RO117567B1 - Dispozitiv pentru controlul si preluarea reactiunilor provenite din socuri tehnologice sau accidentale - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un dispozitiv destinat controlului si preluarii reactiunilor ce apar in sistemele de conducte si utilaje, in special in rafinarii si in alte instalatii din industria petrochimica si industria chimica. Dispozitivul este alcatuit dintr-un cilindru hidraulic (A) cu dublu efect, interpus intre o conducta (5) supusa socurilor si un element fix (2). Cele doua camere (a si b) ale cilindrului hidraulic (A) sunt racordate la capetele unui corp (9) prevazut cu doua camere (c si d), in care se pot deplasa niste supape (10 si 11), mentinute deschise cu ajutorul unor arcuri (12) si in care sunt fixate niste duze (13). Corpul (9) cu supape (10 si 11) este conectat, printr-o conducta (14), cu un rezervor de ulei (15), pentru compensarea pierderilor de ulei si evitarea fenomenului de cavitatie.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv pentru controlul și preluarea reacțiunilor ce apar în sistemele de conducte și utilaje din rafinării sau în alte instalații din industria petrochimică, chimică etc., ca urmare a vibrațiilor, a seismelor, precum și a șocurilor tehnologice sau accidentale.

Este cunoscut că, în exploatare sau în repaus, în sistemele de conducte și în utilajele din rafinării sau în alte instalații, se pot produce deplasări lente sau rapide.

Deplasările lente sunt, în general, cauzate de variații de temperatură din diferitele etape ale desfășurării procesului tehnologic, iar deplasările rapide sunt datorate fenomenelor seismice, vântului, vehiculării prin conducte a unor compuși în fază mixtă, descărcării supapelor de siguranță, accidentelor tehnice și altele.

Este, de asemenea, cunoscut că reacțiunile apărute în sistemele de conducte, din cauzele expuse mai sus, pot fi preluate, total sau parțial controlat, prin susținerea, ghidarea sau fixarea cât mai corectă a sistemului respectiv în diverse tipuri de suporturi. însă, datorită caracterului dinamic în care apar și se manifestă reacțiunile, precum și din necesitatea de a le combina cu deplasările lente, cauzate de temperatură, aceste suporturi s-au dovedit în cele mai multe cazuri ineficiente.

în scopul preluării reacțiunilor provocate de șocuri tehnologice sau accidentale, este cunoscut un dispozitiv alcătuit dintr-un cilindru hidraulic, care se intercalează între o conductă, supusă vibrațiilor sau șocurilor, și un element fix, rigid. Cele două camere ale cilindrului sunt conectate, prin niște conducte, la un ansamblu-supapă prevăzut cu două orificii transversale, la care se racordează conductele ce vin de la cilindrul hidraulic. în corpul ansamblului-supapă este practicat un alezaj central, în care este montat un plunjer cu două zone cilindrice, de diametru mai mare. Plunjerul poate culisa etanș în alezajul central și este menținut în echilibru de două arcuri ce se sprijină pe niște dopuri filetate, care obturează, la cele două capete, alezajul central.

în dreptul zonei centrale a plunjerului, în corp sunt executate alte două orificii transversale, în care sunt introduse două șuruburi cu vârfuri conice, prin care se reglează secțiunea de trecere a fluidului de lucru spre camera din alezajul central. Un alt circuit conectează două camere extreme ale alezajului central, prin două orificii transversale și un canal longitudinal, dispuse în partea opusă orificiilor de conectare a cilindrului hidraulic, canalul longitudinal având, de asemenea, o zonă de strangulare, realizată cu un dop reglabil. Camera centrală a alezajului este conectată la un rezervor de fluid de lucru.

Dispozitivul pentru controlul și preluarea reacțiunilor provenite din șocuri tehnologice sau accidentale, conform invenției, se caracterizează prin aceea că, conectarea cilindrului hidraulic, la corpul cu supape, se face în niște camere, dispuse simetric coaxial, la capetele corpului și care comunică între ele printr-un orificiu central, în cele două camere fiind introduse niște supape, menținute deschise cu ajutorul unor arcuri, în corpul supapelor fiind fixată câte o duză, coaxială cu un orificiu axial practicat în supape și care comunică cu orificiul central printr-un orificiu transversal; la viteze reduse ale sistemului de conducte supuse șocurilor, duzele lasă să circule uleiul în ambele sensuri, iar la viteze mari, crește presiunea în spatele supapelor care se închid și blochează pistonul cilindrului hidraulic, împreună cu conducta supusă șocurilor.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- creșterea gradului de siguranță în exploatare a instalațiilor și utilajelor;

- se adaptează în mod optim regimului normal de deplasări cu viteze reduse, ale sistemelor de conducte, intervenind numai în cazul preluării unor deplasări cu accelerații mari;

- domeniu lărgit de utilizare, având o construcție simplă și un montaj ușor.

RO 117567 Β1

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig.1...5, care reprezintă: 50

- fig.1, schema dispozitivului pentru controlul și preluarea reacțiunilor provenite din șocuri tehnologice sau accidentale;

- fig.2, schema utilizării dispozitivului din fig.1, în cazul descărcării unei supape de siguranță;

- fig.3, schema utilizării dispozitivului din fig.1, în cazul apariției “loviturilor de berbec” 55 la pomparea unor lichide în conducte lungi;

- fig.4, schema utilizării dispozitivului din fig.1, în situația unor conducte de transfer cu trepidații periculoase;

- fig.5, schema utilizării dispozitivului din fig. 1, în scopul preluării reacțiunilor în cazul unor conducte cu diametre mari. 60

Dispozitivul pentru controlul și preluarea reacțiunilor provenite din șocuri tehnologice sau accidentale este alcătuit - așa după cum este ilustrat în fig.1 - dintr-un cilindru hidraulic A, cu dublu efect, având un corp 1, solidarizat cu un element fix 2, al unei instalații și o tijăpiston 3, fixată într-un punct 4, pe o conductă 5. Conducta 5 este supusă unor variații de temperatură care provoacă deplasări normale, cu viteze reduse, acceptate de sistemul de 65 conducte, dar este supusă și unor posibile șocuri tehnologice sau accidentale, care pot produce deteriorarea conductei 5 și a altor elemente ale instalației.

Corpul 1 al cilindrului hidraulic A cuprinde două camere a și b, dispuse de o parte și de alta a unui piston 6.

Camerele a și b sunt racordate, prin niște conducte 7 și 8, cu un corp 9, prevăzut cu 70 două camere c și d, în care sunt montate niște supape 10 și 11.

în supapele 10 și 11 este practicat un orificiu axial e, care comunică cu camerele c și d printr-un orificiu transversal f. Camerele c și d sunt legate între ele printr-un orificiu central g.

Supapele 10 și 11 sunt menținute deschise cu ajutorul unor arcuri 12, care permit 75 trecerea uleiului, în ambele sensuri, prin niște duze 13, care au rolul de a controla curgerea uleiului.

Pentru evitarea fenomenelor de cavitație în sistemul hidraulic, ca și pentru completarea eventualelor pierderi de ulei, corpul 9 comunică, prin orificiul central g și printr-o conductă 14, cu un rezervor de ulei 15. 80

Dispozitivul descris mai sus funcționează în felul următor: în timpul funcționării normale, fără șocuri tehnologice sau accidentale, a sistemului de conducte, deplasările cu viteză redusă ale conductei 5 cauzate, de exemplu, de variațiile de temperatură, sunt preluate de tija-piston 3 și pistonul 6 al cilindrului hidraulic A. Deplasările lente ale pistonului 6 împing uleiul din camerele a și b, prin conductele 7 și 8, în camerele c și d din corpul 9. Aici 85 uleiul pătrunde prin duzele 13 și prin orificiul e, într-un sens sau în celălalt, supapele 10 și 11 fiind în poziția deschisă și fiind menținute în această poziție de către arcurile 12.

în cazul apariției unor accelerații mari în deplasările conductei 5, ca urmare a recepționării unor șocuri, vibrații etc. tija-piston 3 și implicit pistonul 6 se vor deplasa cu aceeași viteză, obligând uleiul, dintr-una din camerele a sau b ale cilindrului hidraulic A, să se 90 evacueze rapid printr-una din duzele 13, care controlează curgerea uleiului.

Drept urmare, crește presiunea în camera c sau d, aferentă duzei 13, până la o valoare capabilă să învingă forța arcului 12, astfel că supapa 10 sau 11 închide orificiul central g, și deplasarea pistonului 6 este blocată. Acțiunea forței perturbatoare, apărută în punctul 4 al conductei 5, este transmisă elementului fix 2, pe întreaga durată de manifestare 95 a fenomenului.

Forța de amortizare dezvoltată de dispozitiv nu depinde de poziția pistonului 6 în cilindrul hidraulic A.

RO 117567 Β1 în cazul în care sistemul de conducte este supus unor șocuri provocate de descărcarea unor supape de siguranță, dispozitivul pentru controlul și preluarea reacțiunilor, conform invenției, se montează așa cum se arată în fig.2.

La descărcarea supapei de siguranță 16, într-o conductă de legătură 17 se dezvoltă rapid niște forțe de reacțiune F₁ și F₂, care au ca rezultat un moment de încovoiere aplicat asupra ștuțului pe care este montată supapa de siguranță 16. Acest moment este preluat de dispozitivul realizat conform invenției, intercalat între conducta de legătură 17 și, de exemplu, o coloană de fracționare 18.

în fig.3 este ilustrată utilizarea invenției în cazul “loviturilor de berbec” ce se produc, spre exemplu, într-o conductă lungă 19, orizontală, prin care o casă de pompe 20 este legată la niște rampe 21, de încărcare-descărcare a unor produse petroliere.

Ca urmare a undei de presiune, conducta 19 este supusă unor deplasări periculoase, de-a lungul axei sale, reacțiunile ce apar putând fi controlate de dispozitivul realizat conform invenției, montat între o extremitate a conductei lungi 19 și rampa 21, de încărcaredescărcare.

în situația în care, pe o conductă de transfer 22, ce leagă un cuptor 23 de o coloană de fracționare 24, apar trepidații periculoase, acestea sunt controlate și preluate de dispozitivul conform invenției, care se intercalează între conducta 22 și elementul fix 2, așa cum este ilustrat în fig.4.

O conductă de vapori 25, având un diametru nominal relativ mare, de exemplu 800 mm sau mai mult, se dilată pe înălțime datorită temperaturilor de lucru și este supusă șocurilor tehnologice, seismice sau produse de vânt, riscând să fie smulsă de la o coloană de fracționare 26. Pentru împiedicarea acestei situații, se utilizează dispozitivul realizat conform invenției, montat pe o direcție paralelă cu direcția deplasării, între conducta de vapori 25 și coloana de fracționare 26, așa cum se arată în fig.5.

în toate cazurile de mai sus, mișcările lente, cu viteze reduse, ale conductelor 17,19, 22 și 25, se manifestă liber, dispozitivul de control și preluare a reacțiunilor intrând în funcțiune numai la producerea unor șocuri sau vibrații, adică la mișcări cu accelerații mari, care pot provoca deteriorarea conductelor și a altor elemente componente, și întreruperea funcționării instalațiilor respective.

Revendicare

Claims (1)

1. Dispozitiv pentru controlul și preluarea reacțiunilor provenite din șocuri tehnologice sau accidentale, ce cuprinde un cilindru hidraulic, cu dublu efect, intercalat între o conductă și un element fix, rigid, cilindrul hidraulic fiind conectat, prin două conducte, la un corp cu supape, racordat la un rezervor de ulei, caracterizat prin aceea că, conectarea cilindrului hidraulic (A), la corpul (9) cu supape, se face în niște camere (c și d), dispuse simetric coaxial, la capetele corpului (9) și care comunică între ele printr-un orificiu central (g), în cele două camere (c și d) fiind introduse niște supape (10 și 11), menținute deschise cu ajutorul unor arcuri (12), în corpul supapelor (10 și 11) fiind fixată câte o duză (13), coaxială cu un orificiu axial (e) practicat în supape (10 și 11) și care comunică cu orificiul central (g) printr-un orificiu transversal (f), la viteze reduse ale sistemului de conducte supuse șocurilor, duzele (13) lăsând să circule uleiul în ambele sensuri, iar la viteze mari, crescând presiunea în spatele supapelor (10 și 11) care se închid și blochează pistonul (6) cilindrului hidraulic (A), împreună cu conducta supusă șocurilor.