ITUD20090006A1

ITUD20090006A1 - SAFETY DEVICE FOR POTENTIALLY EXPLOSIVE ENVIRONMENTS, OR IN WHICH IT CAN BE CHECKED OVERPRESSION OR DEPRESSION, AND RELATIVE PROCEDURE OF REALIZATION

Info

Publication number: ITUD20090006A1
Application number: IT000006A
Authority: IT
Inventors: Nerio Moras
Original assignee: Tecnopress S R L
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2010-07-13

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:

"DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER AMBIENTI POTENZIALMENTE ESPLOSIVI, 0 NEI QUALI SI POSSONO VERIFICARE SOVRAPPRESSIONI 0 DEPRESSIONI, E RELATIVO PROCEDIMENTO DI REALIZZAZIONE" "SAFETY DEVICE FOR POTENTIALLY EXPLOSIVE ENVIRONMENTS, OR IN WHICH OVERPRESSURE OR DEPRESSURE MAY OCCUR, AND THE RELEVANT CONSTRUCTION PROCEDURE"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di sicurezza, o pannello di rottura, installabile in ambienti che possono essere potenzialmente esplosivi, a causa dei materiali che contengono, o nei quali si possono verificare particolari condizioni di sovrappressione, o di depressione, della pressione di lavoro rapportata alla pressione atmosferica esterna alla struttura. In particolare, il dispositivo secondo il presente trovato comprende un elemento a lastra, o membrana, normalmente a tenuta stagna, realizzato in lamiera e sul bordo periferico del quale sono ricavate una pluralità di feritoie che definiscono una sezione di minima resistenza, o di rottura preferenziale, nel caso in cui venga superato un determinato valore di sovrappressione o di depressione. The present invention refers to a safety device, or rupture panel, which can be installed in environments that can be potentially explosive, due to the materials they contain, or in which particular conditions of overpressure, or depression, of the pressure can occur. work in relation to the atmospheric pressure outside the structure. In particular, the device according to the present invention comprises a plate or membrane element, normally watertight, made of sheet metal and on the peripheral edge of which a plurality of slots are obtained which define a section of minimum resistance, or preferential breakage. , in the event that a certain overpressure or depression value is exceeded.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Negli ambienti chiusi, come ad esempio i sili di stoccaggio, i vagli oscillanti, i dispositivi a ciclone per il trattamento di materiali da separare, le torri di decantazione, i locali in cui sono contenuti prodotti a pressione diversa da quella atmosferica, le tubazioni, ed altro, si possono sviluppare polveri, gas, nebbie o vapori, che potrebbero creare una miscela infiammabile a contatto con l'aria. La combustione di tale miscela può essere molto veloce e causare un aumento di pressione abnorme ed improvviso all'interno della struttura di contenimento, la quale normalmente non è predisposta per resistere a tale aumento di pressione, per cui la struttura stessa potrebbe esplodere. In closed environments, such as storage silos, oscillating screens, cyclone devices for the treatment of materials to be separated, settling towers, rooms containing products at a pressure other than atmospheric pressure, pipes, and more, dusts, gases, mists or vapors may develop, which could create a flammable mixture in contact with air. The combustion of this mixture can be very fast and cause an abnormal and sudden increase in pressure inside the containment structure, which is not normally designed to withstand this pressure increase, so the structure itself could explode.

Per evitare che, al verificarsi di uno dei suddetti fenomeni, avvenga il collasso dell'intera struttura di contenimento, con notevoli danni economici, sono stati finora proposti diversi dispositivi di sicurezza, composti ognuno da un elemento a membrana, montato su una cornice di contenimento, ed atti ad essere installati in corrispondenza di un'apertura praticata nella struttura da preservare. Quando la differenza di pressione fra l'interno e l'esterno di quest 'ultima supera un determinato valore di soglia, l'elemento a membrana si stacca, almeno parzialmente, dalla cornice. In questo modo, la suddetta apertura si apre verso la zona di minor pressione, permettendo così alla pressione interna di riequilibrarsi automaticamente con quella esterna. In tale modo, si evita che si danneggi l'intera struttura di contenimento. E' noto in particolare un dispositivo di sicurezza di forma sostanzialmente rettangolare, in cui la cornice è costituita da una coppia di elementi a flangia, accoppiati fra loro mediante l'interposizione dell'elemento a membrana. Quest'ultimo, su tre dei suoi quattro lati, è provvisto di feritoie passanti allineate e intervallate fra loro per definire una pluralità di tratti di unione, che formano la sezione di minima resistenza alla rottura. To prevent the collapse of the entire containment structure, with considerable economic damage, when one of the aforementioned phenomena occurs, various safety devices have so far been proposed, each consisting of a membrane element, mounted on a containment frame. , and adapted to be installed in correspondence with an opening made in the structure to be preserved. When the pressure difference between the inside and the outside of the latter exceeds a certain threshold value, the membrane element detaches, at least partially, from the frame. In this way, the aforementioned opening opens towards the area of least pressure, thus allowing the internal pressure to automatically rebalance itself with the external one. In this way, the entire containment structure is prevented from being damaged. In particular, a substantially rectangular safety device is known, in which the frame is constituted by a pair of flange elements, coupled together by means of the interposition of the membrane element. The latter, on three of its four sides, is provided with through slits aligned and spaced apart to define a plurality of joining portions, which form the section of minimum breaking strength.

Lungo tali tratti avviene la rottura dell'elemento a membrana quando si verifica un fenomeno abnorme di sovrappressione, o depressione. Along these stretches, the breakage of the membrane element occurs when an abnormal phenomenon of overpressure or depression occurs.

Sia in questo, sia in altri dispositivi noti, all'elemento a membrana è fissato un elemento indicatore, predisposto per cooperare con un sensore di posizione, in modo da rilevare la rottura dell'elemento a membrana, e quindi comandare una determinata procedura di segnalazione o di allarme. Both in this and in other known devices, an indicator element is fixed to the membrane element, designed to cooperate with a position sensor, so as to detect the breakage of the membrane element, and therefore command a specific signaling procedure. or alarm.

L'elemento indicatore è di norma costituito da una piastrina metallica saldata, o comunque fissata come elemento separato, all'elemento a membrana in prossimità degli intagli. The indicator element is usually constituted by a metal plate welded, or in any case fixed as a separate element, to the membrane element near the notches.

Nella soluzione nota, si ha che essendo un elemento separato, la piastrina, in caso di forti esplosioni, è soggetta a possibili proiezioni verso l'esterno, distaccandosi dall'elemento a membrana, e potendo così provocare danneggiamenti a cose e a persone circostanti. In the known solution, being a separate element, the plate, in the event of strong explosions, is subject to possible projections towards the outside, detaching itself from the membrane element, and thus being able to cause damage to surrounding things and people.

Inoltre, i sistemi di fissaggio noti della piastrina all'elemento a membrana, determinano stress termici e/o meccanici sugli intagli dell'elemento a membrana, con conseguente alterazione delle caratteristiche funzionali di tenuta e di rottura degli intagli. Furthermore, the known fastening systems of the plate to the membrane element cause thermal and / or mechanical stresses on the notches of the membrane element, with consequent alteration of the functional characteristics of sealing and breaking of the notches.

Inoltre, per effetto dell'azione degli agenti atmosferici, si ha il rischio che la piastrina possa movimentarsi, o distaccarsi, accidentalmente dall'elemento a membrana, perdendo, almeno in parte, la sua funzionalità. Furthermore, due to the action of atmospheric agents, there is a risk that the plate may accidentally move, or detach, from the membrane element, losing, at least in part, its functionality.

Un ulteriore inconveniente è dato dal fatto che la piastrina, per poter essere correttamente fissata all'elemento a membrana, prevede almeno una base di appoggio. Tale base di appoggio comporta un aumento del peso della piastrina stessa, e costi di realizzazione. A further drawback is given by the fact that the plate, in order to be correctly fixed to the membrane element, provides at least one support base. This support base entails an increase in the weight of the plate itself, and manufacturing costs.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi, o nei quali si possono verificare sovrappressioni, o depressioni, oltre un determinato valore di soglia, che sia semplice, affidabile e poco costoso, e che garantisca, sostanzialmente in qualsiasi condizione operativa, il corretto e sicuro funzionamento di un suo elemento indicatore. The purpose of the present invention is to provide a safety device for potentially explosive environments, or in which overpressures or depressions can occur, beyond a certain threshold value, which is simple, reliable and inexpensive, and which guarantees, substantially in any operating condition, the correct and safe operation of one of its indicator elements.

Altro scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento per la realizzazione di un dispositivo di sicurezza per ambienti potenzialmente esplosivi che sia semplice, affidabile e poco costoso e che garantisca, sostanzialmente in qualsiasi condizione operativa, il corretto e sicuro funzionamento di un suo elemento indicatore. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a safety device for potentially explosive environments which is simple, reliable and inexpensive and which guarantees, substantially in any operating condition, the correct and safe operation of a its indicator element.

Per raggiungere questi ed altri scopi la Richiedente ha ideato, sperimentato e perfezionato il presente trovato, il quale apporta un significativo contributo tecnico alla tecnica nota. To achieve these and other purposes, the Applicant has devised, tested and improved the present invention, which makes a significant technical contribution to the known art.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND

Il presente trovato è espresso essenzialmente nelle rivendicazioni principali. The present invention is essentially expressed in the main claims.

Le rivendicazioni secondarie espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale. The secondary claims disclose other characteristics of the present invention, or variants of the main solution idea.

In accordo con il suddetto scopo, un dispositivo di sicurezza secondo il presente trovato si applica in ambienti potenzialmente esplosivi, o nei quali si possono verificare sovrappressioni, o depressioni. In accordance with the aforementioned purpose, a safety device according to the present invention is applied in potentially explosive environments, or in which overpressures or depressions can occur.

Il dispositivo secondo il presente trovato comprende un elemento a lastra, o membrana, realizzato in metallo il quale ha, ad esempio forma sostanzialmente poligonale. The device according to the present invention comprises a plate element, or membrane, made of metal which has, for example, a substantially polygonal shape.

L'elemento a lastra, o membrana, comprende una zona periferica sostanzialmente piana ed una zona centrale, che può essere piana, nervata o bombata. Su almeno alcuni dei lati della zona periferica è ricavata una pluralità di feritoie passanti, allineate e intervallate fra loro, per definire una pluralità di tratti di unione, che formano una sezione di minima resistenza alla rottura. The plate element, or membrane, comprises a substantially flat peripheral zone and a central zone, which can be flat, ribbed or convex. On at least some of the sides of the peripheral zone a plurality of through slits is made, aligned and spaced apart, to define a plurality of joining portions, which form a section of minimum breaking strength.

In corrispondenza della zona centrale è previsto almeno un elemento indicatore atto a cooperare con mezzi sensori per indicare lo stato operativo dell'elemento a lastra, o membrana. In correspondence with the central zone, at least one indicator element is provided which is adapted to cooperate with sensor means to indicate the operating state of the plate element, or membrane.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, l'elemento indicatore è ricavato di pezzo su detto elemento a lastra, o membrana, ed è ripiegato rispetto al piano di giacitura di della zona centrale, per assumere una sua determinata posizione operativa di cooperazione con i mezzi sensori. According to a characteristic aspect of the present invention, the indicator element is made in one piece on said plate element, or membrane, and is folded with respect to the plane of the central zone, to assume a specific operative position of cooperation with the means. sensors.

In questo modo, essendo l'elemento indicatore realizzato di pezzo sull'elemento a lastra, o membrana, si evitano sia inconvenienti di corretto posizionamento dell'elemento indicatore stesso, sia di accidentale distacco dall'elemento a lastra, o membrana, sia di alterazione delle caratteristiche meccaniche di rottura delle feritoie, tipicamente dovute alla saldatura, o comunque al fissaggio, dell'elemento indicatore. In this way, since the indicator element is made of one piece on the plate element, or membrane, both problems of correct positioning of the indicator element itself, accidental detachment from the plate element, or membrane, and alteration are avoided. the mechanical breaking characteristics of the slots, typically due to the welding, or in any case to the fixing, of the indicator element.

Con il presente trovato vengono quindi ovviati gli inconvenienti della tecnica nota, migliorando anche le condizioni di realizzazione dell'elemento indicatore e del dispositivo di sicurezza in generale. The drawbacks of the known art are therefore obviated with the present invention, also improving the conditions for manufacturing the indicator element and the safety device in general.

Infatti, realizzando l'elemento indicatore di pezzo sull'elemento a lastra, o membrana, tale elemento indicatore può essere ricavato direttamente durante le fasi di realizzazione degli intagli, con notevole risparmio di materiale, tempi ed attrezzature utilizzate. Si tenga presente, inoltre, che con il presente trovato non sono necessarie le fasi di fissaggio dell'elemento indicatore alla membrana. In fact, by making the piece indicator element on the plate or membrane element, this indicator element can be obtained directly during the steps of making the notches, with considerable savings in material, time and equipment used. It should also be borne in mind that with the present invention the steps of fixing the indicator element to the membrane are not necessary.

Secondo una variante, la zona periferica dell 'elemento a lastra, o membrana, comprende almeno un risvolto, ripiegato a 180° verso uno o l'altro degli elementi a flangia, e che si estende verso la zona centrale, per almeno raddoppiare così lo spessore dell'elemento a lastra, o membrana, nella parte che si interpone fra gli elementi a flangia. According to a variant, the peripheral zone of the plate element, or membrane, comprises at least one flap, folded 180 ° towards one or the other of the flange elements, and which extends towards the central zone, thus at least doubling the thickness of the plate element, or membrane, in the part that is interposed between the flange elements.

In questa soluzione, l'elemento indicatore viene ricavato di pezzo in corrispondenza della zona coperta dal risvolto nella condizione piegata, e viene anch'esso ripiegato rispetto all'elemento a lastra, o membrana, per trovarsi, in condizione operativa, all'esterno dell'ingombro del risvolto. In this solution, the indicator element is obtained in one piece in correspondence with the area covered by the flap in the folded condition, and is also folded with respect to the plate or membrane element, to be, in operating condition, outside the size of the flap.

Secondo una variante, l'elemento indicatore è ricavato di pezzo lungo almeno un lato della zona centrale dell'elemento a lastra, o membrana, in cui sono previste le feritoie passanti. According to a variant, the indicator element is made in one piece along at least one side of the central zone of the plate element, or membrane, in which the through slits are provided.

Secondo una variante, il risvolto è presente su ogni lato dell'elemento a lastra, o membrana, e si estende fino a sovrapporsi completamente alle feritoie passanti. According to a variant, the flap is present on each side of the plate element, or membrane, and extends until it completely overlaps the through slits.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of a preferential embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la fig. 1 è una vista assonometrica di un dispositivo di sicurezza secondo il presente trovato; - fig. 1 is an isometric view of a safety device according to the present invention;

- la fig. 2 è una vista in pianta dello sviluppo del dispositivo di fig. 1. - fig. 2 is a plan view of the development of the device of fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

PREFERENZIALE DEL TROVATO PREFERENTIAL OF THE FOUND

Con riferimento alle figure allegate, un dispositivo di sicurezza 10 secondo il presente trovato comprende un elemento a lastra, o membrana, o pannello, 11, di forma sostanzialmente rettangolare e realizzato in lamiera di acciaio. Il pannello 11 è, in uso, interposto fra un telaio interno ed un telaio esterno, anch'essi in acciaio, qui non illustrati, i quali fungono da elementi a flangia. With reference to the attached figures, a safety device 10 according to the present invention comprises a plate element, or membrane, or panel, 11, of substantially rectangular shape and made of steel sheet. The panel 11 is, in use, interposed between an internal frame and an external frame, also made of steel, not shown here, which act as flange elements.

Il pannello 11 comprende una zona periferica 22, sostanzialmente piana, ed una zona centrale 23 piana, nervata o bombata, dove agiscono le pressioni. Nella zona periferica 22 è ricavata una pluralità di fori passanti 25 per il passaggio di viti di bloccaggio per il montaggio del pannello 11 sui telai. The panel 11 comprises a substantially flat peripheral zone 22 and a flat, ribbed or convex central zone 23, where the pressures act. A plurality of through holes 25 are made in the peripheral zone 22 for the passage of locking screws for mounting the panel 11 on the frames.

Inoltre, sul pannello 11, lungo tre dei quattro lati della sua zona periferica 22, è ricavata una pluralità di feritoie 26 passanti, ognuna terminante con una coppia di fori circolari 27 , anch' essi passanti . Il quarto lato della zona periferica 22 è continuo, ossia privo di feritoie 26 , e funge da cerniera plastica. Furthermore, on the panel 11, along three of the four sides of its peripheral zone 22, a plurality of through slits 26 is formed, each ending with a pair of circular holes 27, which are also through holes. The fourth side of the peripheral zone 22 is continuous, ie without slits 26, and acts as a plastic hinge.

Fra due feritoie 26 si vengono così a definire tratti di unione 29 aventi una determinata lunghezza. L ' insieme dei tratti di unione 29 , per lo spessore della lamiera che costituisce il pannello 11 , definiscono la sezione resistente alla rottura del pannello 11 , ossia della sua parte centrale 23 rispetto alla sua zona periferica 22. Between two slots 26, joining portions 29 are thus defined having a given length. The set of joining portions 29, due to the thickness of the sheet that constitutes the panel 11, define the section resistant to breakage of the panel 11, that is, of its central part 23 with respect to its peripheral zone 22.

Inoltre, secondo una caratteristica del presente trovato, la zona periferica 22 comprende un risvolto 30 , ripiegato a 180°, che si estende verso la zona centrale 23 , fino a sovrapporsi , nel caso di specie, completamente sia alle feritoie 26 , sia ai fori 27. Furthermore, according to a characteristic of the present invention, the peripheral zone 22 comprises a flap 30, folded at 180 °, which extends towards the central zone 23, up to overlapping, in this case, completely both the slots 26 and the holes 27.

In questo modo, il pannello 11 , nella zona di unione ai telai, presenta uno spessore doppio, con i vantaggi che ne derivano in termini di tenuta e di sicurezza, senza la necessità che venga interposta alcuna guarnizione fra il pannello 11 stesso ed il telaio esterno 13. In this way, the panel 11, in the area of connection to the frames, has a double thickness, with the resulting advantages in terms of tightness and safety, without the need for any gasket to be interposed between the panel 11 itself and the frame. external 13.

Il dispositivo 10 secondo il trovato comprende inoltre un elemento indicatore 31 conformato a "L" e ricavato per intaglio direttamente sul pannello 11 , in prossimità delle feritoie 26. The device 10 according to the invention also comprises an L-shaped indicator element 31 obtained by notching directly on the panel 11, near the slots 26.

L'elemento indicatore 31 è ricavato in una zona intermedia del pannello 11 fra la zona centrale 23 e la zona periferica 22, e viene ripiegato sostanzialmente ortogonale rispetto al piano di giacitura della zona centrale 23, lungo un asse di piegatura sostanzialmente parallelo alla direzione di disposizione delle feritoie 26. The indicator element 31 is obtained in an intermediate zone of the panel 11 between the central zone 23 and the peripheral zone 22, and is folded substantially orthogonal with respect to the plane of the central zone 23, along a folding axis substantially parallel to the direction of arrangement of the slots 26.

In condizione ripiegata, l'elemento indicatore 31 è operativamente predisposto per cooperare con un sensore di posizione e si trova all'esterno dell'ingombro del risvolto 30. In the folded condition, the indicator element 31 is operatively arranged to cooperate with a position sensor and is located outside the overall dimensions of the flap 30.

Il dispositivo 10 fin qui descritto è atto ad essere installato su un'apposita apertura, ricavata su una struttura di contenimento, mediante una apposita flangia che sarà fissata a quest'ultima e sulla quale verrà posto il telaio interno, mentre sul lato opposto, l'altro telaio verrà bloccato da un corrispondente telaio di carpenteria noto in sé. The device 10 described up to now is able to be installed on a suitable opening, obtained on a containment structure, by means of a special flange which will be fixed to the latter and on which the internal frame will be placed, while on the opposite side, the The other frame will be blocked by a corresponding carpentry frame known per se.

E’ chiaro che al dispositivo di sicurezza 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. It is clear that modifications and / or additions of parts can be made to the safety device 10 described so far, without thereby departing from the scope of the present invention.

Per esempio la forma del pannello 11, anziché rettangolare, può essere quella di un qualunque poligono, sia regolare, sia irregolare, con numero di lati scelti a piacere. For example, the shape of the panel 11, rather than rectangular, can be that of any polygon, whether regular or irregular, with the number of sides chosen as desired.

E' anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di dispositivi di sicurezza, aventi le caratteristiche espresse nelle seguenti rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito It is also clear that, although the present invention has been described with reference to a specific example, a person skilled in the art will certainly be able to realize many other equivalent forms of safety devices, having the characteristics expressed in the following claims and therefore all falling within the scope of protection defined by them

Claims

CLAIMS 1. Safety device for potentially explosive environments, or in which overpressures or depressions may occur, comprising a plate or membrane element (11), which comprises a central area (23) and a peripheral area (22) substantially flat, on at least some sides of which a plurality of slots (26) are obtained, aligned and spaced apart, to define a plurality of joining portions (29), which form a section of minimum breaking strength, and at least one element indicator (31) adapted to cooperate with sensor means, to indicate the operative state of said plate element, or membrane (11), characterized in that said indicator element (31) is made integrally on said plate element, or membrane (11), and is folded with respect to the plane of lying of said central zone (23), to assume a determined operative position of cooperation with said sensor means.

2. Device as in claim 1, characterized by the fact that said indicator element (31) is made in one piece along at least one side of said central area (23) of the plate element, or membrane, on which said through slits ( 26).

3. Device as in claim 1 or 2, characterized in that said peripheral area (22) comprises at least one flap (30), folded at 180 °, which extends towards said central area (23) to at least double the thickness of said plate element, or membrane (11).

4. Device as in claim 3, characterized in that said flap (30) is present on each side of said plate element, or membrane (11) and extends until it completely overlaps said slots (26).

5. Device as in any one of the preceding claims, characterized in that said central area (23) is convex.

6. Device as in any one of the preceding claims, characterized in that said plate or membrane element (11) is made of steel.

7. Device as in any one of the preceding claims, characterized in that one side of said peripheral zone (22) is continuous and acts as a plastic hinge.

8. Process for the realization of a safety device for potentially explosive environments, or in which overpressures or depressions can occur, comprising at least a first operational phase in which on at least some sides of a plate element, or membrane (11) , which comprises a central area (23) and a peripheral area (22) substantially flat, a plurality of slots (26) are formed, aligned and spaced apart, to define a plurality of joining portions (29), which form a section of minimum resistance to breaking, characterized by the fact that in said first phase at least one indicator element (31) adapted to cooperate with sensor means, to indicate the operating status of said plate element, and which comprises at least a second operating step in which said indicator element (31) is folded with respect to the plane of lying of said central zone (23), to assume providing a determined operative position for cooperation with said sensor means.

9. Safety device for potentially explosive environments, or in which overpressures or depressions may occur, substantially as described with reference to the attached drawings,