelőnyösebben a kettős falú biztonsági csöveknél, vezetékeknél lehet alkalmazni. A javított védelmi hatás következtében elmarad a szükségessége az elem hozzáférhetőségének, mivel már egy veszélyeztető anyag kilépése előtt a biztonsági intézkedéseket foganatosítani lehet, és elegendő idő van a javításra. Függetlenül az ellenőrzés módjától, már a legkisebb szivárgás is detektálható. Különös költségmegtakarítások érhetők el a találmány révén, mert elmaradnak a talaj fölötti vezetékhurkok, vagy a talajba süllyesztett aknák. A csöveket körülvevő szigetelések vagy egyéb bevonatok nem befolyásolják az elem működését és ellenőrizhetőségét.

A találmány szerinti biztonsági elem különösen alkalmas zárószerveknél, azaz tolattyúknál, szelepeknél, ahol viszonylag gyakran van szükség arra, hogy azok hozzáférhetetlen helyre kerüljenek beépítésre. Azonkívül a találmány szerinti kialakítás visszacsapó szelepnél is előnyt jelent, amely szintén gyakran hozzáférhetetlen helyen kell, hogy beépítésre kerüljön. Az egyéb elemek, mint például szennyfogók, szivattyúk, átfolyómérők általában jól hozzáférhető helyen vannak, például egy szivattyúállomáson, ahol közvetlen ellenőrzés lehetséges.

A biztonsági elemnek előnyösen az áramló közegbe benyúló hatórésze van, például egy zárószelep tányérához. A működtetésre legtöbbször egy mechanikus kapcsolóelem szolgál, amely a ház egy átvezetésén nyúlik át. Például egy szeleptányért egy orsóval mint kapcsolóelemmel mozgatunk úgy, hogy az egy kézikerékkel vagy egy, a házon elrendezett motorral állítható. Annak érdekében, hogy a közeg kilépését az átvezetésen kiküszöböljük, a találmány további változata esetén célsze2

HU 221 077 Β1 rű a hatórészt egy harmonikatömlő révén a házzal tömítetten összekapcsolni. A harmonikatömlőbe a kapcsolóelem végoldalon belekapaszkodik. Ilyen módon a fluid közeg az átvezetés révén felosztásra kerül, míg a harmonikatömlő formázhatósága révén a hatórész mozgását nem akadályozza. Ily módon is lényegesen javul a védelem a közeg kilépésével szemben.

Egy harmonikatömlő alkalmazása esetén célszerű, ha közte és a ház közötti tér egy mérőberendezéssel kapcsolható össze tartalmának ellenőrzésére, és így a harmonikatömlő meghibásodása azonnal érzékelhető.

Tovább javítható a védelem a kilépőközeg hatásával szemben, ha egy kapcsolóelem átvezetését egy vagy több perselyen biztosítjuk úgynevezett biztonsági perselyen, amelyek tömítetten a kapcsolóelemre fekszenek. Különösen több persely esetében lehetséges ilyen módon még harmonikatömlő nélkül is jó tömítést elérni.

A ház fala közötti üreges tér kitöltésére általában nyomógázt vagy nyomólevegőt alkalmazunk, de alkalmazhatunk ott vákuumot is. A tömítetlenség ily módon a nyomásváltozással rögtön észlelhető, és így a mérőberendezés egy egyszerű manométer lehet. Alapjában előnyös, hogy a tömítetlenség mind a közeg felé eső fal esetén, mind pedig a környezet felé eső fal esetén is kimutatható, mert mindkét esetben jelentős veszély áll fenn a közeg kilépésére. Ezt a követelményt nyomólevegővel történő feltöltéssel vagy vákuumlétesítéssel kielégítjük. Ugyanis mindkét esetben nyomásváltozás áll be a közeg kilépésekor. Vákuummal történő ellenőrzés azonban éghető, robbanékony vagy vizet veszélyeztető anyagok esetén nem alkalmazható. Ezért az üreges tér töltése valamilyen védőgázzal, például nitrogénnel történhet. Amennyiben az üreges térben védőgáz van, akkor a specifikus, a vezetékben található közeg kimutatására szolgáló mérőkészülék a célszerű, hogy már a legkisebb szivárgást detektálni lehessen.

Amennyiben a találmány szerinti elem egy kettős falú biztonsági vezetékre van rákapcsolva, akkor a biztonsági vezeték üreges terei és a ház célszerűen egymással kapcsolatban áll. Ezért a biztonsági vezeték karimarészén lévő nyílás révén a horony az üreges térrel össze van kapcsolva. Amellett a karimán lévő tömítés egy vagy több, a vezetékkel párhuzamos nyílással van ellátva, vagy két koncentrikus részből áll, amikor is a kapcsolat a horony és a nyílások között nincs megszakítva.

A csővezetékek üreges tereinek átmenőkapcsolata a közöttük található elemen keresztül azzal az előnnyel jár, hogy jelentős csőszakaszok egyetlen mérőberendezéssel ellenőrizhetők. Szivárgás kimutatása esetén a probléma a hibás hely helyszínének meghatározásában van. Ezért a találmány egy továbbfejlesztett változata esetén a karima és az üreges tér közötti furat egy záróberendezéssel, például egy zárócsavarral lezárható. Emellett lényegében jelentőség nélküli, hogy az üreges tér és a biztonsági vezeték közötti furatról, vagy a karima közötti furatról, vagy a ház és a karima közötti furatról van szó. Mindegyik esetben a vezeték a zárószervvel lezárható, és így szakaszolható. így a szivárgás helyének megkeresése lényegesen könnyebb.

Célszerűen a ház keresztmetszeti felülete megfelel a vezeték külső keresztmetszetének, amelybe be van helyezve, azaz a vezeték házának külső kialakítása és a ház kialakítása egymásnak megfelel. Ilyen módon térbeli problémák a biztonsági elem beépítésekor nem lépnek fel, mivel nincs keresztmetszet-bővülés a vezetékhez képest. Kisebb átmérőeltérések lehetségesek, különösen az elem megfelelő keresztmetszetének biztosítása érdekében, hogy ezáltal a túlzott áramlási ellenállásokat ott ki lehessen küszöbölni. A vezetéknek és a háznak az egymáshoz igazított keresztmetszeti felülete különösen olyan biztonsági elemeknél fontos, amelyek nem kívánnak külső működtetést. Ilyen például a visszacsapó szelep.

A találmány további részletei az aligénypontokból ismerhetők meg.

A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra egy találmány szerinti zárószelep keresztmetszete, a

2. ábra egy találmány szerint kialakított visszacsapó szelep keresztmetszete.

Az 1. ábrán látható szelep két 1 karimával van a vezetékbe csatlakoztatva, amely így 2 csatornában folytatódik. Ennek keresztmetszete a szelep 3 tányérával lezárható, illetve változtatható. A 3 tányér működtetése egy, a szelep házán kivezethető 4 orsóval történik, amely egyik végén rárögzített kézikerékkel mozgatható.

A biztonság növelése érdekében, azaz a 2 csatornából a közegnek a kilépése elleni védelem céljából a szelep 5, 6 fallal van körülvéve, amelyek egy 7 üreges teret zárnak be. A 7 üreges tér egy 8 csatlakozással van ellátva, amelyen keresztül egy mérőberendezés csatlakoztatható és ez a mérőberendezés az üreges tér tartalmának vizsgálatára szolgál. Amennyiben a szelep belső 5 fala megsérül, akkor a 2 csatornában áramló közeg nem a környezetbe, hanem a két fal közötti 7 üreges térbe jut. A bekövetkező nyomásváltozás a 8 csatlakozóhoz kapcsolódó mérőberendezéssel azonnal észlelhető, és biztonsági intézkedések tehetők vagy a szelep kicserélhető, mielőtt bekövetkezne a külső 6 falon az áramló közeg kilépése. A 7 üreges térben lehet levegőtől eltérő közeg vagy a környezeti nyomástól eltérő nyomás, amikor is a mérőberendezéssel a külső 6 fal szivárgásai is észlelhetők.

A mechanikus működtetőelemeknek, például a 4 orsónak a szelep házán történő átvezetése speciális biztosítást kíván. Az átvezetés több 9 perselyen keresztül történik - úgynevezett biztonsági perselyeken keresztül -, amelyek tömítetten fekszenek a 4 orsón. A 4 orsó alsó vége egy deformálható 10 harmonikatömlővel van körülvéve, amely tömítetten a 3 tányérral és a belső 5 fallal össze van kötve. Ilyen módon a 10 harmonikatömlő és a belső 5 fal között all térfogat révén egy további üreges tér keletkezik, azzal a következménnyel, hogy a 2 csatornában található közeg nem jut a 4 orsó átvezetéséhez. All térfogat a 12 furat révén egy mérőberendezéssel ellenőrizhető, hogy a 9 perselyek vagy 10 harmonikatömlő esetleges meghibásodását érzékelni lehessen.

HU 221 077 Β1

Abból a célból, hogy az 1 karima ellenőrzése is biztosítva legyen, annak belsejében 13 furatok vannak, amelyek a 14 tömítőfelületet körül fiitó 15 hornyot a 7 üreges térrel összeköti. Egy hibás tömítés esetén a kilépőközeg a 15 horonyba jut, és a 13 furaton keresztül a 7 üreges térbe, ahol azután a 8 csatlakozóhoz kapcsolt mérőberendezés ezt a tényt érzékeli. Döntő amellett, hogy a 15 horony a 14 tömítőfelület mintegy centrumában van elrendezve, és így a kilépés jelzése már akkor is bekövetkezik, ha a tömítésen a közeg még nem hatolt teljesen át és nem lépett ki a környezetbe. Ilyen módon az 1 karima tartományában is jó védelem van biztosítva.

A 2. ábra egy találmány szerint kialakított visszacsapó szelepet szemléltet, ahol az azonos szerkezeti részek az 1. ábrának megfelelő azonos hivatkozási számmal vannak jelölve. A szelep 3 tányérja egy 16 nyomórugón van rögzítve, amely a ház belső 5 falára támaszkodik. A folyadék felülről lefelé áramlik a visszacsapó szelepen keresztül, és ekkor az nyitott állapotban van, miközben aló nyomórugó ellentétes áramlási irány esetén a 3 tányért a 17 ülékre szorítja, és így a szelepet zárja. A 7 üreges tér ellenőrzése ennél a kialakításnál is egy csatlakozón keresztül történik, amely az 1 karimára rögzített építési részben van elrendezve, és 13 furaton keresztül a 7 üreges térrel kapcsolatban áll. A 15 horony, amely a 14 tömítőfelületek között fiit, ebben a 18 tömítésében van elrendezve.

A fentiek eredményeként egy könnyedén ellenőrizhető biztonsági elemet nyerünk, amely a közeg kilépésével szemben tökéletes védelmet nyújt, és lényegesen egyszerűbbé teszi biztonsági vezetékek fektetését, mert csökkenti annak a szükségességét, hogy a vezetékekhez minden körülmény között hozzá lehessen férni. A biztonság növelésére különösen ipari körülmények között nagyon nagy súlyt fektetnek különösen a vegyiparban, ahol a találmány szerinti megoldás igen nagy létjogosultsággal bír. A találmány révén a környezeti károk nagy biztonsággal elkerülhetők.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Biztonsági elem vezetékekhez áramló közeg befolyásolására vagy ellenőrzésére, különösen kettős falú biztonsági vezetékhez, amelynek falai egy üreges térrel el vannak választva, ahol az elem a falak által alkotott házzal van ellátva, és a ház egy második fal révén minden oldalról körül van véve, amely az első faltól egy üreges térrel el van választva, és az üreges tér gáztömören le van zárva, azzal jellemezve, hogy a háznak karimái vannak, amelyekkel tömítetten a vezetékekhez csatlakozik, az üreges tér (7) egy tartalmát ellenőrző mérőberendezéshez kapcsolható és az üreges tér (7) egy vagy több furat (13) révén egy horonnyal (15) van összekötve, amely a vezetéket megkerülve a karima (1) tömítőfelületében (14) vagy tömítésében (18) van elrendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy az egy zárószerv.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy az egy visszacsapó szelep.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a működő elem egy, az áramló közegbe nyúló résszel rendelkezik, amely egy mechanikus kapcsolóelemmel működtethető és ez a házon lévő átvezetésen átnyúlik, és a működtetőrész egy harmonikatömlő (10) révén a házzal össze van kötve.
5. 5. A 4. igénypont szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a harmonikatömlő (10) és a ház között bezárt térfogat (11) egy, a tartalmát ellenőrző mérőberendezéssel van összekötve.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a működő elem egy, az áramló közegbe nyúló résszel rendelkezik, amely egy mechanikus kapcsolóelemmel működtethető, és ez egy, a ház átvezetésén átnyúlik, és az átvezetésnek egy vagy több perselye (9) van, melyek a kapcsolóelemen tömítetten fekszenek.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy üreges térben (7) és/vagy a térfogatban (11) vákuum, nyomógáz vagy gáz van.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a horony (15) egy kettős falú biztonsági vezeték üreges terével egy, a karimáján elrendezett nyílás révén össze van kötve.
9. 9. A 8. igénypont szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a karima (1) és üreges tér (7) közötti furat (13) zárószervvel van ellátva.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti biztonsági elem, azzal jellemezve, hogy a ház keresztmetszeti felülete a külső vezeték-keresztmetszetnek felel meg.