RU2569465C1 - Safety membrane device - Google Patents

Safety membrane device Download PDF

Info

Publication number
RU2569465C1
RU2569465C1 RU2014134593/06A RU2014134593A RU2569465C1 RU 2569465 C1 RU2569465 C1 RU 2569465C1 RU 2014134593/06 A RU2014134593/06 A RU 2014134593/06A RU 2014134593 A RU2014134593 A RU 2014134593A RU 2569465 C1 RU2569465 C1 RU 2569465C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
knives
safety
leg
knife
Prior art date
Application number
RU2014134593/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Митрофанович Какурин
Валерий Викторович Павлов
Александр Владимирович Костенко
Вячеслав Владимирович Борисов
Александр Николаевич Жилин
Николай Вячеславович Беликов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательская и производственно-внедренческая фирма "Тензор" (ООО "НИПВФ "Тензор")
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-исследовательская и производственно-внедренческая фирма "Тензор" (ООО "НИПВФ "Тензор") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательская и производственно-внедренческая фирма "Тензор" (ООО "НИПВФ "Тензор")
Priority to RU2014134593/06A priority Critical patent/RU2569465C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569465C1 publication Critical patent/RU2569465C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: safety membrane device contains buckling membrane secured between two clamping flanges. At side of concave part of the bucking membrane against its top the cutting device is secured by non-working sides. This device has four flat knives and two additional knives. The knives are uniformly distributed along the circle around the central axis of the buckling membrane. Each knife is made in form of right triangle, largest leg has cutting edge of sawtooth configuration. Another leg has two rectangular shoulders for securing in the ring groove of the bottom clamping flange, and in corresponding slot of the lock pressing ring. In the said pressing ring for this slots are made according to number of knives, and as well as securing holes on same axis with securing holes of top and bottom clamping flanges.
EFFECT: assurance of nonscatterable activation of the device due to increased strength of engagement of cut lobes of the buckling membrane along line of clamp of the ring part.
7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к предохранительной трубопроводной арматуре, обеспечивающей необходимый сброс массы парогазовой смеси при определенном давлении срабатывания, и предназначено для защиты объектов технологического оборудования, сосудов и трубопроводов от опасных перегрузок избыточным и (или) вакуумметрическим давлением, создаваемым рабочими средами, и устанавливается, в частности, в системах защиты парогенераторов атомных электростанций.The invention relates to safety valves, providing the necessary weight loss of the vapor-gas mixture at a certain pressure, and is intended to protect objects of technological equipment, vessels and pipelines from dangerous overloads by excessive and (or) vacuum pressure created by the working environment, and is installed, in particular, in protection systems for steam generators of nuclear power plants.

Уровень техникиState of the art

Мембранное предохранительное устройство (МПУ) состоит из разрывной или хлопающей предохранительной мембраны и узла ее крепления по краевому кольцевому участку в сборе с другими элементами. Предохранительная мембрана разрушается при заданном давлении и при этом освобождается необходимое проходное сечение для сообщения защищаемого сосуда (трубопровода) со сбросной системой. МПУ с разрывной мембраной, плоской или куполообразной применяются на жидких и газообразных средах и работают на разрыв под давлением, действующим на ее поверхность. МПУ с хлопающей куполообразной мембраной работают на потерю устойчивости (хлопок) под давлением, действующим на выпуклую поверхность. Теряя устойчивость, мембрана разрезается на ножевых лезвиях либо разрывается по предварительно ослабленному сечению. Для защиты сосудов, работающих под давлением, широкое распространение получили МПУ, принцип действия которых основан на прорезании неподвижно закрепленным ножом мембраны в момент ее предельно допускаемого прогиба.The membrane safety device (MPU) consists of a bursting or popping safety membrane and its mounting unit along the edge ring section assembly with other elements. The safety membrane is destroyed at a given pressure and the necessary flow area is freed for the protected vessel (pipe) to communicate with the discharge system. MPU with a bursting membrane, flat or dome-shaped, are used on liquid and gaseous media and work on bursting under pressure acting on its surface. MPUs with a popping dome-shaped membrane work for buckling (cotton) under pressure acting on a convex surface. Losing stability, the membrane is cut on knife blades or torn along a previously weakened section. To protect the vessels working under pressure, MPUs 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.

Известно выполнение выгнутых предохранительных разрывных дисков обратного действия, имеющих углубление, представляющее собой линию ослабления, или линию разрыва на одной наружной поверхности выгнутого диска. Линии ослабления или линии разрыва, как правило, представляют собой перекрещивающиеся надрезы или окружное углубление, представляющее собой линию ослабления на вогнутой поверхности диска, определяют границы зоны диска, которая разрывается при реверсе. Предохранительный разрывной диск с полученной механической обработкой линией разрыва содержит выгнутую часть и ограничивающую фланцевую зону, окружающую выгнутую часть (RU 2507428 C2, 6 МПК F16K 17/16, опубл. 20.12.2014, Файк Корпорэйшн, (US) [1]. Диск с перекрещивающимися надрезами образует четыре лепестка, которые выгибаются наружу при реверсе диска, в результате чего также предотвращается разделение лепестков на части. Окружные линии надреза или линии ослабления предпочтительны в случаях применения при низком давлении вследствие большего отверстия, образующегося при разрыве диска вдоль дугообразной линии надреза, по сравнению с диском с перекрещивающимися надрезами.It is known that curved safety rupture disks of reverse action have a recess having a recess representing a line of weakening or a tear line on one outer surface of a curved disk. The lines of weakening or lines of discontinuity, as a rule, are intersecting cuts or a circumferential recess, which is a line of weakening on the concave surface of the disk, determine the boundaries of the zone of the disk, which breaks when reversed. The safety rupture disk with the machined rupture line contains a curved part and a bounding flange zone surrounding the curved part (RU 2507428 C2, 6 IPC F16K 17/16, published December 20, 2014, Fike Corporation, (US) [1]. it forms four petals that intersect outward when the disk is reversed, which also prevents the separation of the petals into parts.Circular incision lines or weakening lines are preferred in cases of use at low pressure due to a larger hole, about which ruptures upon rupture of a disk along an arcuate notch line, compared with a disk with intersecting notches.

Известная разрушаемая мембрана (RU 2317462 C1, 6 МПК F16K 17/16, опубл. 20.02.2008) [2] выполнена с утолщением в центральной части. По периметру утолщения выполнена канавка в виде неполного кольца с прямолинейными концевыми участками, образующими гибкую радиальную перемычку в периферийной части диска. На радиусе прохождения кольцевой канавки дополнительно выполнено не менее одной гибкой радиальной перемычки, образованной прямолинейными концевыми участками. Перемычки распределены равномерно. Дополнительные прямолинейные канавки соединяют кольцевые канавки друг с другом через центр диска. Диаметр и толщина диска в его центральной части и в местах утонения по донышкам кольцевых и дополнительных канавок выбраны из условия обеспечения заданного давления разрушения мембраны и пропускной способности образуемого отверстия. При этом обеспечивается при разрушении мембраны образование нескольких одинаковых частей, каждая из которых прогибается по своей радиальной перемычке и зависает на ней, не образуя осколков.Known destructible membrane (RU 2317462 C1, 6 IPC F16K 17/16, publ. 02.20.2008) [2] is made with a thickening in the central part. A groove in the form of an incomplete ring with rectilinear end sections forming a flexible radial jumper in the peripheral part of the disk is made along the perimeter of the thickening. At a radius of passage of the annular groove, at least one flexible radial jumper formed by rectilinear end sections is additionally made. Jumpers are distributed evenly. Additional straight grooves connect the annular grooves to each other through the center of the disk. The diameter and thickness of the disk in its central part and in places of thinning along the bottoms of the annular and additional grooves are selected from the condition of providing a given pressure for the destruction of the membrane and the throughput of the hole formed. At the same time, when the membrane is destroyed, the formation of several identical parts, each of which bends along its radial bridge and hangs on it without forming fragments.

Наличие кольцевых и дополнительных прямолинейных канавок для упорядочения процесса разрушения мембраны не обеспечивает надежность безосколочного раскрытия мембраны из-за неоднородности микроструктуры металла, влияющей на концентрацию напряжений в канавках.The presence of annular and additional rectilinear grooves for streamlining the process of membrane destruction does not ensure the reliability of shatter-free opening of the membrane due to the heterogeneity of the microstructure of the metal, affecting the stress concentration in the grooves.

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 (US 4394926, 3 МПК F16K 17/40, опубл. 26.07.1983, BS&BSafety Systems, Inc, US) [3]. Устройство содержит четыре треугольных ножевых сегмента, расположенных под прямым углом друг к другу, имеющих заостренные кромки. После срабатывания устройства отделившаяся часть мембраны под действием инерционных сил уносится потоком рабочей среды в систему, что в ряде случаев может привести к выходу из строя защищаемого оборудования.To protect vessels operating under pressure, membrane-based safety devices are widely used, the principle of operation of which is based on cutting the membrane with a fixed knife at the time of its maximum permissible deflection (US 4394926, 3 IPC F16K 17/40, publ. 26.07.1983, BS & BSafety Systems , Inc, US) [3]. The device contains four triangular knife segments located at right angles to each other, having pointed edges. After the device is activated, the separated part of the membrane 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.

Известно мембранное предохранительное устройство (RU 1601447 A1, 5 МПК F16K 17/16, опубл. 23.10. 1990) [4], в котором повышена надежность срабатывания за счет полного открытия мембраны. Куполообразная мембрана зажата между фланцами. К фланцу с вогнутой стороны мембраны закреплен разрушающий элемент, выполненный в виде пересекающихся вдоль продольной оси четырех плоских ножей. Периферийные точки ножей расположены в плоскости разъема на окружности расточки фланцев. Режущие кромки ножей выполнены в виде боковых сторон и меньшего основания трапеции. Точка пересечения периферийной стороны трапеции с меньшим основанием расположена между плоскостью разъема и поверхностью обратного прогиба мембраны. Точка пересечения другой стороны трапеции с ее меньшим основанием расположена в плоскости разъема. Периферийные боковые стороны трапеции обеспечивают разрезание периферийной части, однако с образованием осколков, что недопустимо в аппаратах с высокой степенью защиты.Known membrane safety device (RU 1601447 A1, 5 IPC F16K 17/16, publ. 23.10. 1990) [4], which increases the reliability of operation due to the complete opening of the membrane. A domed membrane is sandwiched between the flanges. A destructive element is fixed to the flange from the concave side of the membrane, made in the form of four flat knives intersecting along the longitudinal axis. The peripheral points of the knives are located in the plane of the connector on the circumference of the flange bore. The cutting edges of the knives are made in the form of sides and a smaller base of the trapezoid. The intersection point of the peripheral side of the trapezoid with a smaller base is located between the plane of the connector and the surface of the reverse deflection of the membrane. The intersection point of the other side of the trapezoid with its smaller base is located in the plane of the connector. The peripheral sides of the trapezoid provide cutting of the peripheral part, however, with the formation of fragments, which is unacceptable in devices with a high degree of protection.

Проблема исключения образования осколков при разрушении мембраны решалась в продукции компании BS&B Safety Systems, Inc. US путем разрыва мембраны по предварительно ослабленному сечению с использованием удерживающего шарнира, расположенного вне зоны ослабленного сечения (US 5167337, 6 МПК F16K 17/16, 01.12.1992) BS&BSafety Systems, Inc, US) [5], что также не позволяет обеспечить надежность безосколочного раскрытия мембраны из-за неоднородностей микроструктуры металла, имеющей место даже при лазерной и электрохимической обработке линий ослабления.The problem of eliminating the formation of fragments during the destruction of the membrane was solved in the products of BS&B Safety Systems, Inc. US by rupture of the membrane along a pre-weakened section using a retaining hinge located outside the zone of weakened section (US 5167337, 6 IPC F16K 17/16, 12/01/1992) BS & BSafety Systems, Inc, US) [5], which also does not provide reliability membrane-free opening due to heterogeneity of the microstructure of the metal, which occurs even with laser and electrochemical processing of attenuation lines.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является предохранительное мембранное устройство компании REMBE GmbH SAFETY + CONTROL: (Предохранительные мембраны в сравнении. Конструкция с ножом. Типы Rembe - BT-UKB, IG-UKB-LS, Таблица 1 (The Chemical Journal, июнь-июль 2011)) [6], принимаемое за прототип настоящего изобретения, которое содержит хлопающую мембрану, кольцевой частью зажатую между двумя, верхним и нижним, зажимными фланцами, режущее средство крестообразной формы с четырьмя плоскими ножами с режущими кромками, имеющими наклон от центральной оси, расположенное напротив вершины хлопающей мембраны на расстоянии, обеспечивающем касание мембраны при ее прогибе под воздействием расчетного давления на выпуклую поверхность мембраны, лопасти ножей жестко закреплены сварным соединением на внутренней стенке верхнего зажимного фланца. При повышении допустимого для данной хлопающей мембраны давления мембрана, теряя устойчивость, схлопывается и разрезается ножами на четыре лепестка, которые под воздействием газодинамической струи из-за высокой турбулентности газового потока отрываются по кромке зажима, и осколки могут повредить, засорить трубопровод и даже воспламенить среду, особенно в местах изгиба трубопровода.The closest in technical essence to the claimed invention is a safety membrane device of REMBE GmbH SAFETY + CONTROL: (Safety membranes in comparison. Design with a knife. Rembe types - BT-UKB, IG-UKB-LS, Table 1 (The Chemical Journal, June July 2011)) [6], taken as a prototype of the present invention, which contains a clapping membrane, an annular part sandwiched between two, upper and lower clamping flanges, a cross-shaped cutting tool with four flat knives with cutting edges that are inclined from the central axis, located opposite the top flapping membrane in the region, providing touch membrane at its estimated deflection under the influence of pressure on the convex surface of the membrane, the blade knives are rigidly fixed welded on the inner wall of the upper clamping flange. When the pressure allowed for a given popping membrane is increased, the membrane, losing stability, collapses and cuts with knives into four petals, which, due to the high-pressure gas stream, break off along the edge of the clamp due to gas turbulence, and fragments can damage, clog the pipeline and even ignite the medium, especially in places of bending of the pipeline.

Устройство-прототип обеспечивает полное вскрытие мембраны, но с образованием осколков.The prototype device provides a complete opening of the membrane, but with the formation of fragments.

Аналогичная описанной выше конструкция МПУ (ООО «Лаборатория мембранных предохранительных устройств», Москва. Мембраны хлопающие (MX). Каталог. Основные характеристики) [7] имеет точность срабатывания ±5-10% в рабочей газовой среде.The design of the MPU (Laboratory of Membrane Safety Devices Laboratory, Moscow, LLC, similar to the one described above). Popping membranes (MX). Catalog. Main characteristics) [7] has an accuracy of ± 5-10% in a working gas environment.

Испытания такой конструкции, проведенные авторами настоящего изобретения, показали образование осколков при разрезании четырьмя ножами мембраны при ее срабатывании, что недопустимо в аппаратах и трубопроводах с высокой степенью безопасности. Кроме того, известные ПМУ с ножами являются одноразовыми и после срабатывания хлопающей мембраны утилизируется, что обусловлено наличием сварного соединения нерабочих сторон ножей с внутренней стенкой зажимного фланца.Tests of this design, carried out by the authors of the present invention, showed the formation of fragments when the four knives cut the membrane when it is triggered, which is unacceptable in apparatuses and pipelines with a high degree of safety. In addition, the known PMU with knives are disposable and, after the clapping membrane is triggered, it is disposed of due to the presence of a welded joint between the non-working sides of the knives and the inner wall of the clamping flange.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение безосколочного срабатывания ПМУ за счет повышения прочности сцепления разрезанных лепестков хлопающей мембраны по линии зажима кольцевой части. Разрезание хлопающей мембраны при ее прогибе, по крайней мере, на шесть лепестков приводит к уменьшению кривизны участков сцепления лепестков по линии зажима кольцевой части мембраны и, как следствие, к уменьшению напряжения и повышению прочности сцепления. Выполнение режущей кромки ножей пилообразной формы увеличивает давление разрезания хлопающей мембраны на лепестки при ее срабатывании.The technical result of the present invention is to provide chipless operation of the PMD by increasing the adhesion strength of the cut petals of the popping membrane along the clamp line of the annular part. Cutting the popping membrane when it is deflected by at least six petals leads to a decrease in the curvature of the adhesion sections of the petals along the clamp line of the annular part of the membrane and, as a consequence, to a decrease in stress and an increase in adhesion strength. The implementation of the cutting edge of the sawtooth knives increases the pressure of cutting the popping membrane into the petals when it is triggered.

Дополнительным техническим результатом является возможность многоразового использования зажимных фланцев при замене ножей за счет замены сварного соединения ножей на разборное крепление, что обеспечивает сохранность для дальнейшего использования части мембранного узла после срабатывания мембраны.An additional technical result is the possibility of reusable use of clamping flanges when replacing knives by replacing the welded joint of the knives with a collapsible mount, which ensures the safety for future use of part of the membrane unit after the membrane is triggered.

Указанный технический результат достигается тем, что предохранительное мембранное устройство содержит хлопающую мембрану, закрепленную кольцевой частью крепежными элементами между двумя зажимными фланцами, со стороны вогнутой части хлопающей мембраны напротив ее вершины на расстоянии прогиба при ее срабатывании под воздействием расчетного давления к зажимному фланцу закреплено нерабочими сторонами режущее средство, содержащее четыре плоских ножа, равномерно расположенных по окружности вокруг центральной оси хлопающей мембраны.The specified technical result is achieved in that the safety membrane device comprises a popping membrane fixed by an annular part with fasteners between two clamping flanges, on the side of the concave part of the popping membrane opposite its top at a deflection distance when it is triggered by the calculated pressure, the cutting is fixed to the clamping flange by non-working sides means containing four flat knives evenly spaced around the circumference around the central axis of the clapping membrane.

Согласно изобретению режущее средство содержит дополнительно, по крайней мере, два ножа, каждый нож выполнен в форме прямоугольного треугольника, больший катет которого имеет режущую кромку пилообразной формы, а другой катет снабжен двумя прямоугольными выступами для крепления в кольцевой проточке нижнего зажимного фланца и в соответствующем пазу стопорного прижимного кольца, в котором для этого выполнены пазы по числу ножей и крепежные отверстия на одной оси с крепежными отверстиями верхнего и нижнего зажимных фланцев.According to the invention, the cutting means further comprises at least two knives, each knife is made in the shape of a right-angled triangle, the larger leg of which has a sawtooth-shaped cutting edge, and the other leg is provided with two rectangular projections for fastening in the annular groove of the lower clamping flange and in the corresponding groove a locking clamping ring in which grooves are made according to the number of knives and mounting holes on the same axis as the mounting holes of the upper and lower clamping flanges.

Как показали эксперименты, проведенные авторами настоящего изобретения, выполнение режущего средства с шестью ножами с режущей кромкой пилообразной формы обеспечивает при давлении срабатывания хлопающей мембраны эффективное разрезание ее на шесть лепестков с отклонением от центральной оси и удержанием их по линии зажима кольцевой части мембраны без образования осколков. Увеличение количества ножей повысит надежность безосколочного срабатывания мембраны.As the experiments conducted by the authors of the present invention showed, the implementation of a cutting tool with six knives with a sawtooth-shaped cutting edge provides, when the pressure of the popping membrane is activated, it is effectively cut into six petals with a deviation from the central axis and holding them along the clamp line of the annular part of the membrane without creating fragments. An increase in the number of knives will increase the reliability of the shatterproof membrane.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение иллюстрируется фигурами чертежей и таблицей.The present invention is illustrated by the figures of the drawings and table.

Фиг. 1 - чертеж заявляемого предохранительного мембранного устройства, продольный разрез.FIG. 1 is a drawing of the inventive safety membrane device, a longitudinal section.

Фиг. 2 - нож, вид спереди.FIG. 2 - knife, front view.

Фиг. 3 - схема расположения ножей в предохранительном мембранном устройстве, вид сверху.FIG. 3 is a diagram of an arrangement of knives in a safety membrane device, top view.

Фиг. 4 - стопорное кольцо для крепления ножей, вид сверху.FIG. 4 - circlip for fastening knives, top view.

Фиг. 5 - стопорное кольцо для крепления ножей, вид сбоку.FIG. 5 - circlip for fastening knives, side view.

Фиг. 6 - фотография безосколочной хлопающей мембраны после срабатывания по заявляемому изобретению с шестью ножами с пилообразной режущей кромкой, испытанной на стенде «Автоматическая система диагностики мембран» в диапазоне давлений 0,2-5 МПа.FIG. 6 is a photograph of a shatterproof clapping membrane after triggering according to the claimed invention with six knives with a sawtooth cutting edge, tested on the stand "Automatic system for the diagnosis of membranes" in the pressure range of 0.2-5 MPa.

Фиг. 7 - фотография осколочной хлопающей мембраны по прототипу с четырьмя ножами, испытанной на стенде «Автоматическая система диагностики мембран» в диапазоне давлений 0,2-5 МПа.FIG. 7 is a photograph of a fragmentation clapping membrane of a prototype with four knives tested on the stand "Automatic system for the diagnosis of membranes" in the pressure range of 0.2-5 MPa.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Предохранительное мембранное устройство (ПМУ) фиг. 1 содержит хлопающую мембрану 1, выполненную из листового проката. Кольцевая часть 2 хлопающей мембраны 1 по окружности зажата крепежными элементами (на чертеже не показаны) между верхним зажимным фланцем 3 и нижним зажимным фланцем 4, в которых выполнены крепежные отверстия 5 и 6.The safety membrane device (PMU) of FIG. 1 contains a popping membrane 1 made of sheet metal. The annular part 2 of the popping membrane 1 is circumferentially clamped by fasteners (not shown in the drawing) between the upper clamping flange 3 and the lower clamping flange 4, in which the mounting holes 5 and 6 are made.

В нижнем зажимном фланце 4 выполнена кольцевая проточка 7. Напротив вогнутой части хлопающей мембраны 1 на расстоянии прогиба мембраны при ее срабатывании под воздействием расчетного критического давления расположено режущее средство, содержащее, по крайней мере, шесть ножей 8, 9, 10, 11, 12, 13, расположенных радиально вокруг центральной оси (фиг. 3). Каждый нож (фиг. 2) выполнен в форме прямоугольного треугольника, больший катет которого имеет режущую кромку пилообразной формы, а другой катет снабжен двумя прямоугольными выступами (14, 15) для крепления в кольцевой проточке 7 нижнего зажимного фланца 4 и в соответствующем пазу стопорного прижимного кольца 16 (фиг. 1, 4), в котором выполнены пазы 17 по числу ножей и крепежные отверстия 18 на одной оси с крепежными отверстиями 5, 6 в верхнем и нижнем зажимных фланцах 3, 4 (фиг. 1). При сборке ПМУ нож выступом 14 вставляют в проточку 7, а выступом 15 в паз 17 стопорного прижимного кольца 17 и так далее для каждого ножа. При повышении допустимого для данной хлопающей мембраны давления мембрана, теряя устойчивость под воздействием газодинамической струи, схлопывается и эффективно разрезается ножами 8, 9, 10, 11, 12, 13 на шесть лепестков (фиг. 6), которые отклоняются от центральной оси ПМУ и удерживаются по кромке зажима кольцевой части 2 хлопающей мембраны 1 за счет уменьшения кривизны участков сцепления основания сегмента каждого лепестка, что приводит к уменьшению концентрации отрывного напряжения на основании лепестка и повышению прочности его сцепления по линии зажима.An annular groove 7 is made in the lower clamping flange 4. Opposite the concave part of the popping membrane 1, at the distance of the deflection of the membrane when it is triggered under the influence of the calculated critical pressure, there is a cutting tool containing at least six knives 8, 9, 10, 11, 12, 13 located radially around a central axis (FIG. 3). Each knife (Fig. 2) is made in the form of a rectangular triangle, the larger leg of which has a sawtooth-shaped cutting edge, and the other leg is equipped with two rectangular protrusions (14, 15) for fastening in the annular groove 7 of the lower clamping flange 4 and in the corresponding groove of the locking clamp ring 16 (Fig. 1, 4), in which the grooves 17 are made according to the number of knives and the mounting holes 18 are on the same axis as the mounting holes 5, 6 in the upper and lower clamping flanges 3, 4 (Fig. 1). When assembling the PMU, the knife with the protrusion 14 is inserted into the groove 7, and with the protrusion 15 into the groove 17 of the retaining pressure ring 17 and so on for each knife. With an increase in the pressure acceptable for a given popping membrane, the membrane, losing stability under the influence of a gas-dynamic jet, collapses and is effectively cut by knives 8, 9, 10, 11, 12, 13 into six petals (Fig. 6), which deviate from the central axis of the PMP and are held along the edge of the clamp of the annular part 2 of the popping membrane 1 by reducing the curvature of the adhesion sections of the base of the segment of each petal, which leads to a decrease in the concentration of tear-off stress on the base of the petal and an increase in its adhesion strength inii clamp.

Хлопающая мембрана 1 изготовлена на установке, разработанной авторами (RU 2353456, 6 МПК B21D 22/10. опубликовано 27.04.2009) [8]. Шток с грузом поднимают струбциной относительно плоскости ленточной заготовки на высоту, меньшую заданной высоты купола мембраны. Под воздействием сжатого воздуха купол мембраны соприкасается с контактным диском и поднимает груз на заданную высоту, определяемую оптоэлектронным датчиком положения, который управляет пороговым элементом. Изменением величины груза и высоты подъема купола мембран под воздействием груза формируют мембрану с требуемым значением критического давления.The flapping membrane 1 is made on the installation developed by the authors (RU 2353456, 6 IPC B21D 22/10. Published on 04/27/2009) [8]. The rod with the load is raised with a clamp relative to the plane of the strip billet to a height less than the specified height of the membrane dome. Under the influence of compressed air, the membrane dome is in contact with the contact disk and raises the load to a predetermined height, determined by the optoelectronic position sensor, which controls the threshold element. By changing the load value and the lifting height of the membrane dome under the influence of the load, a membrane with the required critical pressure value is formed.

Используемая хлопающая мембрана имеет следующие основные характеристики:The used clapping membrane has the following main characteristics:

точность срабатыванияaccuracy of operation 2-4%2-4% диапазон срабатыванияresponse range 1-50 кГ/см1-50 kg / cm диапазон размеровsize range 25-350 мм25-350 mm

В результате лабораторных испытаний заявляемого ПМУ режущие кромки ножей выдерживают 2-3 срабатывания, и их замена возможна благодаря разборной конструкции мембранного узла, что обеспечивает многоразовое использование зажимных дисков и приводит к экономии расходов на эксплуатацию ПМУ. Изготовлена техническая документация, изобретение готово к использованию.As a result of laboratory tests of the proposed PMU, the cutting edges of the knives withstand 2-3 operations, and their replacement is possible due to the collapsible design of the membrane assembly, which provides reusable use of clamping discs and leads to savings in the cost of operating the PMU. Technical documentation has been prepared, the invention is ready for use.

Источники информацииInformation sources

1. RU 2507428 C2, 6 МПК F16K 17/16, опубл. 20.12.2014, Файк Корпорэйшн, (US).1. RU 2507428 C2, 6 IPC F16K 17/16, publ. 12.20.2014, Fike Corporation, (US).

2. RU 2317462 C1, 6 МПК F16K 17/16, опубл. 20.02.2008.2. RU 2317462 C1, 6 IPC F16K 17/16, publ. 02/20/2008.

3. US 4394926, 3 МПК F16K 17/40, опубл. 26.07.1983, BS&BSafety Systems, Inc, US.3. US 4394926, 3 IPC F16K 17/40, publ. 07/26/1983, BS & BSafety Systems, Inc, US.

4. RU 1601447 A1, 5 МПК F16K 17/16, опубл. 23.10.1990.4. RU 1601447 A1, 5 IPC F16K 17/16, publ. 10/23/1990.

5. US 5167337, 6 МПК F16K 17/16, 01.12.1992, BS&BSafety Systems, Inc, US.5. US 5167337.6 IPC F16K 17/16, 12/01/1992, BS & BSafety Systems, Inc, US.

6. Предохранительные мембраны в сравнении. Хлопающие и универсальные мембраны. Конструкция с ножом, тип BT-UKB, IG-UKB-LS, Табл. 1. Rembe GmbH SAFETY + CONTROL. The Chemical Journal, июнь-июль 2011 - прототип.6. Safety membranes in comparison. Flapping and universal membranes. Design with knife, type BT-UKB, IG-UKB-LS, Tab. 1. Rembe GmbH SAFETY + CONTROL. The Chemical Journal, June-July 2011 - prototype.

7. Мембраны хлопающие (MX). Каталог. Основные характеристики. ООО «Лаборатория мембранных предохранительных устройств», Москва.7. Clapping membranes (MX). Catalog. Main characteristics. Laboratory Membrane Safety Devices LLC, Moscow.

8. RU 2353456, 6 МПК B21D 22/10, опубл. 27.04.2009.8. RU 2353456, 6 IPC B21D 22/10, publ. 04/27/2009.

Claims (1)

Предохранительное мембранное устройство, содержащее хлопающую мембрану, закрепленную кольцевой частью крепежными элементами между двумя зажимными фланцами, со стороны вогнутой части хлопающей мембраны напротив ее вершины на расстоянии прогиба при ее срабатывании под воздействием расчетного давления к зажимному фланцу закреплено нерабочими сторонами режущее средство, содержащее четыре плоских ножа, равномерно расположенных по окружности вокруг центральной оси хлопающей мембраны, отличающееся тем, что режущее средство содержит дополнительно, по крайней мере, два ножа, каждый нож выполнен в форме прямоугольного треугольника, больший катет которого имеет режущую кромку пилообразной формы, а другой катет снабжен двумя прямоугольными выступами для крепления в кольцевой проточке нижнего зажимного фланца и в соответствующем пазу стопорного прижимного кольца, в котором для этого выполнены пазы по числу ножей и крепежные отверстия на одной оси с крепежными отверстиями верхнего и нижнего зажимных фланцев. A safety membrane device containing a clapping membrane fixed by an annular part with fasteners between two clamping flanges, on the side of the concave part of the clapping membrane opposite to its top at a deflection distance when it is triggered under the influence of design pressure, a cutting tool containing four flat knives is fixed to the clamping flange by non-working sides evenly spaced around the circumference around the central axis of the clapping membrane, characterized in that the cutting means contains additional At least two knives, each knife is made in the form of a rectangular triangle, the larger leg of which has a sawtooth-shaped cutting edge, and the other leg is equipped with two rectangular protrusions for fastening in the annular groove of the lower clamping flange and in the corresponding groove of the retaining pressure ring, which for this purpose, grooves are made according to the number of knives and mounting holes on the same axis as the mounting holes of the upper and lower clamping flanges.
RU2014134593/06A 2014-08-22 2014-08-22 Safety membrane device RU2569465C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014134593/06A RU2569465C1 (en) 2014-08-22 2014-08-22 Safety membrane device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014134593/06A RU2569465C1 (en) 2014-08-22 2014-08-22 Safety membrane device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2569465C1 true RU2569465C1 (en) 2015-11-27

Family

ID=54753494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014134593/06A RU2569465C1 (en) 2014-08-22 2014-08-22 Safety membrane device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569465C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206536U1 (en) * 2021-05-21 2021-09-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Membrane safety device
RU211518U1 (en) * 2022-02-15 2022-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" SAFETY DEVICE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394926A (en) * 1982-02-18 1983-07-26 Bs & B Safety Systems, Inc. Reverse buckling rupture disk apparatus
US4463865A (en) * 1983-09-23 1984-08-07 Bs&B Safety Systems, Inc. Knife blade apparatus for severing rupture disks
EP0122851A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-24 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1601447A1 (en) * 1988-08-17 1990-10-23 Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Diaphragm-type safety device
RU2507428C2 (en) * 2008-06-04 2014-02-20 Файк Корпорейшн Safety rupture disc with rupture line obtained by machining

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394926A (en) * 1982-02-18 1983-07-26 Bs & B Safety Systems, Inc. Reverse buckling rupture disk apparatus
EP0122851A1 (en) * 1983-04-14 1984-10-24 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
US4463865A (en) * 1983-09-23 1984-08-07 Bs&B Safety Systems, Inc. Knife blade apparatus for severing rupture disks
SU1601447A1 (en) * 1988-08-17 1990-10-23 Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского Diaphragm-type safety device
RU2507428C2 (en) * 2008-06-04 2014-02-20 Файк Корпорейшн Safety rupture disc with rupture line obtained by machining

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Предохранительные мембраны в сравнении. Хлопающие и универсальные мембраны. Конструкция с ножом, тип BT-UKB, IG-UKB-LS, Табл. 1. Rembe GmbH SAFETY + CONTROL. The Chemical Journal, июнь-июль 2011. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206536U1 (en) * 2021-05-21 2021-09-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Membrane safety device
RU211518U1 (en) * 2022-02-15 2022-06-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" SAFETY DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4597505A (en) Rupture disc with selectively positioned initial buckling
US5267666A (en) Multiple-dome, scored, rupture disc
CN112055795B (en) Rupture disc
US10228068B2 (en) Frustum-shaped rupture disk having line of weakness
US4079854A (en) Rupture disc pressure relief device
US8091574B2 (en) Bursting disc assembly
AU2004297144B2 (en) Non-fragmenting pressure relief apparatus
EP2784363B1 (en) Pressure relief device integrity sensor
US4669626A (en) Rupture disc with selectively positioned initial buckling
US4512171A (en) Method for forming rupture disc
CA1278973C (en) Pressure relief device with conical reverse buckling disc
US20060169319A1 (en) Pressure relief device
US4394926A (en) Reverse buckling rupture disk apparatus
EP1836423A2 (en) Holder with v-knife blade for bi-directional rupture disc assembly
RU2569465C1 (en) Safety membrane device
KR101248442B1 (en) Rupture disc assembly and method for manufacturing a control disc of the rupture disc assembly
EP0083473A1 (en) Safety pressure relief device for pressure vessels
EP0055909A1 (en) Safety pressure relief devices for pressure vessels
CA1286565C (en) Safety pressure relief device and method for making the same
EP0005931B1 (en) Safety device for pressure vessels
US20220356957A1 (en) Pressure relief device