RU2620184C1 - Kochetov's explosion protection method with alarm system - Google Patents
Kochetov's explosion protection method with alarm system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620184C1 RU2620184C1 RU2016108875A RU2016108875A RU2620184C1 RU 2620184 C1 RU2620184 C1 RU 2620184C1 RU 2016108875 A RU2016108875 A RU 2016108875A RU 2016108875 A RU2016108875 A RU 2016108875A RU 2620184 C1 RU2620184 C1 RU 2620184C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diaphragm
- valve body
- signal amplifier
- sensor
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/40—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/12—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to undesired emission of substances, e.g. pollution alarms
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
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.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитное устройство по патенту РФ №130657, F16D 3/04 (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 the patent of the Russian Federation No. 130657, F16D 3/04 (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 pivotally connected to the valve body, and the other is pivotally connected to the cargo gate, while the valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylinder Coy parts, wherein the lower cylindrical portion disposed 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.
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, а также то, что не фиксируется средствами оповещения персонала момент возникновения начальной фазы ЧС.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, as well as that which is not fixed by means of personnel alerts when the initial phase of an emergency occurs.
Технический результат - повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации путем регистрации момента возникновения начальной фазы ЧС средствами оповещения персонала.EFFECT: increased efficiency and reliability of protection of technological equipment from explosions in the event of an emergency by recording the moment of occurrence of the initial phase of emergency situations by means of personnel notification.
Это достигается тем, что в способе взрывозащиты с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации, заключающемся в том, что корпус клапана футерованного грузового затвора выполняют подвижно соединенным с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, а разрывной элемент выполняют в виде мембранного предохранительного устройства, на одной из диаметрально расположенных планок мембранного узла мембранного предохранительного устройства закрепляют индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединяют с усилителем сигнала, а выход усилителя сигнала соединяют с входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации, при этом на корпусе клапана закрепляют дополнительный индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на ударную деформацию при открытии затвора, при этом выход датчика соединяют с усилителем сигнала, а выход усилителя сигнала соединяют с входом устройства оповещения, а в корпусе клапана, в его цилиндрической части, граничащей с конической частью клапана, устанавливают круглую диафрагму с центральным отверстием, и с, по крайней мере, тремя отверстиями, расположенными в ее периферийной части, при этом в центре диафрагмы прикрепляют индикатор безопасности, выполненный в виде круглого тензорезистора, нижняя часть которого опирается на центральное отверстие диафрагмы, при этом в верхней части футерованного грузового затвора, осесимметрично корпусу клапана, закрепляют, своей нижней частью, стержень, верхнюю часть которого располагают в центральном отверстии диафрагмы, а между нижней частью круглой диафрагмы и верхней частью футерованного грузового затвора, на опорном стержне, коаксиально ему устанавливают втулку из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», прочность которой рассчитывают на определенное избыточное давление в клапане.This is achieved by the fact that in the explosion protection method with a warning system of the initial phase of an emergency, namely, that the valve body of the lined cargo gate is movably connected to the valve body by at least three flexible connections, and the bursting element is made in the form of a membrane safety device, on one of the diametrically located strips of the membrane unit of the membrane safety device, a safety indicator is fixed in the form of a sensor that responds to deformation, the output of which is connected to the signal amplifier, and the output of the signal amplifier is connected to the input of the personnel warning device about an emergency situation, while an additional safety indicator is fixed on the valve body in the form of a sensor that responds to shock deformation when the shutter is opened, while the sensor output is connected to a signal amplifier, and the signal amplifier output is connected to the input of the warning device, and a circle is set in the valve body, in its cylindrical part bordering the conical part of the valve a diaphragm with a central hole, and with at least three holes located in its peripheral part, while a safety indicator is made in the center of the diaphragm, made in the form of a circular strain gage, the lower part of which rests on the central hole of the diaphragm, while in the upper parts of the lined cargo lock, axisymmetrically to the valve body, are fixed, with their lower part, a rod, the upper part of which is located in the Central hole of the diaphragm, and between the lower part of the circular diaphragm and the top of the lined cargo bolt, on the support rod, coaxially install a sleeve of quick-breaking material, such as glass, such as "triplex", the strength of which is calculated on a certain overpressure in the valve.
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; FIG. 2 - mounting unit of the membrane safety device, in FIG. 3 shows an embodiment of a bursting disc with radial risks; FIG. 4 shows an embodiment of a rupture disc with a circular notch; FIG. 5 shows an embodiment of a bursting disc with slots; FIG. 6 is an embodiment of a bursting disc with holes.
Взрывозащитное устройство для реализации способа взрывозащиты с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации (фиг. 1) выполнено с разрывной мембраной 7, которая 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 3, 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, а слегка прослабленные цепи 9 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: а=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.An explosion-proof device for implementing the explosion protection method with a warning system for the initial phase of an emergency (Fig. 1) is made with a
Взрывозащитное устройство оснащено мембранным предохранительным устройством 6 типа фланцевого соединения, которое содержит мембранный узел (фиг. 2), который состоит из разрывной 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». На одной из диаметрально расположенных планок 12 мембранного узла закреплен индикатор безопасности 14 в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен с усилителем сигнала, например тензоусилителем 15, а выход тензоусилителя 15 соединен со входом устройства 16 оповещения персонала об аварийной ситуации.The explosion-proof device is equipped with a
Разрывные мембраны 7 изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель и др.Bursting
Для получения наибольшей эффективности взрывозащиты производственного оборудования мембранный узел имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D1/D=1,1÷2,0; b=D2/D=1,11-4-2,4; с=D2/D1=1,01÷1,3;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 = 1.11-4-2.4; c = D 2 / D 1 = 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.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 7 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 7, 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 коррозионностойкого и малопрочного материала.The design of the
На корпусе 1 клапана, в месте крепления футерованного грузового затвора 2, подвижно соединенного с корпусом 1 клапана, посредством не менее трех гибких связей 9, закреплен дополнительный индикатор (фиг. 1) безопасности в виде датчика 17, реагирующего на ударную деформацию при открытии затвора 2, при этом выход датчика 17 соединен с усилителем сигнала 18, а выход усилителя сигнала 18 соединен с входом устройства оповещения 19 персонала об аварийной ситуации. Установка дополнительного индикатора безопасности повышает надежность защиты оборудования и персонала от ЧС взрывного характера.An additional safety indicator (Fig. 1) is fixed in the form of a
Способ взрывозащиты с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации осуществляют следующим образом.The method of explosion protection with a warning system of the initial phase of an emergency is 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
При срабатывании мембранного предохранительного устройства 6, т.е. при разрыве мембраны 7 и планок 12, срабатывает индикатор безопасности 14 в виде датчика, реагирующего на деформацию разрыва, например тензорезистора, сигнал с которого поступает на усилитель 15 сигнала, а затем на устройство 16 оповещения персонала об аварийной ситуации.When triggered
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. 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. 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.
В корпусе 1 клапана, в его цилиндрической части 3, граничащей с конической частью 4 клапана, установлена круглая диафрагма 20 с центральным отверстием 26, и с, по крайней мере, тремя отверстиями 21, расположенными в ее периферийной части. В центре диафрагмы 20 прикреплен индикатор безопасности 24, выполненный в виде круглого тензорезистора, нижняя часть которого опирается на центральное отверстие 26 диафрагмы 20. В верхней части футерованного грузового затвора 2, осесимметрично корпусу 1 клапана, закреплен, своей нижней частью, стержень 23, верхняя часть которого расположена в центральном отверстии 26 диафрагмы 20.In the valve body 1, in its
Между нижней частью круглой диафрагмы 20 и верхней частью футерованного грузового затвора 2, на опорном стержне 23, коаксиально ему установлена втулка 22 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», прочность которой рассчитана на определенное избыточное давление в клапане.Between the lower part of the
При превышении избыточного давления в клапане, втулка теряет устойчивость, распадаясь на отдельные части, и стержень 22 упирается, через центральное отверстие 26 в диафрагме 20, в индикатор безопасности 24, сигнал с которого по линии связи 25 поступает на тензоусилитель 18, а с него в блок 19 системы оповещения об аварийном режиме, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.If the excess pressure in the valve is exceeded, the sleeve loses stability, disintegrating into separate parts, and the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108875A RU2620184C1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Kochetov's explosion protection method with alarm system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108875A RU2620184C1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Kochetov's explosion protection method with alarm system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620184C1 true RU2620184C1 (en) | 2017-05-23 |
Family
ID=58882559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016108875A RU2620184C1 (en) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | Kochetov's explosion protection method with alarm system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620184C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU947890A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-30 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Device for warning emergency situations |
CN2454837Y (en) * | 2000-12-25 | 2001-10-17 | 张泽 | Gas self-saving alarm |
RU54130U1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Пензтяжпромарматура" | PULSE-SAFETY DEVICE |
RU2406904C1 (en) * | 2009-08-27 | 2010-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Automatic protecting device of safety systems under emergency modes |
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 |
RU150638U1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSION DEVICE WITH ALARM SYSTEM OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATION |
-
2016
- 2016-03-14 RU RU2016108875A patent/RU2620184C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU947890A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-30 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Device for warning emergency situations |
CN2454837Y (en) * | 2000-12-25 | 2001-10-17 | 张泽 | Gas self-saving alarm |
RU54130U1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Пензтяжпромарматура" | PULSE-SAFETY DEVICE |
RU2406904C1 (en) * | 2009-08-27 | 2010-12-20 | Олег Савельевич Кочетов | Automatic protecting device of safety systems under emergency modes |
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 |
RU150638U1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | EXPLOSION DEVICE WITH ALARM SYSTEM OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU150638U1 (en) | EXPLOSION DEVICE WITH ALARM SYSTEM OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATION | |
RU130657U1 (en) | EXPLOSION PROTECTION DEVICE WITH EXPLOSIVE MEMBRANE | |
RU2598122C1 (en) | Kochetov explosion-proof device with warning system of initial phase of an emergency situation | |
RU2549751C1 (en) | Explosion-proof device with bursting disk by kochetov | |
US4512491A (en) | Dual range rupture disc assembly | |
RU2544901C1 (en) | Explosion-proof device of kochetov with security indicator on explosive element | |
RU2612489C1 (en) | Kochetov's method for explosion protection with initial emergency phase alert system | |
JPH06221451A (en) | Breaking disc of multidome type with folding line | |
US10139005B2 (en) | Pressure relief device integrity sensor | |
JPH0565760B2 (en) | ||
US6311715B1 (en) | Stacked rupture disk assembly | |
RU2620184C1 (en) | Kochetov's explosion protection method with alarm system | |
RU2659596C2 (en) | Explosion-protection device with alarm system warning of initial phase of emergency situations | |
RU2646075C1 (en) | Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation | |
RU2651914C1 (en) | Explosion protection device with safety valve | |
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 | |
RU2620182C1 (en) | Kochetov's explosion protection device with initial emergency phase alarm system | |
RU2587517C1 (en) | Explosion-proof device with warning system of initial phase of an emergency situation | |
RU2648092C1 (en) | Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation | |
US2487104A (en) | Pressure vessel safety device | |
RU2646121C1 (en) | Explosive protection element with the emergency alarm system | |
RU2659595C2 (en) | Kochetov method for explosion protection with system alerting of initial stage of emergency situations | |
RU2620181C1 (en) | Kochetov's explosion protection method with initial emergency phase alarm system | |
RU2659591C2 (en) | Explosion-protection device with alarm system warning of initial phase of emergency situations |