RU2272207C1 - Safety device for pressure vessel - Google Patents

Safety device for pressure vessel Download PDF

Info

Publication number
RU2272207C1
RU2272207C1 RU2004121074/06A RU2004121074A RU2272207C1 RU 2272207 C1 RU2272207 C1 RU 2272207C1 RU 2004121074/06 A RU2004121074/06 A RU 2004121074/06A RU 2004121074 A RU2004121074 A RU 2004121074A RU 2272207 C1 RU2272207 C1 RU 2272207C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
safety device
pusher
rod
pressure vessel
membrane
Prior art date
Application number
RU2004121074/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004121074A (en
Inventor
Анатолий Николаевич Бессонный (RU)
Анатолий Николаевич Бессонный
Евгений Анатольевич Бессонный (RU)
Евгений Анатольевич Бессонный
Павел Викторович Бессонов (RU)
Павел Викторович Бессонов
Василий Васильевич Борискин (RU)
Василий Васильевич Борискин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт химического машиностроения" (ООО "ЛЕННИИХИММАШ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт химического машиностроения" (ООО "ЛЕННИИХИММАШ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт химического машиностроения" (ООО "ЛЕННИИХИММАШ")
Priority to RU2004121074/06A priority Critical patent/RU2272207C1/en
Publication of RU2004121074A publication Critical patent/RU2004121074A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2272207C1 publication Critical patent/RU2272207C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: valving.
SUBSTANCE: safety device for pressure vessel comprises housing, diaphragm, calibrated bursting rod, block of the pusher with the pressing disk, and knife block. The device is also provided with the vacuum support which carries the diaphragm provided with the pusher block with pressing perforated disk on its side. The pusher block has two ties, traverse, and protecting shield. The protecting shield defines rigid frame that receives the calibrated bursting rod.
EFFECT: enhanced reliability.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, энергетической, холодильной и другим отраслям промышленности, использующим сосуды, работающие под давлением.The invention relates to chemical, petrochemical, oil refining, energy, refrigeration and other industries using pressure vessels.

Для защиты сосудов, работающих под давлением, широкое распространение получили мембранные предохранительные устройства, принцип действия которых основан на прорезании неподвижно закрепленным ножом мембраны в момент ее предельно допускаемого прогиба [1].To protect vessels operating under pressure, membrane-based safety devices are widely used, the principle of which is based on cutting the membrane with a fixed knife at the time of its maximum allowable deflection [1].

Недостатком устройств этого типа следует считать повышенные требования к однородности толщины, механических свойств и состояния поверхности мембраны, так как величина прогиба зависит от этих параметров.The disadvantage of devices of this type should be considered increased requirements for uniformity of thickness, mechanical properties and condition of the membrane surface, since the magnitude of the deflection depends on these parameters.

Альтернативное техническое решение - использование в конструкции мембранного предохранительного устройства исходного разрывного элемента в виде калиброванного стержня.An alternative technical solution is the use of the initial bursting element in the form of a calibrated rod in the design of the membrane safety device.

Применительно к настоящему изобретению наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является предохранительное устройство, содержащее корпус, мембрану, калиброванный разрывной стержень и толкатель, закрепленный на мембране и связанный с калиброванным стержнем. Помимо этого, предохранительное устройство снабжено рычагом с закрепленным на одном конце ножом, причем нож шарнирно связан со стенкой корпуса и толкателем [2].In relation to the present invention, the closest in technical essence and the achieved effect is a safety device comprising a housing, a membrane, a calibrated bursting rod and a pusher mounted on the membrane and connected to the calibrated rod. In addition, the safety device is equipped with a lever with a knife fixed at one end, and the knife is pivotally connected to the body wall and the pusher [2].

Эта конструкция обладает следующими недостатками.This design has the following disadvantages.

После срабатывания устройства отделившаяся часть разрывного стержня под действием инерционных сил уносится потоком рабочей среды в систему, что в ряде случаев может привести к выходу из строя защищаемого оборудования.After the device is triggered, the separated part of the bursting rod under the action of inertial forces is carried away by the flow of the working medium into the system, which in some cases can lead to failure of the protected equipment.

Шарнирные соединения, служащие для передачи движения от толкателя к ножу, в результате коррозионного воздействия рабочей среды могут оказывать значительное сопротивление движению толкателя вплоть до несрабатывания устройства.Swivel joints used to transmit movement from the pusher to the knife, as a result of the corrosive effects of the working medium, can provide significant resistance to the movement of the pusher until the device fails.

Устройство не может использоваться в технологических процессах, если в защищаемой системе периодически возникают режимы противодавления или вакуумного разрежения.The device cannot be used in technological processes if counter-pressure or vacuum rarefaction conditions periodically occur in the protected system.

При срабатывании устройства корпус испытывает значительные динамические нагрузки: при разрушении разрывного стержня толкатель рывком движется вверх и ударяется в нижнюю часть перемычки, а после сброса давления в аппарате толкатель под действием силы тяжести движется вниз, не имея опоры (в виде мембраны) до тех пор, пока повторно не ударится о верхнюю часть перемычки или не упрется режущей частью ножа о стенку корпуса. В совокупности воздействие этих факторов может привести к разрушению элементов, входящих в состав устройства.When the device is activated, the casing experiences significant dynamic loads: when the rupture rod is destroyed, the pusher jerks up and strikes the lower part of the jumper, and after depressurizing the device, the pusher moves down under the action of gravity without support (in the form of a membrane) until until it hits the top of the jumper again or hits the cutting part of the knife against the body wall. Together, the impact of these factors can lead to the destruction of the elements that make up the device.

Опорная поверхность толкателя перекрывает до 40% проходного сечения устройства, что приводит к увеличению габаритов устройства для обеспечения необходимого расхода при сбросе рабочей среды.The supporting surface of the pusher overlaps up to 40% of the passageway of the device, which leads to an increase in the dimensions of the device to ensure the necessary flow rate when dumping the working medium.

Разрывной стержень ввернут в толкатель и нижним концом жестко закреплен к перемычке. В результате при движении толкателя вверх калиброванная часть стержня испытывает изгибающие усилия, возникающие из-за технологической невозможности добиться абсолютного совпадения осей шарнирного устройства, разрывного стержня, резьбового отверстия в перемычке и толкателе, что приводит к непредсказуемому изменению пределов срабатывания устройства.The breaking rod is screwed into the pusher and the lower end is rigidly fixed to the jumper. As a result, when the pusher moves upward, the calibrated part of the rod experiences bending forces arising from the technological impossibility of achieving absolute coincidence of the axes of the hinge device, the bursting rod, and the threaded hole in the jumper and pusher, which leads to an unpredictable change in the limits of operation of the device.

Цель изобретения - повышение надежности работы и технологичности использования предохранительного устройства при сохранении имеющихся достоинств прототипа. Эта цель достигается за счет применения следующих решений.The purpose of the invention is to increase the reliability and manufacturability of the use of a safety device while maintaining the existing advantages of the prototype. This goal is achieved through the use of the following solutions.

Для обеспечения возможности работы устройства при возникновении противодавления в дренажном трубопроводе или вакуумного разрежения в защищаемом сосуде предусмотрено использование вакуумной опоры в виде перфорированного диска, одновременно служащей для крепления мембраны к корпусу.To enable the device to operate when backpressure occurs in the drainage pipe or vacuum depression in the protected vessel, the use of a vacuum support in the form of a perforated disk, which simultaneously serves to attach the membrane to the housing, is provided.

В конструкцию устройства введен защитный экран для предотвращения самоотвинчивания стержня в штатном режиме и улавливания его отделившейся части после срабатывания.A protective shield has been introduced into the design of the device to prevent the rod from unscrewing itself in the normal mode and trapping its separated part after operation.

Вместо шарнирного устройства применено коромысло, входящее в состав ножевого блока, свободно вращающееся на оси и одним концом опирающееся на нажимный диск, в то время как на другом конце расположен нож, служащий для пропарывания мембраны при срабатывании устройства. Для равномерного распределения нагрузок на нажимный диск и улучшения раскрываемости мембраны при срабатывании устройства использовано два симметрично расположенных ножевых блока по обе стороны нажимного диска.Instead of a hinge device, a beam is used, which is part of the knife block, freely rotating on the axis and resting on one end of the pressure plate, while at the other end there is a knife that serves to steal the membrane when the device is triggered. To evenly distribute the loads on the pressure plate and improve the membrane opening when the device is triggered, two symmetrically located knife blocks on both sides of the pressure disk are used.

С целью снижения динамических нагрузок при разрушении стержня на элементы конструкции устройства на концах тяг толкателя предусмотрена установка колец из мягкого, деформирующегося при ударе материала (демпферы).In order to reduce dynamic loads during the destruction of the rod on the structural elements of the device at the ends of the pusher rods, it is provided to install rings of soft material that deforms upon impact (dampers).

Для обеспечения возможности увеличения проходного сечения устройства после срабатывания нажимный диск выполнен перфорированным.To ensure the possibility of increasing the cross section of the device after operation, the pressure disk is perforated.

Для равномерного распределения нагрузки на головку разрывного стержня под ней устанавливаются центрирующие шайбы.To evenly distribute the load on the head of the bursting rod, centering washers are installed under it.

На фиг.1 представлено мембранное предохранительное устройство, общий вид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents the membrane safety device, a General view, figure 2 is a section aa in figure 1.

Устройство содержит корпус 1, через технологический штуцер 2 крепящийся к защищаемому аппарату 3, вакуумную опору 4, между которыми зажата мембрана 5. На мембране 5 закреплен блок толкателя, состоящий из нажимного перфорированного диска 6, на котором установлены тяги 7, служащие для передачи разрывного усилия через траверсу 8 и комплект центровочных шайб 9 на разрывной стержень 10, который установлен в резьбовое отверстие жестко прикрепленного к корпусу бугеля 11. Для предотвращения самоотвинчивания стержня в штатном режиме и улавливания его отделившейся части после срабатывания предусмотрен защитный экран 12. В нижней части устройства установлены ножевые блоки, представляющие собой свободно вращающиеся на оси коромысла 13, одним концом опирающиеся на нажимный перфорированный диск 6, тогда как на другом конце расположены ножи 14, служащие для вскрытия мембраны 5 в случае срабатывания устройства. Ось коромысла установлена в кронштейне 15, жестко связанном со стенкой корпуса 1.The device comprises a housing 1, through a technological fitting 2 attached to the protected device 3, a vacuum support 4, between which the membrane is clamped 5. A pusher block is fixed to the membrane 5, which consists of a push perforated disk 6, on which rods 7 are installed, which serve to transmit breaking strength through the traverse 8 and the set of centering washers 9 on the rupture rod 10, which is installed in the threaded hole of the yoke 11, which is rigidly attached to the body. To prevent the rod from unscrewing in the normal mode and catching it about of the divided part after operation, a protective screen is provided 12. In the lower part of the device, knife blocks are installed, which are freely rotating on the axis of the rocker arm 13, resting on one end on a perforated pressure plate 6, while on the other end there are knives 14, which serve to open the membrane 5 in in case of device operation. The axis of the beam is installed in the bracket 15, rigidly connected with the wall of the housing 1.

Предохранительное устройство работает следующим образом.Safety device operates as follows.

Нагрузка от давления среды через мембрану 5 и блок толкателя, состоящий из нажимного перфорированного диска 6, тяг 7 и траверсы 8, собранных в жесткую рамку, передается разрывному стержню 10, один конец которого закреплен в неподвижном бугеле 11, а другой связан с траверсой 8 блока толкателя. При давлении, меньшем давления срабатывания, разрывной стержень 10 воспринимает часть нагрузки, разгружая мембрану 5. Когда давление в сосуде достигнет значения давления срабатывания, напряжение в калиброванной шейке разрывного стержня 10 достигает предела прочности металла стержня и происходит разрушение его шейки - разрыв. Мембрана 5, лишенная поддерживающего влияния стержня 10, под воздействием давления среды деформируется вверх и, натыкаясь на ножи 14, прорезается. Далее поток вытекающей жидкости или газообразной среды раскрывает проходное сечение устройства.The load from the pressure of the medium through the membrane 5 and the pusher block, consisting of a pressed perforated disk 6, rods 7 and a cross beam 8, assembled in a rigid frame, is transferred to the bursting rod 10, one end of which is fixed in a fixed yoke 11, and the other is connected with the crossarm 8 of the block pusher. At a pressure lower than the set pressure, the bursting rod 10 accepts part of the load, unloading the membrane 5. When the pressure in the vessel reaches the set pressure, the voltage in the calibrated neck of the bursting rod 10 reaches the tensile strength of the rod metal and its neck is destroyed - breaking. The membrane 5, devoid of the supporting effect of the rod 10, under the influence of the pressure of the medium is deformed upward and, bumping into the knives 14, cuts through. Further, the flow of the effluent liquid or gaseous medium opens the passage section of the device.

Источники информацииInformation sources

1. Ольховский Н.Е. Предохранительные мембраны для защиты оборудования в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности., "Химия", Л. 1970, стр.68.1. Olkhovsky N.E. Safety membranes for equipment protection in the chemical, petrochemical and oil refining industries., "Chemistry", L. 1970, p. 68.

2. А.с. СССР №769186, кл. F 17 C 13/00, публ. 07.10. 1980, БИ №37.2. A.S. USSR No. 769186, class F 17 C 13/00, publ. 10/7. 1980, BI No. 37.

Claims (4)

1. Предохранительное устройство для сосуда давления, содержащее корпус, мембрану, калиброванный разрывной стержень, блок толкателя с нажимным диском, ножевой блок, отличающееся тем, что оно снабжено вакуумной опорой, на которой закреплена мембрана с закрепленным на ней блоком толкателя с нажимным перфорированным диском, на который опираются коромысла двух ножевых блоков, при этом блок толкателя содержит две тяги, траверсу и защитный экран, образующие жесткую рамку, в которой установлен калиброванный разрывной стержень.1. A safety device for a pressure vessel, comprising a housing, a membrane, a calibrated bursting rod, a pusher block with a pressure disk, a knife block, characterized in that it is equipped with a vacuum support, on which a membrane is fixed with a pusher block attached to it with a perforated pressure disk, on which the rocker arms of two knife blocks rest, while the pusher block contains two rods, a traverse and a protective screen, forming a rigid frame in which a calibrated bursting rod is installed. 2. Предохранительное устройство для сосуда давления по п.1, отличающееся тем, что вакуумная опора выполнена в виде перфорированного диска.2. The safety device for the pressure vessel according to claim 1, characterized in that the vacuum support is made in the form of a perforated disk. 3. Предохранительное устройство для сосуда давления по п.1, отличающееся тем, что на концах тяг блока толкателя установлены кольца из мягкого металла.3. The safety device for the pressure vessel according to claim 1, characterized in that at the ends of the rods of the pusher block rings of soft metal are installed. 4. Предохранительное устройство для сосуда давления по п.1, отличающееся тем, что разрывной стержень снабжен центрирующими шайбами.4. The safety device for the pressure vessel according to claim 1, characterized in that the rupture rod is provided with centering washers.
RU2004121074/06A 2004-07-02 2004-07-02 Safety device for pressure vessel RU2272207C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121074/06A RU2272207C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Safety device for pressure vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121074/06A RU2272207C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Safety device for pressure vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121074A RU2004121074A (en) 2006-01-10
RU2272207C1 true RU2272207C1 (en) 2006-03-20

Family

ID=35872149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121074/06A RU2272207C1 (en) 2004-07-02 2004-07-02 Safety device for pressure vessel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2272207C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103090068A (en) * 2013-01-30 2013-05-08 大连理工安全装备有限公司 Magnetic force type rupture disk safety device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103090068A (en) * 2013-01-30 2013-05-08 大连理工安全装备有限公司 Magnetic force type rupture disk safety device
CN103090068B (en) * 2013-01-30 2014-07-23 大连理工安全装备有限公司 Magnetic force type rupture disk safety device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004121074A (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5499649A (en) Pressure surge resistant rupture disk assembly
JPH02173482A (en) Safety valve
RU2272207C1 (en) Safety device for pressure vessel
US20170356701A1 (en) Apparatus, systems and methods for protection against high pressure gas intrusion in shell and tube heat exchangers
CN213516269U (en) High-pressure gas impact test release pipe fixing device
JP4810381B2 (en) Thermal head
JP2007029584A (en) Sealing structure of shaft in water flow detecting device
RU113159U1 (en) THERMALLY OPERATING DISCONNECTOR
KR101090280B1 (en) rupture disc assembly
CN205504277U (en) Flange bolt prevents protection device that collapses
RU2612489C1 (en) Kochetov's method for explosion protection with initial emergency phase alert system
CA1286565C (en) Safety pressure relief device and method for making the same
EP0010913A1 (en) Improvements in or relating to reverse buckling disc assemblies
CN212564506U (en) Deluge alarm valve
KR200460111Y1 (en) rupture disc assembly
RU2620182C1 (en) Kochetov's explosion protection device with initial emergency phase alarm system
RU2660822C1 (en) Method for explosion protection with system alerting of initial stage of emergency situations
CN109755066A (en) Liquid-level switch and compressor with it
KR101363994B1 (en) Low pressure gas security valve system
RU2615228C1 (en) Explosion-proof device with bursting disk by kochetov
RU2625893C1 (en) Explosion protection element of kochetov with emergency situation alarm system
WO1984000200A1 (en) Seismic actuated shut-off valve
RU2649727C1 (en) Explosion-proof device with bursting disc
CN218468402U (en) Adjustable spacing antivibration support of riser low friction
RU2645379C1 (en) Blast valve with the emergency situation appearance warning system

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080311

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180731