RU2549751C1 - Explosion-proof device with bursting disk by kochetov - Google Patents

Explosion-proof device with bursting disk by kochetov Download PDF

Info

Publication number
RU2549751C1
RU2549751C1 RU2014102476/06A RU2014102476A RU2549751C1 RU 2549751 C1 RU2549751 C1 RU 2549751C1 RU 2014102476/06 A RU2014102476/06 A RU 2014102476/06A RU 2014102476 A RU2014102476 A RU 2014102476A RU 2549751 C1 RU2549751 C1 RU 2549751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve body
membrane
rings
bursting
elastic
Prior art date
Application number
RU2014102476/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
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 Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2014102476/06A priority Critical patent/RU2549751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549751C1 publication Critical patent/RU2549751C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: explosion-proof device with a bursting disk includes a valve body, a gate, and a bursting element. A unit for the bursting disk fastening is installed in the upper cylindrical part of the valve body. The bursting disk is clamped between rings. The rings are connected to each other by two diametrically opposite plates and screws. One of the holes for the screws in the plate is of an oblong shape. In the lower cylindrical part of the valve body there arranged is a lined load gate covering a hole made in the body of the protected object. The said gate is connected in a movable manner to the valve body by means of at least three flexible links. The flexible links are made as elastic belts, one end of the belts is hinged to the valve body, and the other one is hinged to the load gate. Elastic belts are layered and have the alternation of elastic and damping layers. A vibration damping paste, for example of the VD-17 type, is used as the damping layers, and an elastomer is used as the elastic layers.
EFFECT: improving the efficiency and reliability of protection of process equipment against explosions in case of emergencies by increasing quick action and reliability of bursting elements actuation.
6 dwg

Description

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).The invention relates to explosion-proof devices and can be used for explosion protection of technological equipment in the event of an emergency.

Известен взрывной клапан (Кочетов О.С. Методика расчета требуемой площади сбросного отверстия взрывозащитного устройства. Журнал «Пожаровзрывобезопасность», №6, 2009, стр.41-47) [1] (рис.4 на стр.45), состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, подвижно соединенного с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, в виде цепей, и перекрывающего отверстие в корпусе защищаемого объекта. В верхней части корпус клапана размещены теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана из алюминиевой фольги или из полимерного материала, которая прижимается к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом разрывного элемента (проволоки), который крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней части корпуса клапана.Known explosive valve (Kochetov OS Method of calculating the required area of the discharge opening of the explosion-proof device. Magazine "Fire and explosion safety", No. 6, 2009, pp. 41-47) [1] (Fig. 4 on page 45), consisting of a housing lined cargo gate, movably connected to the valve body by means of at least three flexible connections, in the form of chains, and blocking the hole in the body of the protected object. In the upper part of the valve body there is a heat-insulating element and a sealing membrane made of aluminum foil or of polymer material, which is pressed to the valve body by means of a cover pivotally connected to the lever of the discontinuous element (wire), which is fastened with its upper part to the lever and the lower one to the upper parts of the valve body.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает.A disadvantage of the known device is that the membrane is used to seal the valve, i.e. it is almost completely unloaded, and does not significantly affect the valve operating pressure.

Известен предохранительный клапан (Кочетов О.С. Расчет взрывозащитных устройств. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №4, 2010, стр.43-49) [2] (рис.2 на стр.44), состоящий из корпуса, на котором расположен футерованный огнеупорным материалом грузовой затвор, в виде насыпного слоя щебня, гравия или песка, и перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпуса размещены теплоизоляционный элемент из минеральной ваты, или асбестовой крошки, или термостойкого пористого материала, а также герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с разрывным элементом (проволокой) предохранительного устройства, которое крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана.The known safety valve (Kochetov OS Calculation of explosion-proof devices. The journal "Labor safety in industry", No. 4, 2010, pp. 43-49) [2] (Fig. 2 on page 44), consisting of a housing, which contains a cargo lock lined with refractory material, in the form of a bulk layer of rubble, gravel or sand, and covering the hole in the body of the protected object. In the upper cylindrical part of the body there is a heat-insulating element made of mineral wool, or asbestos chips, or heat-resistant porous material, as well as a sealing membrane pressed to the valve body by means of a cover pivotally connected to a lever interacting with a burst element (wire) of the safety device, which is attached its upper part on the lever, and the lower - to the upper cylindrical part of the valve body.

Недостаток известного устройства: мембрана является практически полностью разгруженной, и не влияет на давление срабатывания клапана.A disadvantage of the known device: the membrane is almost completely unloaded, and does not affect the pressure of the valve.

Известен взрывозащитный клапан для технологического оборудования (RU 2442052 C1, кл. F16K 17/40, 10.02.2012) [3], состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, подвижно соединенного с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, в виде цепей, теплоизоляционного элемента и герметизирующей мембраны. К корпусу клапана крепится предохранительное устройство, которое закреплено своей верхней частью на шарнирном рычаге, а нижней - на верхней цилиндрической части корпуса, имеющее разрывной элемент в виде проволоки.Known explosion-proof valve for technological equipment (RU 2442052 C1, class F16K 17/40, 02/10/2012) [3], consisting of a body, lined with a cargo lock, movably connected to the valve body through at least three flexible connections, in the form of chains, a heat-insulating element and a sealing membrane. A safety device is attached to the valve body, which is fixed with its upper part on the hinge lever, and the lower one on the upper cylindrical part of the body, having a bursting element in the form of a wire.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает, а установка дополнительного предохранительного устройства усложняет конструкцию, делая ее менее надежной.A disadvantage of the known device is that the membrane is used to seal the valve, i.e. it is almost completely unloaded, and does not significantly affect the valve operating pressure, and the installation of an additional safety device complicates the design, making it less reliable.

Известен взрывозащитный клапан для технологического оборудования (RU 2495313 C1, кл. F16K 17/40, 10.10.2012) [4], состоящий из корпуса, футерованного грузового затвора, который подвижно соединен с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, в виде демпфирующих ремней.Known explosion-proof valve for technological equipment (RU 2495313 C1, class F16K 17/40, 10/10/2012) [4], consisting of a body, lined with a cargo lock, which is movably connected to the valve body through at least three flexible connections, in the form of damping belts.

Недостатком известного устройства является то, что мембрана используется для герметизации клапана, т.е. она является практически полностью разгруженной, и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает, а установка дополнительного предохранительного устройства усложняет конструкцию, делая ее менее надежной.A disadvantage of the known device is that the membrane is used to seal the valve, i.e. it is almost completely unloaded, and does not significantly affect the valve operating pressure, and the installation of an additional safety device complicates the design, making it less reliable.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитное устройство по патенту RU 130657 U1, кл. F16K 17/40, 27.07.2013) [5] (прототип), содержащее корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывной мембраны.The closest technical solution to the claimed object is an explosion-proof device according to patent RU 130657 U1, class. F16K 17/40, 07.27.2013) [5] (prototype), comprising a valve body, heat insulating and bursting elements, a lined cargo lock, movably connected to the valve body through at least three flexible connections, for example, in the form of chains, one end of which is articulated connected to the valve body, and the other is pivotally connected to the cargo lock, while the valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, with a lined cargo lock located in the lower cylindrical part, overlapping from ERSTU in the housing of the protected object, and in the upper cylindrical portion of the valve body is placed securing the bursting disc assembly.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность из-за того, что гибкие связи, выполненные в виде цепей, работают рывками, с ударами, т.е. создают дополнительные динамические нагрузки на устройство в целом, что может привести к их поломке.A disadvantage of the known solution is the relatively low reliability due to the fact that flexible connections made in the form of chains operate jerkily, with blows, i.e. create additional dynamic loads on the device as a whole, which can lead to their breakdown.

Технический результат - повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов путем выполнения упругих гибких связей в виде упругих ремней, которые выполнены слоистыми с чередованием упругих и демпфирующих слоев, что способствуют более надежному и мягкому (без рывков и ударов) центрированию затвора относительно сбросного отверстия.EFFECT: increased efficiency and reliability of protection of technological equipment from explosions by performing elastic flexible ties in the form of elastic belts, which are layered with alternating elastic and damping layers, which contribute to a more reliable and soft (without jerking and shock) centering of the shutter relative to the discharge opening.

Это достигается тем, что взрывозащитное устройство с разрывной мембраной, содержащее корпус клапана, затвор и разрывной элемент, дополнительно содержит футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывной мембраны, причем параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин:This is achieved by the fact that the explosion-proof device with a bursting disc, comprising a valve body, a shutter and a bursting element, further comprises a lined cargo bolt movably connected to the valve body by at least three flexible connections, for example in the form of chains, one end of which is pivotally connected to the body valve, and the other is pivotally connected to the cargo lock, while the valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, and in the lower cylindrical part ti placed lined cargo gate overlying the opening in the housing of the protected object, and in the upper cylindrical portion of the valve body is placed securing the bursting disc assembly, the valve settings are in the following ranges of optimal values:

а=D/Dy=1,5÷2,0;a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0;

где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса клапана, при этом разрывная мембрана между кольцами зажата без применения каких-либо прокладок, а уплотнительные поверхности колец выполнены правильной геометрической формы и высокой чистоты обработки, а при сборке мембранного узла во фланцевом соединении кольца скрепляют одно с другим двумя диаметрально расположенными планками и винтами, причем одно из отверстий под винты в планке имеет продолговатую форму, при этом формы поверхностей колец, контактирующих с фланцами, полностью соответствуют форме уплотнительных поверхностей фланцев, при этом параметры мембранного узла находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D1/D=1,1÷2,0; b=D2/D=1,11÷2,4; с=D2/D1=1,01÷1,3; где D - диаметр проходного сечения мембранного узла, равный внутреннему диаметру колец, контактирующих соответственно с фланцами и мембраной, D1 - наружный диаметр разрывной мембраны, D2 - внешний диаметр колец, контактирующих с фланцами, причем мембрана выполнена из тонколистового проката с радиальными рисками, или с круговыми рисками, или с прорезями, или с отверстиями, или двухслойной, а в качестве гибких связей, соединяющих футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана, и служащих для центровки затвора, использованы упругие гибкие связи, например в виде упругих ремней, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором, и которые выполнены слоистыми с чередованием упругих и демпфирующих слоев, при этом в качестве демпфирующих слоев применена вибродемпфирующая мастика, например типа ВД-17, а в качестве упругих слоев - эластомер, например полиуретан.where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body equal to the maximum hole size of the body of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body, while the rupture disc between the rings is clamped without the use of any gaskets, and the sealing surfaces of the rings are made of the correct geometric shape and high purity of processing, and when assembling the membrane assembly in the flange connection, the rings are fastened to one another diametrically spaced bars and screws, moreover, one of the holes for the screws in the strip has an oblong shape, while the shape of the surfaces of the rings in contact with the flanges is completely consistent shape the sealing surfaces of the flanges, while the parameters of the membrane unit are in the following optimal ranges of values: a = D 1 / D = 1,1 ÷ 2,0; b = D 2 / D = 1,11 ÷ 2,4; c = D 2 / D 1 = 1.01 ÷ 1.3; where D is the diameter of the bore of the membrane assembly equal to the inner diameter of the rings in contact with the flanges and the membrane, D 1 is the outer diameter of the bursting membrane, D 2 is the outer diameter of the rings in contact with the flanges, and the membrane is made of sheet metal with radial risks, or with circular risks, or with slots, or with holes, or two-layer, and as flexible connections connecting the lined cargo bolt, movably connected to the valve body, and used to center the shutter, used there are elastic flexible connections, for example, in the form of elastic belts, one end of which is pivotally connected to the valve body, and the other is pivotally connected to the cargo gate, and which are layered with alternating elastic and damping layers, while vibration damping mastic is used as damping layers, for example, type VD-17, and as elastic layers, an elastomer, for example polyurethane.

На фиг.1 изображен общий вид взрывозащитного устройства с разрывной мембраной, на фиг.2 - узел крепления мембранного предохранительного устройства, на фиг.3 - вариант выполнения разрывной мембраны с радиальными рисками, на фиг.4 - вариант выполнения разрывной мембраны с круговой риской, на фиг.5 - вариант выполнения разрывной мембраны с прорезями, на фиг.6 - вариант выполнения разрывной мембраны с отверстиями.In Fig.1 shows a General view of an explosion-proof device with a bursting disc, in Fig.2 - the mounting unit of the membrane safety device, in Fig.3 - an embodiment of a bursting disc with radial risks, in Fig.4 - an embodiment of a bursting disc with a circular risk, figure 5 is an embodiment of a bursting disc with slots, figure 6 is an embodiment of a bursting disc with holes.

Взрывозащитное устройство (фиг.1) с разрывной мембраной 7 устанавливается на корпус 1 защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 3 клапана посредством, не менее трех, гибких связей, например в виде цепей 9, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором 2 клапана. Корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической части, средней конической части 4 и верхней цилиндрической части 5, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 2, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. К верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана крепится узел 6 разрывной мембраны 7 посредством крепежных элементов 8. Затвор 2 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 1, он свободно лежит на нем, при этом гибкие связи 9, например в виде слегка прослабленных цепей, служат лишь для центровки затвора 2, т.е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия, причем футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате. Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: a=D/Dy=1,5÷2,0; где Dy - диаметр верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части 3 корпуса клапана.The explosion-proof device (Fig. 1) with a bursting disc 7 is mounted on the housing 1 of the protected object and contains a lined cargo lock 2, movably connected to the valve housing 3 by means of at least three flexible connections, for example in the form of chains 9, one end of which is pivotally connected with the valve body 3, and the other is pivotally connected to the cargo gate 2 of the valve. The valve body is made in the form of a lower cylindrical part, a middle conical part 4 and an upper cylindrical part 5, moreover, a lined cargo lock 2 is placed in the lower cylindrical part, covering the hole with a diameter of Dy in the body 1 of the protected object. The node 6 of the bursting disc 7 is fastened to the upper cylindrical part 5 of the valve body by means of fasteners 8. The shutter 2 does not provide a tight seal for the discharge opening of the protected apparatus 1, it lies freely on it, while flexible connections 9, for example, in the form of slightly weakened chains, serve only to center shutter 2, i.e. to prevent its large displacements relative to the discharge opening, and the lined cargo lock 2 protects the valve body from burning in case of high temperature in the protected device. To obtain the highest explosion protection efficiency of production equipment, the explosion protection valve has parameters that are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; where Dy is the diameter of the upper cylindrical part 5 of the valve body, equal to the maximum size of the hole of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part 3 of the valve body.

Взрывозащитное устройство может быть оснащено мембранным предохранительным устройством 6 типа фланцевого соединения, которое содержит мембранный узел (фиг.2), который состоит из мембраны 7 и пары зажимных колец 10 и 11. Мембрана 7 между кольцами зажимается без применения каких-либо прокладок, что обусловливает весьма жесткие требования к качеству уплотнительных поверхностей колец, такие как правильность геометрической формы и высокая чистота обработки. Для удобства сборки мембранного узла во фланцевом соединении кольца скрепляют одно с другим двумя диаметрально расположенными планками 12 и винтами 13. Одно из отверстий под винты в планке имеет продолговатую форму для того, чтобы наличие планок не препятствовало равномерному и герметичному защемлению мембраны между зажимными кольцами при затяжке фланцевого соединения. При этом формы поверхностей колец, контактирующих с фланцами, должны полностью соответствовать форме уплотнительных поверхностей фланцев; конструкция мембранного узла предназначена для установки во фланцах с уплотнительной поверхностью типа «шип - паз».The explosion-proof device can be equipped with a membrane safety device 6 of the type of flange connection, which contains a membrane unit (figure 2), which consists of a membrane 7 and a pair of clamping rings 10 and 11. The membrane 7 between the rings is clamped without the use of any gaskets, which leads to very stringent requirements for the quality of the sealing surfaces of the rings, such as the correct geometric shape and high purity of processing. For ease of assembly of the membrane unit in the flange connection, the rings are fastened one to the other by two diametrically arranged strips 12 and screws 13. One of the holes for the screws in the stripe has an oblong shape so that the presence of the strips does not impede uniform and tight jamming of the membrane between the clamping rings when tightening flange connection. Moreover, the shapes of the surfaces of the rings in contact with the flanges must fully correspond to the shape of the sealing surfaces of the flanges; the design of the membrane assembly is designed for installation in flanges with a thorn-groove sealing surface.

Разрывные мембраны изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др. Известны случаи применения неметаллических мембран из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста и даже из фанеры. Однако эти материалы характеризуются очень нестабильными механическими свойствами, мембраны из них имеют большой разброс давления срабатывания и для широкого использования не рекомендуются, хотя в некоторых случаях их применение является единственно возможным. Обычно это мембраны больших размеров (диаметром около метра и более), иногда квадратной или прямоугольной формы и с весьма низким давлением срабатывания, т.е. предназначенные для взврывозащиты малопрочного оборудования. Применение асбеста оправдывается высокой температурой внутри оборудования, т.е. в случае взврывозащиты топок, печей и других высокотемпературных реакторов.Bursting membranes are usually made from thin-sheet rolled metal of ductile metals such as aluminum, nickel, stainless steel, brass, copper, titanium, monel, etc. There are known cases of the use of non-metallic membranes from polyethylene and fluoroplastic films, from paper, cardboard, paronite, asbestos, and even from plywood. However, these materials are characterized by very unstable mechanical properties, membranes from them have a large variation in response pressure and are not recommended for widespread use, although in some cases their use is the only possible one. Typically, these are membranes of large sizes (with a diameter of about a meter or more), sometimes square or rectangular in shape and with very low response pressure, i.e. designed for explosion protection of low-strength equipment. The use of asbestos is justified by the high temperature inside the equipment, i.e. in case of explosion protection of furnaces, furnaces and other high temperature reactors.

Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования мембранный узел имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: a=D1/D=1,1÷2,0; b=D2/D=1,11÷2,4; c=D2/D1=1,01÷1,3; где D - диаметр проходного сечения мембранного узла, равный внутреннему диаметру колец, контактирующих соответственно с фланцами и мембраной, D1 - наружный диаметр разрывной мембраны, D2 - внешний диаметр колец, контактирующих с фланцами.To obtain the highest explosion protection efficiency of industrial equipment, the membrane unit has parameters that are in the following optimal ranges of values: a = D 1 / D = 1.1 ÷ 2.0; b = D 2 / D = 1,11 ÷ 2,4; c = D 2 / D 1 = 1.01 ÷ 1.3; where D is the diameter of the bore of the membrane unit, equal to the inner diameter of the rings in contact with the flanges and the membrane, D 1 is the outer diameter of the bursting membrane, D 2 is the outer diameter of the rings in contact with the flanges.

Конструкции разрывных мембран могут быть выполнены с радиальными (фиг.3), круговыми (фиг.4) рисками. Радиальные риски более просты в изготовлении, однако такая мембрана часто при срабатывании разрывается по одной-двум рискам и не обеспечивает полного раскрытия проходного сечения. Мембрана с окружной риской (фиг.4), как правило, раскрывается полностью. Для предотвращения отрыва риску наносят по незамкнутому круговому контуру, при этом со стороны, противоположной источнику давления, у концов риски устанавливают сегментный упор, хорда которого стягивает большую дугу окружности, чем хорда, соединяющая концы риски, как показано на фиг.4. Эффективны также мембраны с прорезями (фиг.5) и отверстиями (фиг.6). Они всегда двухслойны, так как содержат дополнительно герметизирующую подложку из коррозионно-стойкого и малопрочного материала.Designs of bursting membranes can be performed with radial (figure 3), circular (figure 4) risks. Radial risks are easier to manufacture, however, such a membrane often breaks when triggered by one or two risks and does not provide full disclosure of the bore. The membrane with a circumferential risk (figure 4), as a rule, is fully disclosed. To prevent separation, the risk is applied along an open circular contour, while on the side opposite to the pressure source, at the ends of the risks, a segment stop is installed, the chord of which draws together a larger circular arc than the chord connecting the ends of the risks, as shown in Fig. 4. Also effective are membranes with slots (Fig. 5) and holes (Fig. 6). They are always two-layer, as they additionally contain a sealing substrate made of corrosion-resistant and low-strength material.

В качестве гибких связей 9, соединяющих футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 3 клапана, и служащих для центровки затвора 2 и для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия, могут быть использованы упругие гибкие связи, например в виде упругих ремней, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором 2, которые выполнены слоистыми с чередованием упругих и демпфирующих слоев, при этом в качестве демпфирующих слоев применена вибродемпфирующая мастика, например типа ВД-17, а в качестве упругих слоев - эластомер, например полиуретан (на чертеже не показано).As flexible ties 9 connecting the lined cargo lock 2, movably connected to the valve body 3, and used to center the shutter 2 and to prevent its large displacements relative to the discharge opening, elastic flexible connections, for example in the form of elastic belts, one end can be used which are pivotally connected to the valve body 3, and the other is pivotally connected to the cargo gate 2, which are laminated with alternating elastic and damping layers, while vibration damping is used as damping layers mastic mastic, for example, type VD-17, and as elastic layers, an elastomer, for example polyurethane (not shown in the drawing).

Взрывозащитное устройство с разрывной мембраной работает следующим образом.Explosion-proof device with a bursting disc operates as follows.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на затвор 2, который перекрывает входное отверстие негерметично и при быстром повышении давления он может приподниматься вверх, насколько позволяет длина удерживающих его цепей 9. При нагружении рабочим давлением мембрана 7 испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90% от разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны. При взрывном давлении мембрана испытывает разрывные деформации и разрывается, тем самым обеспечивает полное раскрытие проходного сечения предохранительного устройства для выхода ударной волны и сохранения целостности оборудования.The pressure in the protected device acts on the shutter 2, which shuts off the inlet aperture and with a rapid increase in pressure, it can rise up as far as the length of the chains holding it 9. The membrane 7 experiences large plastic deformations and acquires a pronounced dome, in shape very close to the spherical segment. Most often, the membrane is given a domed shape in advance during manufacture, subjecting it to loading with a pressure of about 90% of the bursting. In this case, almost the entire stock of plastic deformations of the material is practically exhausted, therefore, the membrane’s performance is further increased. At explosive pressure, the membrane experiences rupture deformations and ruptures, thereby ensuring full disclosure of the bore of the safety device to exit the shock wave and preserve the integrity of the equipment.

Разрывные мембраны изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др. Известны случаи применения неметаллических мембран из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста и даже из фанеры. Однако эти материалы характеризуются очень нестабильными механическими свойствами, мембраны из них имеют большой разброс давления срабатывания и для широкого использования не рекомендуются, хотя в некоторых случаях их применение является единственно возможным. Обычно это мембраны больших размеров (диаметром около метра и более), иногда квадратной или прямоугольной формы и с весьма низким давлением срабатывания, т.е. предназначенные для взврывозащиты малопрочного оборудования. Применение асбеста оправдывается высокой температурой внутри оборудования, т.е. в случае взврывозащиты топок, печей и других высокотемпературных реакторов.Bursting membranes are usually made from thin-sheet rolled metal of ductile metals such as aluminum, nickel, stainless steel, brass, copper, titanium, monel, etc. There are known cases of the use of non-metallic membranes from polyethylene and fluoroplastic films, from paper, cardboard, paronite, asbestos, and even from plywood. However, these materials are characterized by very unstable mechanical properties, membranes from them have a large variation in response pressure and are not recommended for widespread use, although in some cases their use is the only possible one. Typically, these are membranes of large sizes (with a diameter of about a meter or more), sometimes square or rectangular in shape and with very low response pressure, i.e. designed for explosion protection of low-strength equipment. The use of asbestos is justified by the high temperature inside the equipment, i.e. in case of explosion protection of furnaces, furnaces and other high temperature reactors.

Упругие гибкие связи в виде упругих ремней, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором 2, и которые выполнены слоистыми с чередованием упругих и демпфирующих слоев, способствуют более надежному и мягкому (без рывков и ударов) центрированию затвора 2 относительно сбросного отверстия.Elastic flexible connections in the form of elastic belts, one end of which is pivotally connected to the valve body 3, and the other is pivotally connected to the cargo gate 2, and which are layered with alternating elastic and damping layers, contribute to a more reliable and soft (without jerking and shock) centering the shutter 2 relative to the discharge opening.

Для химической и других смежных отраслей промышленности, продукты которых и ценны, и исключительно вредны для окружающей среды, условие полной герметичности следует рассматривать как приоритетное, в значительной мере определяющее область возможного их применения.For chemical and other related industries, the products of which are valuable and extremely harmful to the environment, the condition of complete tightness should be considered as a priority, largely determining the scope of their possible application.

Claims (1)

Взрывозащитное устройство с разрывной мембраной, содержащее корпус клапана, затвор, разрывной элемент, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывной мембраны, причем параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса клапана, при этом разрывная мембрана между кольцами зажата без применения каких-либо прокладок, а уплотнительные поверхности колец выполнены правильной геометрической формы и высокой чистоты обработки, а при сборке мембранного узла во фланцевом соединении кольца скрепляют одно с другим двумя диаметрально расположенными планками и винтами, причем одно из отверстий под винты в планке имеет продолговатую форму, при этом формы поверхностей колец, контактирующих с фланцами, полностью соответствуют форме уплотнительных поверхностей фланцев, при этом параметры мембранного узла находятся в следующих оптимальных интервалах величин: a=D1/D=1,1÷2,0; b=D2/D=1,11÷2,4; c=D2/D1=1,01÷1,3; где D - диаметр проходного сечения мембранного узла, равный внутреннему диаметру колец, контактирующих соответственно с фланцами и мембраной, D1 - наружный диаметр разрывной мембраны, D2 - внешний диаметр колец, контактирующих с фланцами, причем мембрана выполнена из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель, или из полиэтиленовой и фторопластовой пленок, из бумаги, картона, паронита, асбеста, или мембрана выполнена с радиальными рисками, или мембрана выполнена с круговыми рисками, или мембрана выполнена с прорезями, или мембрана выполнена с отверстиями, или мембрана выполнена двухслойной, и содержит дополнительно герметизирующую подложку из коррозионно-стойкого и малопрочного материала, отличающееся тем, что в качестве гибких связей, соединяющих футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана, и служащих для центровки затвора, использованы упругие гибкие связи, выполненные в виде упругих ремней, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором, и которые выполнены слоистыми с чередованием упругих и демпфирующих слоев, при этом в качестве демпфирующих слоев применена вибродемпфирующая мастика типа ВД-17, а в качестве упругих слоев - эластомер. Explosion-proof device with a bursting disc containing a valve body, a shutter, a bursting element, a lined cargo gate, movably connected to the valve body, the valve body being made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, with a lined cargo lining in the lower cylindrical part a shutter blocking the hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a knot for fastening the bursting disc, and the valve parameters are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body equal to the maximum hole size of the body of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body, while the rupture disc between the rings is clamped without the use of any gaskets, and the sealing surfaces of the rings are made of the correct geometric shape and high purity of processing, and when assembling the membrane assembly in the flange connection, the rings are fastened to one another diametrically spaced bars and screws, moreover, one of the holes for the screws in the strip has an oblong shape, while the shape of the surfaces of the rings in contact with the flanges is completely consistent shape the sealing surfaces of the flanges, while the parameters of the membrane unit are in the following optimal ranges of values: a = D 1 / D = 1,1 ÷ 2,0; b = D 2 / D = 1,11 ÷ 2,4; c = D 2 / D 1 = 1.01 ÷ 1.3; where D is the diameter of the bore of the membrane assembly equal to the inner diameter of the rings in contact with the flanges and the membrane, D 1 is the outer diameter of the bursting membrane, D 2 is the outer diameter of the rings in contact with the flanges, and the membrane is made of sheet metal of ductile metals, such like aluminum, nickel, stainless steel, brass, copper, titanium, monel, or from polyethylene and fluoroplastic films, from paper, cardboard, paronite, asbestos, or the membrane is made with radial risks, or the membrane is made with a round risks, or the membrane is made with slots, or the membrane is made with holes, or the membrane is made of two layers, and additionally contains a sealing substrate made of corrosion-resistant and low-strength material, characterized in that as flexible connections connecting the lined cargo gate, movably connected to the valve body, and used to center the shutter, used elastic flexible connections made in the form of elastic belts, one end of which is pivotally connected to the valve body, and the other is pivotally connected inen with a cargo bolt, and which are layered with alternating elastic and damping layers, while VD-17 type vibration damping mastic is used as damping layers, and an elastomer is used as elastic layers.
RU2014102476/06A 2014-01-27 2014-01-27 Explosion-proof device with bursting disk by kochetov RU2549751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102476/06A RU2549751C1 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Explosion-proof device with bursting disk by kochetov

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014102476/06A RU2549751C1 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Explosion-proof device with bursting disk by kochetov

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2549751C1 true RU2549751C1 (en) 2015-04-27

Family

ID=53289878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014102476/06A RU2549751C1 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Explosion-proof device with bursting disk by kochetov

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549751C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614750C1 (en) * 2016-05-20 2017-03-29 Олег Савельевич Кочетов Kochetov explosion-proof device
RU2615228C1 (en) * 2016-05-20 2017-04-04 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disk by kochetov
CN106696481A (en) * 2015-11-17 2017-05-24 泰州前进科技有限公司 Shock pad of color press
RU2625893C1 (en) * 2016-05-20 2017-07-19 Олег Савельевич Кочетов Explosion protection element of kochetov with emergency situation alarm system
RU2649727C1 (en) * 2017-03-28 2018-04-04 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disc
RU2652012C1 (en) * 2017-05-05 2018-04-24 Олег Савельевич Кочетов Explosive proof element with the emergency alarm system
RU2652011C1 (en) * 2017-03-28 2018-04-24 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3294277A (en) * 1964-10-26 1966-12-27 Black Sivalls & Bryson Inc Safety device for pressure vessels
EP0122851A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-24 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2009119896A (en) * 2009-05-27 2010-12-10 Олег Савельевич Кочетов (RU) EXPLOSION DEVICE
RU2442052C1 (en) * 2010-07-19 2012-02-10 Олег Савельевич Кочетов Explosion-protective valve for process equipment
RU130657U1 (en) * 2012-09-05 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) EXPLOSION PROTECTION DEVICE WITH EXPLOSIVE MEMBRANE
RU2495313C1 (en) * 2012-08-09 2013-10-10 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof valve for process equipment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3294277A (en) * 1964-10-26 1966-12-27 Black Sivalls & Bryson Inc Safety device for pressure vessels
EP0122851A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-24 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2009119896A (en) * 2009-05-27 2010-12-10 Олег Савельевич Кочетов (RU) EXPLOSION DEVICE
RU2442052C1 (en) * 2010-07-19 2012-02-10 Олег Савельевич Кочетов Explosion-protective valve for process equipment
RU2495313C1 (en) * 2012-08-09 2013-10-10 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof valve for process equipment
RU130657U1 (en) * 2012-09-05 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) EXPLOSION PROTECTION DEVICE WITH EXPLOSIVE MEMBRANE

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106696481A (en) * 2015-11-17 2017-05-24 泰州前进科技有限公司 Shock pad of color press
RU2614750C1 (en) * 2016-05-20 2017-03-29 Олег Савельевич Кочетов Kochetov explosion-proof device
RU2615228C1 (en) * 2016-05-20 2017-04-04 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disk by kochetov
RU2625893C1 (en) * 2016-05-20 2017-07-19 Олег Савельевич Кочетов Explosion protection element of kochetov with emergency situation alarm system
RU2649727C1 (en) * 2017-03-28 2018-04-04 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disc
RU2652011C1 (en) * 2017-03-28 2018-04-24 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device
RU2652012C1 (en) * 2017-05-05 2018-04-24 Олег Савельевич Кочетов Explosive proof element with the emergency alarm system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2549751C1 (en) Explosion-proof device with bursting disk by kochetov
RU150638U1 (en) EXPLOSION DEVICE WITH ALARM SYSTEM OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATION
RU130657U1 (en) EXPLOSION PROTECTION DEVICE WITH EXPLOSIVE MEMBRANE
RU2544901C1 (en) Explosion-proof device of kochetov with security indicator on explosive element
RU2525988C1 (en) Blast valve
RU2545108C1 (en) Kochetov's explosion protection method with emergency alarm system
RU2598122C1 (en) Kochetov explosion-proof device with warning system of initial phase of an emergency situation
US6959828B2 (en) Non-fragmenting pressure relief apparatus
US5645284A (en) Gasket
CA2846407A1 (en) Rupture disk
RU2612489C1 (en) Kochetov's method for explosion protection with initial emergency phase alert system
RU2442052C1 (en) Explosion-protective valve for process equipment
RU2652012C1 (en) Explosive proof element with the emergency alarm system
RU2660822C1 (en) Method for explosion protection with system alerting of initial stage of emergency situations
RU2587517C1 (en) Explosion-proof device with warning system of initial phase of an emergency situation
KR101594557B1 (en) Rupture disc assemblies for preventing corrosion
RU2651914C1 (en) Explosion protection device with safety valve
RU2659596C2 (en) Explosion-protection device with alarm system warning of initial phase of emergency situations
RU2646121C1 (en) Explosive protection element with the emergency alarm system
RU2646075C1 (en) Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation
RU2620184C1 (en) Kochetov's explosion protection method with alarm system
RU2625893C1 (en) Explosion protection element of kochetov with emergency situation alarm system
RU2648092C1 (en) Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation
RU2620182C1 (en) Kochetov's explosion protection device with initial emergency phase alarm system
RU2615228C1 (en) Explosion-proof device with bursting disk by kochetov