RU2174634C2

RU2174634C2 - Valve - fire suppressor for reservoirs filled with volatile liquids

Info

Publication number: RU2174634C2
Application number: RU99121414/06A
Authority: RU
Inventors: А.М. Шарапатов; В.П. Канашин; В.Я. Сафронов; Н.Н. Малинин
Original assignee: Шарапатов Анатолий Матвеевич; Канашин Владимир Павлович; Сафронов Владимир Яковлевич; Малинин Николай Николаевич
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-10-10

Abstract

FIELD: sealing-up gas space and equalization of pressure in reservoirs; automatic fire-fighting in case of burning of vapor-and gas mixture. SUBSTANCE: valve has plate engageable with seat and fire extinguishing unit. Chamber with extinguishing agent is tightly closed by means of self-breaking diaphragm. Outer diameter of plate provides for free escape of floe under action of excessive pressure in reservoir. Plate and seat are provided with edges located at angle relative to vertical in contact zone. Nozzle of fire extinguishing unit is widened at outlet directing the flow of extinguishing agent to zone of maximum mixing with vapor-and-gas mixture. EFFECT: enhanced reliability and safety. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию резервуаров в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и предназначено для герметизации газового пространства и для выравнивания давления в резервуарах, а также для автоматического тушения возгорания парогазовой смеси. The invention relates to the equipment of tanks in the oil, oil refining and petrochemical industries and is intended for sealing the gas space and for equalizing the pressure in the tanks, as well as for automatically extinguishing the ignition of a vapor-gas mixture.

Известен клапан-огнепреградитель (см. а.с. СССР 556818, кл. A 62 C 3/4, 1975) для горючих газовых смесей, имеющий тарель, взаимодействующую с седлом, и огнегасящее устройство, срабатывающее при нагреве пламегасящего вещества. A known flame arrester valve (see AS USSR 556818, class A 62 C 3/4, 1975) for combustible gas mixtures, having a plate interacting with the seat, and a fire extinguishing device that works when the flame extinguishing agent is heated.

Однако этот клапан-огнепреградитель недостаточно надежен в работе при низких температурах и имеет низкую сопротивляемость ударной волне. However, this fire arresting valve is not reliable enough at low temperatures and has a low shock wave resistance.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является клапан-огнепреградитель (см. а.с. N 705185, кл. F 16 К 17/38, A 61 C 03/04, 1979), содержащий тарель, взаимодействующую с седлом, и огнегасящее устройство, состоящее из камеры с огнегасящим веществом и автоматического впрыскивателя, срабатывающего при нагреве огнегасящего вещества. The closest analogue to the present invention is a flame arrester valve (see AS No. 705185, class F 16 K 17/38, A 61 C 03/04, 1979), containing a plate interacting with the saddle, and an extinguishing device, consisting of a chamber with an extinguishing agent and an automatic injector that fires when the extinguishing agent is heated.

Однако этот клапан-огнепреградитель имеет следующие недостатки:
- плоская тарель, перекрывающая седло по наружному диаметру, оказывает значительное сопротивление потоку выходящей из резервуара парогазовой смеси, при превышении допустимого для резервуара давления, создавшегося или при закачке продукта в резервуар, или за счет температуры окружающей среды, снижает скорость и направление потока, что очень существенно, так как исходящий под давлением поток, встречая преграду плоскости тарели, изменяет свое направление, снижает скорость потока, а в случае факельного возгорания тепло будет направлено на корпус клапана и кровлю резервуара, что может послужить причиной взрыва;
- автоматический впрыскиватель имеет затвор (клапан), который не может быть выполнен абсолютно герметичным, в результате чего происходит утечка пламегасящего вещества при естественном атмосферном и солнечном нагреве;
- клапан автоматического впрыскивателя пламегасящего вещества изменяет направление потока в сторону выхода в атмосферу, не обеспечивая при этом максимального перемешивания пламегасящего вещества с парогазовой смесью.However, this flame arrestor valve has the following disadvantages:
- a flat plate, overlapping the seat in outer diameter, exhibits significant resistance to the flow of the vapor-gas mixture exiting the tank, when the pressure allowed for the tank is exceeded either when the product is pumped into the tank or due to the ambient temperature, it reduces the speed and direction of flow, which is very significantly, since the flow proceeding under pressure, encountering an obstacle to the plate plane, changes its direction, reduces the flow rate, and in case of flare ignition, heat will be directed to valve body and the roof of the tank, which can cause an explosion;
- the automatic injector has a shutter (valve), which cannot be completely airtight, as a result of which a flame-extinguishing substance leaks during natural atmospheric and solar heating;
- the valve of the automatic flame-extinguishing agent injector changes the direction of flow towards the atmosphere, without providing maximum mixing of the flame-extinguishing agent with the gas-vapor mixture.

В предлагаемом клапане - огнепреградителе камера с пламегасящим веществом закрыта герметично при помощи саморазрывающейся мембраны, тарель выполнена с наружным диаметром, не препятствующим выходящему потоку при открытии затвора давления под действующим избыточным давлением в резервуаре, тарель и седло в зоне контакта выполнены с кромкой под углом к вертикали, сопло пламегасящего устройства выполнено с расширением на выходе, обеспечивающим направление потока пламегасящего вещества в зону максимального перемешивания с парогазовой смесью. In the proposed fire retardant valve, the chamber with the flame retardant is closed hermetically with a self-tearing membrane, the plate is made with an outer diameter that does not impede the outlet flow when the pressure shutter is opened under the acting overpressure in the tank, the plate and seat in the contact zone are made with an edge at an angle to the vertical , the nozzle of the flame-extinguishing device is made with the expansion at the outlet, ensuring the direction of the flow of the flame-extinguishing substance into the zone of maximum mixing with the vapor-gas cm here.

На чертеже изображена схема клапана-огнепреградителя. The drawing shows a diagram of a flame arrester valve.

Клапан-огнепреградитель содержит выходной патрубок с седлом 1 и тарелью 2 с кольцевой камерой 3, заполненной огнегасящим веществом, и соплом 4, закрытым герметичной саморазрывающейся мембраной 5. The fire prevention valve comprises an outlet pipe with a seat 1 and a plate 2 with an annular chamber 3 filled with an extinguishing agent, and a nozzle 4 closed by a sealed self-breaking membrane 5.

Клапан-огнепреградитель работает следующим образом. Flame retardant valve operates as follows.

При закачке продукта в резервуар в газовом пространстве резервуара создается избыточное давление. В момент достижения давления выше допустимой величины открывается тарель 2 (затвор давления) и парогазовая смесь выбрасывается в атмосферу вверх с высокой скоростью (не менее 30 м/с), что приводит к интенсивному перемешиванию ее с окружающим воздухом и снижению концентрации ниже огнеопасной. Высокая скорость и направление потока парогазовой смеси достигается за счет отсутствия препятствий и контакта седла 1 и тарели 2 по кромке, выполненной под углом к вертикали. When the product is pumped into the tank, excess pressure is created in the gas space of the tank. At the moment when the pressure reaches above the permissible value, plate 2 opens (pressure shutter) and the gas-vapor mixture is thrown up into the atmosphere at a high speed (at least 30 m / s), which leads to intensive mixing with ambient air and a decrease in the concentration below the flammable one. The high speed and direction of flow of the vapor-gas mixture is achieved due to the absence of obstacles and the contact of the saddle 1 and the plate 2 along the edge, made at an angle to the vertical.

В случае возможного возникновения факельного горения от внешнего источника загорания взрывопожароопасность обеспечивается за счет того, что скорость выхода парогазовой смеси значительно выше, чем скорость распространения пламени. Одновременно при воздействии тепла от пламени на кольцевую камеру, заполненную огнегасящим составом, последний разогревается и, интенсивно испаряясь, повышает в камере давление. Мембрана разрывается, и огнегасящий состав, поступая в корпус клапана, перемешивается с парогазовой смесью, и горение прерывается. In the event of the possible occurrence of flare from an external source of ignition, the fire hazard is ensured due to the fact that the output rate of the vapor-gas mixture is much higher than the flame propagation velocity. At the same time, when heat from a flame acts on an annular chamber filled with an extinguishing agent, the latter heats up and, evaporating intensively, increases the pressure in the chamber. The membrane breaks, and the extinguishing agent entering the valve body is mixed with the vapor-gas mixture, and combustion is interrupted.

Claims

Flame retardant valve for reservoirs with easily volatile combustible liquids, containing a plate interacting with the seat and a fire extinguishing device, characterized in that the chamber with a flame-retardant is closed hermetically with a self-bursting membrane, the plate is made with an outer diameter that does not impede the outlet flow when the pressure shutter is opened according to the acting overpressure in the tank, the plate and seat in the contact zone are made with the edge at an angle to the vertical, the nozzle of the flame-extinguishing device is made with expansion at the outlet, providing the direction of flow of the flame-extinguishing substance into the zone of maximum mixing with a gas-vapor mixture.