RU2640173C1 - Railway explosion proof tank - Google Patents

Railway explosion proof tank Download PDF

Info

Publication number
RU2640173C1
RU2640173C1 RU2016151408A RU2016151408A RU2640173C1 RU 2640173 C1 RU2640173 C1 RU 2640173C1 RU 2016151408 A RU2016151408 A RU 2016151408A RU 2016151408 A RU2016151408 A RU 2016151408A RU 2640173 C1 RU2640173 C1 RU 2640173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
valve body
explosion
boiler
lever
Prior art date
Application number
RU2016151408A
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 RU2016151408A priority Critical patent/RU2640173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640173C1 publication Critical patent/RU2640173C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00Large containers
    • B65D88/74Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: blasting.SUBSTANCE: railway explosion proof tank has a boiler made of cylindrical shell and two end bottoms, a hatch, a safety-intake valve, a drain device located in the lower part of the cylindrical shell, a preheating cover located in the bottom part of the boiler, the cylindrical shell of the boiler is provided with shadow protection that located and rigidly secured on the both sides of the hatch, the angle of shadow protection coverage of the boiler cylindrical shell is 150-160°, and the gap between them is made equal to 50-60 mm. The shadow protection is removable, the tank is additionally equipped with explosion proof device configured as an explosion proof valve and containing a valve body, heat insulation and explosive elements, lined cargo gate movably connected to the valve body. The valve body is in the form of a lower cylindrical, middle conical and the upper cylindrical parts. In the lower cylindrical part there is a lined cargo gate closing an opening in the body of protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a heat insulation element and a sealing membrane pressed against the valve body by means of a cover pivotally connected to the lever interacting with baffle, and a fastening unit of the explosive element is fixed on the lever by its upper part, and by lower one it is fixed to the upper cylindrical part of the valve body. Fastening unit of the explosive element consists of a wire, a stop bolt, a fork, a lever of the valve cover, a nut, two drums located in the lever fork of the valve cover and in the fork of upper cylindrical part of the valve body. The ends of the wires are inserted into the openings of the drums and then coiled thereon, and a gap (h) between the forks is about (1.5÷3) of the wire diameter, and valve settings are in the following optimal intervals of values: a=D/Dy=1.5÷2.0; b=H/L=1.3÷1.8; c=H/Dy=2.5÷3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3 equal to the maximum size of the openings 1 of the protected object; D- is the diameter of the cylindrical part of the valve body 3 bottom; H - is the height of the valve assembly; L - is maximum dimensions of the valve on the plan, and the swivel connection of the lined cargo gate together with valve body base is in the form of three vertical rods installed in holes provided in the peripheral part of the lined cargo gate body. The lower part of the rods is fixed in the base of the valve body, and in the upper part they are provided with a damping device fixed to the horizontal bulkheads of rods and facing towards the cargo gate.EFFECT: increased explosion-proofness of the railroad tank when transporting flammable, explosive liquids.2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу и касается цистерн для транспортировки застывающих и кристаллизующихся продуктов, в частности для перевозки карбамидоформальдегидной смолы, карбамидоформальдегидного концентрата, а также для перевозки легко воспламеняющихся, токсичных и едких жидкостей.The invention relates to railway rolling stock and relates to tanks for transporting solidifying and crystallizing products, in particular for the transportation of urea-formaldehyde resin, urea-formaldehyde concentrate, as well as for the transport of flammable, toxic and corrosive liquids.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является железнодорожная цистерна (патент РФ №2581115 - прототип), содержащая котел, выполненный из цилиндрической обечайки и двух торцевых днищ, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки, подогревательный кожух, расположенный в нижней части котла, которая отличается тем, что цилиндрическая обечайка котла снабжена теневой защитой, которая расположена и жестко закреплена по обе стороны от люка, а угол охвата теневой защитой цилиндрической обечайки котла составляет 150-160°, а зазор между ними выполнен равным 50-60 мм, при этом теневая защита выполнена съемной.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a railway tank (RF patent No. 2581115 - prototype) containing a boiler made of a cylindrical shell and two end bottoms, a hatch, a safety inlet valve, a drain device located in the lower part of the cylindrical shell , a heating casing located in the lower part of the boiler, which is characterized in that the cylindrical shell of the boiler is equipped with shadow protection, which is located and rigidly fixed on both sides they are from the hatch, and the angle of the shadow protection of the cylindrical shell of the boiler is 150-160 °, and the gap between them is 50-60 mm, while the shadow protection is removable.

Недостатком прототипа является отсутствие системы взрывобезопасности на железнодорожной цистерне.The disadvantage of the prototype is the lack of an explosion safety system on a railway tank.

Технически достижимый результат - повышение взрывобезопасности железнодорожной цистерны при перевозках легковоспламеняющихся, взрывоопасных жидкостей.A technically achievable result is an increase in the explosion safety of a railway tank when transporting flammable, explosive liquids.

Это достигается тем, что железнодорожная взрывобезопасная цистерна содержащая котел, выполненный из цилиндрической обечайки и двух торцевых днищ, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки, подогревательный кожух, расположенный в нижней части котла, отличается тем, что цилиндрическая обечайка котла снабжена теневой защитой, которая расположена и жестко закреплена по обе стороны от люка, угол охвата теневой защитой цилиндрической обечайки котла составляет 150-160°, а зазор между ними выполнен равным 50-60 мм, при этом теневая защита выполнена съемной, цистерна дополнительно снабжена взрывозащитным устройством, выполненным в виде взрывозащитного клапана, содержащего корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, 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 теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана, и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; с=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане, а подвижное соединение футерованного грузового затвора с основанием корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора, при этом нижней частью стержни закреплены в основании корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство, закрепленное на горизонтальных перемычках стержней и обращенное в сторону грузового затвора, при этом каждое из трех демпфирующих устройств закреплено на горизонтальной перемычке, жестко соединенной со стержнем и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов основание демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», которое соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, а втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием демпфирующего устройства, а нижний находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, а к торцевой поверхности втулки со стороны свободного торца упругих элементов, расположенных в ее отверстиях, соосных со стержнем, жестко прикреплен предохранительный элемент, выполненный в виде конической поверхности, причем нижнее основание конуса опирается на втулку, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень.This is achieved by the fact that the railway explosion-proof tank containing a boiler made of a cylindrical shell and two end bottoms, a hatch, a safety inlet valve, a drain device located in the lower part of the cylindrical shell, a heating casing located in the lower part of the boiler, is characterized in that the cylindrical shell of the boiler is equipped with shadow protection, which is located and rigidly fixed on both sides of the hatch, the angle of coverage of the shadow protection of the cylindrical shell of the boiler is 150-160 °, and or between them is made equal to 50-60 mm, while the shadow protection is removable, the tank is additionally equipped with an explosion-proof device made in the form of an explosion-proof valve containing a valve body, heat-insulating and explosive elements, a lined cargo bolt, movably connected to the valve body, 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 there is a lined cargo closure covering the hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a heat-insulating element and a sealing membrane pressed to the valve body by means of a cover pivotally connected to the lever interacting with the chipper, and the fastening element of the discontinuous element is mounted with its upper part on the lever and the lower to the upper cylindrical part of the valve body, while the fastening element of the bursting element consists of a wire, a locking bolt, a fork, a valve cover lever, a nut, two drums, located respectively in the plug of the lever of the valve cover and in the plug of the upper cylindrical part of the valve body, while the ends of the wire are inserted into the holes of the drums and then wound on them, and the gap h between the forks is about (1.5 ÷ 3) of the diameter of the wire, and valve parameters are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; c = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3, equal to the maximum hole size of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 3; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in plan, and the movable connection of the lined cargo bolt with the base of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods in holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt, with the lower part of the rods fixed to the base of the valve body, and in the upper part they have a damping device mounted on the horizontal lintels of the rods and facing the load gate, each of the three damping devices in mounted on a horizontal jumper rigidly connected to the rod and made in the form of a circular disk on which the base of a damping device made of a hard vibration-damping material of the Agat type is fixed by screws, which is connected to an elastomer sleeve having a central hole through which passes rod, and the sleeve has at least three holes coaxial with the rod, in which there are elastic elements, coil springs, the upper end of which by means of The fastener elements are connected to the base of the damping device, and the lower one is in free state and protrudes beyond the lower plane of the sleeve by the force developed by the shock wave, and to the end surface of the sleeve from the side of the free end of the elastic elements located in its openings, coaxial with a rod, a safety element made in the form of a conical surface is rigidly attached, the lower base of the cone resting on the sleeve, and the top made with a hole in which the input t rod.

На фиг. 1 представлен общий вид железнодорожной взрывобезопасной цистерны, на фиг. 2 изображен фронтальный разрез взрывозащитного устройства в виде клапана, на фиг. 3 - узел крепления разрывного элемента, на фиг. 4 - схема демпфирующего устройства, на фиг. 5 - вариант предохранительного элемента 37, предназначенного для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва.In FIG. 1 shows a general view of a railway explosion-proof tank; FIG. 2 shows a frontal section through an explosion-proof device in the form of a valve; FIG. 3 - attachment of the bursting element, in FIG. 4 is a diagram of a damping device; FIG. 5 is an embodiment of a safety element 37 for damping a shock wave in the initial stage of an explosion.

Железнодорожная взрывобезопасная цистерна (фиг. 1), установленная на платформе 1, содержит котел 2, который выполнен из цилиндрической обечайки 3 и двух закрытых торцевых днищ 4, люк-лаз 5, предохранительно-впускной клапан 6, сливное устройство 7, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки 3 между торцевыми днищами 4. Цилиндрическая обечайка 3 котла снабжена теневой защитой 8, которая расположена и жестко закреплена по обе стороны от люка-лаза 5, при этом угол охвата теневой защитой 8 цилиндрической обечайки 3 котла 2 составляет 150°-160°. Причем зазор между теневой защитой 8 и цилиндрической обечайкой 3 котла 2 выполнен равным 50-60 мм. Теневая защита 8 выполнена съемной, что обеспечивается за счет крепления уголков через платик 10 к цилиндрической обечайке 3. Вокруг люка-лаза 5 установлены помосты и наружная лестница 9 по обе стороны котла 2.The explosion-proof railway tank (Fig. 1) installed on the platform 1 contains a boiler 2, which is made of a cylindrical shell 3 and two closed end bottoms 4, a manhole 5, a safety inlet valve 6, a drain device 7 located in the lower part a cylindrical shell 3 between the end bottoms 4. The cylindrical shell 3 of the boiler is equipped with a shadow guard 8, which is located and rigidly fixed on both sides of the manhole 5, while the angle of shadow protection 8 of the cylindrical shell 3 of the boiler 2 is 150 ° -160 °. Moreover, the gap between the shadow protection 8 and the cylindrical shell 3 of the boiler 2 is made equal to 50-60 mm. Shadow protection 8 is removable, which is ensured by attaching corners through a plank 10 to a cylindrical shell 3. Around the hatch-manhole 5 are installed scaffolds and an external staircase 9 on both sides of the boiler 2.

Для повышения безопасности перевозок она снабжена взрывозащитным устройством в виде взрывозащитного клапана (фиг. 2-5), который размещается в люке-лазе 5 цистерны.To increase the safety of transportation, it is equipped with an explosion-proof device in the form of an explosion-proof valve (Fig. 2-5), which is located in the manhole 5 of the tank.

Взрывозащитное устройство устанавливается на корпус 11 (фиг. 2) защищаемого объекта (цистерны). На фиг. 2 изображен фронтальный разрез взрывозащитного клапана, на фиг. 3 - узел крепления разрывного элемента, на фиг. 4 - схема демпфирующего устройства, на фиг. 5 - вариант предохранительного элемента 37, предназначенного для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва.The explosion-proof device is installed on the housing 11 (Fig. 2) of the protected object (tank). In FIG. 2 shows a front section of an explosion-proof valve; FIG. 3 - attachment of the bursting element, in FIG. 4 is a diagram of a damping device; FIG. 5 is an embodiment of a safety element 37 for damping a shock wave in the initial stage of an explosion.

Взрывозащитный клапан устанавливается на корпус 29 защищаемого объекта посредством крепежных элементов 30 и содержит футерованный грузовой затвор 12, подвижно соединенный с основанием 11 корпуса 13 клапана (фиг. 2, 3).The explosion-proof valve is installed on the housing 29 of the protected object by means of fasteners 30 and contains a lined cargo bolt 12, movably connected to the base 11 of the valve body 13 (Fig. 2, 3).

Подвижное соединение футерованного грузового затвора 12 с основанием 11 корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней 20 в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора 12. При этом нижней частью стержни 20 закреплены в основании 11 корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство 21, закрепленное на горизонтальных перемычках 22 стержней 20 и обращенное в сторону грузового затвора 12.The movable connection of the lined cargo bolt 12 with the base 11 of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods 20 in the holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt 12. The lower part of the rods 20 are fixed in the base 11 of the valve body, and in the upper part a damping device 21, mounted on horizontal bridges 22 of the rods 20 and facing the load gate 12.

Каждое из трех демпфирующих устройств 21 (фиг. 4) закреплено на горизонтальной перемычке 22, жестко соединенной со стержнем 20 и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов 32 основание 31 демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала типа «Агат», которое соединено со втулкой 33 из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень 20. Втулка имеет по крайней мере три отверстия 34, соосных со стержнем 20, в которых расположены упругие элементы 35, например цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов 36 соединен с основанием 31 демпфирующего устройства, а нижний находится в свободном (неподжатом) состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки 33 на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной.Each of the three damping devices 21 (Fig. 4) is mounted on a horizontal jumper 22, rigidly connected to the rod 20 and made in the form of a circular disk on which the base 31 of the damping device made of a hard vibration-damping material of the Agat type is fixed by screws 32 which is connected to an elastomer sleeve 33 having a central hole through which the rod 20 passes. The sleeve has at least three holes 34 coaxial with the rod 20 in which resilient elements 35 are located, for example cyl ndricheskie coil springs, whose upper end by fasteners 36 connected to the base 31 of the damping device, and the bottom is in the (nepodzhatom) state and protrudes beyond the bottom plane of the sleeve 33 on the distance determined forces developed explosive shock wave.

Возможен вариант (фиг. 5), когда к торцевой поверхности втулки 33 со стороны свободного (неподжатого) торца упругих элементов 35, расположенных в ее отверстиях 34, соосных со стержнем 20, жестко прикреплен предохранительный элемент 37, выполненный в виде конической поверхности, причем нижнее основание конуса опирается на втулку 33, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень 20.A variant is possible (Fig. 5) when a safety element 37 made in the form of a conical surface is rigidly attached to the end surface of the sleeve 33 from the side of the free (non-pressed) end of the elastic elements 35 located in its holes 34 coaxial with the rod 20 the base of the cone rests on the sleeve 33, and the top is made with a hole in which the rod 20 enters.

Предохранительный элемент 37 предназначен для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва.The safety element 37 is designed to dampen the shock wave in the initial stage of the explosion.

Корпус клапана 13 выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 12, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 11 защищаемого объекта. В верхней цилиндрической части корпуса 13 клапана размещены теплоизоляционный элемент 14 и герметизирующая мембрана 15, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки 16, шарнирно соединенной с рычагом 18, взаимодействующим с отбойником 17. Узел 19 крепления разрывного элемента, проволоки 28, крепится своей верхней частью на рычаге 18, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса 13 клапана. Узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки 28, стопорного болта 23, вилки 24, рычага 25 крышки клапана, гайки 26 и двух барабанов 27, расположенных соответственно в вилке 24 рычага 25 крышки клапана и в вилке верхней цилиндрической части корпуса 13 клапана. Концы проволоки 28 вставляются в отверстия барабанов 27 и затем наматываются на них при их вращении обычным гаечным ключом. После достаточного натяжения проволоки барабаны 27 фиксируются стопорными болтами 23. Важно заметить, что давление срабатывания клапана зависит только от прочности проволоки 28 и не зависит от силы ее натяжения. Чтобы срабатыванию клапана не предшествовали большие пластические деформации проволоки, ее длина, а следовательно, и зазор h должны быть минимальными. Зазор h должен быть порядка (1,5÷3)d, где d - диаметр проволоки. Чтобы крепление концов проволоки было надежным и не допускало их вытягивания из отверстий в барабане, на него должно быть намотано не менее трех витков. Откидная крышка 16 через рычаг 18 удерживается в закрытом положении при разрывном элементе 19, роль которого выполняет проволока калиброванного сечения. Для полной герметизации клапана используется мембрана 15 из алюминиевой фольги или из полимерного материала. Под действием давления в защищаемом аппарате мембрана прижимается к крышке и таким образом через рычаг 18 все усилие от давления передается на шарнир рычага и разрывную проволоку 19. Сама же мембрана при этом оказывается практически полностью разгруженной и на давление срабатывания клапана существенного влияния не оказывает. В этом смысле мембрана не является расчетным элементом конструкции взрывного клапана.The valve body 13 is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, with a lined cargo lock 12 located in the lower cylindrical part, covering the hole with a diameter Dy in the body 11 of the protected object. In the upper cylindrical part of the valve body 13, there is a heat-insulating element 14 and a sealing membrane 15 pressed against the valve body by means of a cover 16, pivotally connected to a lever 18 interacting with the chipper 17. The fastening element 19 of the bursting element, wire 28, is fastened with its upper part to the lever 18, and the bottom to the upper cylindrical part of the valve body 13. The attachment of the bursting element consists of a wire 28, a locking bolt 23, a plug 24, a lever 25 of the valve cover, a nut 26 and two drums 27 located respectively in the fork 24 of the lever 25 of the valve cover and in the fork of the upper cylindrical part of the valve body 13. The ends of the wire 28 are inserted into the holes of the drums 27 and then wound on them when they are rotated with a conventional wrench. After sufficient wire tension, the drums 27 are fixed with locking bolts 23. It is important to note that the valve operating pressure depends only on the strength of the wire 28 and does not depend on its tension. So that valve actuation is not preceded by large plastic deformations of the wire, its length and, consequently, the clearance h should be minimal. The gap h should be of the order of (1.5 ÷ 3) d, where d is the diameter of the wire. So that the fastening of the ends of the wire is reliable and does not allow them to be pulled out of the holes in the drum, at least three turns must be wound on it. The hinged lid 16 through the lever 18 is held in a closed position with a bursting element 19, the role of which is performed by a calibrated cross-section wire. To completely seal the valve, a membrane 15 of aluminum foil or of polymeric material is used. Under the action of pressure in the protected device, the membrane is pressed against the cover and thus through the lever 18 all the pressure is transferred to the lever hinge and the burst wire 19. The membrane itself is almost completely unloaded and does not significantly affect the valve operating pressure. In this sense, the membrane is not a design element of the explosive valve design.

Если в защищаемом аппарате 11 происходят технологические процессы при высоких температурах, то для тепловой защиты мембраны 15 и других деталей клапана предусмотрены два уровня теплоизоляции. Первый из них представляет собой грузовой затвор 12, футерованный огнеупорным материалом, а второй - минеральную вату, асбестовую крошку или другой термостойкий пористый материал 14, уложенный в корзину из металлических прутьев или полос. Затвор 12 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 11, он свободно лежит на нем, а стержни 20 служат для центровки затвора 12, т.е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия.If technological processes take place in the protected device 11 at high temperatures, then two levels of thermal insulation are provided for thermal protection of the membrane 15 and other valve parts. The first of them is a cargo lock 12, lined with refractory material, and the second is mineral wool, asbestos chips or other heat-resistant porous material 14, laid in a basket of metal rods or strips. The shutter 12 does not provide a tight shut-off of the discharge opening of the protected device 11, it lies freely on it, and the rods 20 serve to center the shutter 12, i.e. to prevent large displacements relative to the outlet.

Футерованный грузовой затвор 12 защищает корпус 13 клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате, а засыпка 14 еще больше снижает температуру в зоне расположения мембраны 15.The lined cargo lock 12 protects the valve body 13 from burning in case of high temperature in the protected device, and filling 14 further reduces the temperature in the area of the membrane 15.

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; b=H/L=1,3÷1,8; с=H/Dy=2,5÷3,0,To obtain the highest explosion protection efficiency of industrial equipment, the explosion protection valve has parameters that are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; s = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0,

где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 13 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 11 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 13 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане (на виде сверху).where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 13, equal to the maximum hole size of the body 11 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 13; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in the plan (in the top view).

Взрывозащитный клапан работает следующим образом.Explosion proof valve operates as follows.

Давление в защищаемом аппарате воздействует на крышку 16, так как затвор 12 перекрывает входное отверстие негерметично и при быстром повышении давления он может приподниматься, а теплоизоляционный слой 14 порист. При срабатывании клапана крышка 16 отбрасывается до упора в отбойники 17, засыпка 14 потоком газа выбрасывается из полости клапана, а затвор 12 приподнимается вверх, насколько позволяет длина удерживающих его стержней 20, при этом частичное поглощение взрывной энергии приходится на демпфирующие устройства 21, закрепленные на горизонтальных перемычках 22. При этом сначала сжимаются упругие элементы 35, например цилиндрические винтовые пружины, нижние торцы которых находятся в свободном (неподжатом) состоянии, а затем энергию взрыва гасят втулки 33 из эластомера, например литьевого полиуретана совместно с упругими элементами 35, при этом имеет место, помимо демпфирования в материале втулок 33, еще и сухое трение упругих элементов 35 о боковые поверхности отверстий 34, расположенных во втулках 33 из эластомера.The pressure in the protected device acts on the cover 16, since the shutter 12 closes the inlet is leaky and with a rapid increase in pressure, it can rise, and the insulating layer 14 is porous. When the valve is actuated, the cover 16 is thrown as far as it will go into the chippers 17, the backfill 14 is ejected from the valve cavity by the gas flow, and the shutter 12 is lifted up as far as the length of the holding rods 20 allows, while the partial absorption of explosive energy falls on damping devices 21 mounted on horizontal jumpers 22. In this case, elastic elements 35 are first compressed, for example cylindrical coil springs, the lower ends of which are in a free (non-pressed) state, and then the bushings are extinguished by the energy 33 from an elastomer, for example injection molded polyurethane together with elastic elements 35, in addition to damping in the material of the bushings 33, there is also a dry friction of the elastic elements 35 against the side surfaces of the holes 34 located in the bushings 33 of the elastomer.

После окончания сброса газов затвор 12 и крышка 17 опускаются вниз и закрывают сбросное отверстие клапана. При этом герметичность клапана полностью не восстанавливается, однако интенсивный подсос воздуха из атмосферы в полость защищаемого аппарата, который может вызвать вторичный взрыв в оборудовании, исключается.After the discharge of gases, the shutter 12 and the cover 17 are lowered and close the valve outlet. In this case, the valve tightness is not completely restored, however, an intensive intake of air from the atmosphere into the cavity of the protected device, which can cause a secondary explosion in the equipment, is eliminated.

После срабатывания клапана и устранения причин, вызвавших взрыв в оборудовании, клапан должен быть восстановлен, т.е. необходимо в корзину уложить теплоизоляционный слой.After the valve is activated and the causes of the explosion in the equipment are eliminated, the valve must be restored, i.e. it is necessary to lay the insulating layer in the basket.

Возможен вариант взрывозащитного клапана с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС) (на чертеже не показано).An explosion-proof valve with a warning system for the initial phase of an emergency (emergency) is possible (not shown in the drawing).

На внутренней поверхности предохранительного элемента 37, предназначенного для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва и выполненного в виде конической поверхности с отверстием в вершине, в которое входит стержень 20, закреплен тензометрический датчик измерения деформации, сигнал с которого по линии связи поступает на тензоусилитель, а с него по линии связи в блок системы оповещения об аварийном режиме работы взрывозащитного клапана, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.On the inner surface of the safety element 37, designed to dampen the shock wave in the initial stage of the explosion and made in the form of a conical surface with an aperture at the apex, into which the rod 20 enters, a strain gauge strain measurement sensor is fixed, the signal from which is transmitted through the communication line to the strain gauge, and from it through the communication line to the block of the warning system about the emergency operation of the explosion-proof valve, which allows you to take appropriate measures to prevent the initial phase Aries emergency.

Предлагаемая конструкция цистерны с теневой защитой и подогревательным кожухом позволяет более эффективно использовать подвижной состав, сокращая время простоев при разгрузке цистерны и, соответственно, обеспечивает экономию тепла и энергоносителей за счет уменьшения времени разогрева перевозимых грузов, одним из важных моментов является сохранение качества груза при транспортировке в летний период.The proposed design of a tank with shadow protection and a heating casing allows more efficient use of rolling stock, reducing downtime during unloading of the tank and, accordingly, provides savings in heat and energy resources by reducing the warm-up time of transported goods, one of the important points is to maintain the quality of the cargo during transportation summer period.

Предложенная конструкция железнодорожной цистерны позволила решить основные проблемы, связанные с транспортировкой карбамидоформальдегидной смолы, карбамидоформальдегидного концентрата и сохранением их качества.The proposed design of the railway tank made it possible to solve the main problems associated with the transportation of urea-formaldehyde resin, urea-formaldehyde concentrate and maintaining their quality.

Claims (2)

1. Железнодорожная взрывобезопасная цистерна, содержащая котел, выполненный из цилиндрической обечайки и двух торцевых днищ, люк, предохранительно-впускной клапан, сливное устройство, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки, подогревательный кожух, расположенный в нижней части котла, отличающаяся тем, что цилиндрическая обечайка котла снабжена теневой защитой, которая расположена и жестко закреплена по обе стороны от люка, угол охвата теневой защитой цилиндрической обечайки котла составляет 150-160°, а зазор между ними выполнен равным 50-60 мм, при этом теневая защита выполнена съемной, отличающаяся тем, что цистерна дополнительно снабжена взрывозащитным устройством, выполненным в виде взрывозащитного клапана, содержащего корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, 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 теплоизоляционный элемент и герметизирующая мембрана, прижимаемая к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником, а узел крепления разрывного элемента крепится своей верхней частью на рычаге, а нижней - к верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом узел крепления разрывного элемента состоит из проволоки, стопорного болта, вилки, рычага крышки клапана, гайки, двух барабанов, расположенных соответственно в вилке рычага крышки клапана, и в вилке верхней цилиндрической части корпуса клапана, при этом концы проволоки вставляются в отверстия барабанов и затем наматываются на них, а зазор h между вилками составляет порядка (1,5÷3) от диаметра проволоки, а параметры клапана находятся в следующих оптимальных интервалах величин: a=D/Dy=1,5÷2,0; b=H/L=1,3÷1,8; c=H/Dy=2,5÷3,0, где Dy - диаметр верхней цилиндрической части корпуса 3 клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части корпуса 3 клапана; Н - высота клапана в сборе; L - максимальный габаритный размер клапана в плане, а подвижное соединение футерованного грузового затвора с основанием корпуса клапана выполнено в виде трех вертикально установленных стержней в отверстиях, выполненных в периферийной части корпуса футерованного грузового затвора, при этом нижней частью стержни закреплены в основании корпуса клапана, а в верхней части имеют демпфирующее устройство, закрепленное на горизонтальных перемычках стержней и обращенное в сторону грузового затвора, при этом каждое из трех демпфирующих устройств закреплено на горизонтальной перемычке, жестко соединенной со стержнем и выполненной в виде круглого диска, на котором закреплено посредством винтов основание демпфирующего устройства, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала «Агат», которое соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень, а втулка имеет по крайней мере три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, цилиндрические винтовые пружины, верхний торец которых посредством крепежных элементов соединен с основанием демпфирующего устройства, а нижний - находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, а к торцевой поверхности втулки, со стороны свободного торца упругих элементов, расположенных в ее отверстиях, соосных со стержнем, жестко прикреплен предохранительный элемент, выполненный в виде конической поверхности, причем нижнее основание конуса опирается на втулку, а вершина выполнена с отверстием, в которое входит стержень.1. Railway explosion-proof tank containing a boiler made of a cylindrical shell and two end faces, a hatch, a safety inlet valve, a drain device located in the lower part of the cylindrical shell, a heating casing located in the lower part of the boiler, characterized in that the cylindrical shell the boiler is equipped with shadow protection, which is located and rigidly fixed on both sides of the hatch, the angle of coverage of the shadow protection of the cylindrical shell of the boiler is 150-160 °, and the gap between them is is equal to 50-60 mm, while the shadow protection is removable, characterized in that the tank is additionally equipped with an explosion-proof device made in the form of an explosion-proof valve containing a valve body, heat-insulating and explosive elements, a lined cargo bolt, movably connected to the valve body, this valve body is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, and in the lower cylindrical part there is a lined cargo closure covering the hole e in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a heat-insulating element and a sealing membrane pressed to the valve body by means of a cover pivotally connected to the lever interacting with the chipper, and the fastening element of the bursting element is fixed with its upper part on the lever and the lower - to the upper cylindrical part of the valve body, while the fastening element of the bursting element consists of a wire, a locking bolt, a plug, a valve cover lever, a nut, two drums, located respectively in the plug of the lever of the valve cover and in the plug of the upper cylindrical part of the valve body, while the ends of the wire are inserted into the holes of the drums and then wound on them, and the gap h between the forks is about (1.5 ÷ 3) of the diameter of the wire, and valve parameters are in the following optimal ranges of values: a = D / Dy = 1.5 ÷ 2.0; b = H / L = 1.3 ÷ 1.8; c = H / Dy = 2.5 ÷ 3.0, where Dy is the diameter of the upper cylindrical part of the valve body 3, equal to the maximum hole size of the body 1 of the protected object; D is the diameter of the lower cylindrical part of the valve body 3; H is the height of the valve assembly; L is the maximum overall dimension of the valve in plan, and the movable connection of the lined cargo bolt with the base of the valve body is made in the form of three vertically mounted rods in holes made in the peripheral part of the body of the lined cargo bolt, with the lower part of the rods fixed to the base of the valve body, and in the upper part they have a damping device mounted on the horizontal lintels of the rods and facing the load gate, each of the three damping devices in mounted on a horizontal jumper rigidly connected to the rod and made in the form of a circular disk on which the base of the damping device made of hard vibration-damping material “Agate” is fixed by screws, which is connected to the elastomer sleeve having a central hole through which the rod passes , and the sleeve has at least three holes coaxial with the rod, in which there are elastic elements, coil springs, the upper end of which by means of fasteners of the second elements is connected to the base of the damping device, and the lower one is in a free state and protrudes beyond the lower plane of the sleeve at a distance determined by the force developed by the shock wave, and to the end surface of the sleeve, from the side of the free end of the elastic elements located in its holes, coaxial with the rod, a safety element made in the form of a conical surface is rigidly attached, and the lower base of the cone rests on the sleeve, and the top is made with a hole that enters with the rod. 2. Железнодорожная взрывобезопасная цистерна по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности предохранительного элемента взрывозащитного клапана, предназначенного для демпфирования ударной волны в начальной стадии взрыва и выполненного в виде конической поверхности с отверстием в вершине, в которое входит стержень, закреплен тензометрический датчик измерения деформации, сигнал с которого по линии связи поступает на тензоусилитель, а с него по линии связи в блок системы оповещения об аварийном режиме работы взрывозащитного клапана, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.2. Railway explosion-proof tank under item 1, characterized in that on the inner surface of the safety element of the explosion-proof valve, designed to dampen the shock wave in the initial stage of the explosion and made in the form of a conical surface with a hole in the apex into which the rod enters, a strain gauge is fixed strain measurements, the signal from which is transmitted through the communication line to the strain gauge, and from it via the communication line to the emergency warning system unit of the explosion-proof valve Pan, which allows you to take appropriate measures to prevent the initial phase of an emergency.
RU2016151408A 2016-12-27 2016-12-27 Railway explosion proof tank RU2640173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151408A RU2640173C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Railway explosion proof tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016151408A RU2640173C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Railway explosion proof tank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640173C1 true RU2640173C1 (en) 2017-12-26

Family

ID=63857389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016151408A RU2640173C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Railway explosion proof tank

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640173C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1381669A (en) * 1917-04-30 1921-06-14 Egbert H Gold Tank-car-heating apparatus
RU2171766C1 (en) * 2000-04-28 2001-08-10 Открытое акционерное общество "Рузхиммаш" Railway tank car for viscous oil products
RU57729U1 (en) * 2006-03-23 2006-10-27 Открытое акционерное общество "Рузхиммаш" (ОАО "Рузхиммаш") RAILWAY TANK
RU2581115C1 (en) * 2015-03-20 2016-04-10 Олег Савельевич Кочетов Railway explosion-proof tank

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1381669A (en) * 1917-04-30 1921-06-14 Egbert H Gold Tank-car-heating apparatus
RU2171766C1 (en) * 2000-04-28 2001-08-10 Открытое акционерное общество "Рузхиммаш" Railway tank car for viscous oil products
RU57729U1 (en) * 2006-03-23 2006-10-27 Открытое акционерное общество "Рузхиммаш" (ОАО "Рузхиммаш") RAILWAY TANK
RU2581115C1 (en) * 2015-03-20 2016-04-10 Олег Савельевич Кочетов Railway explosion-proof tank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2544901C1 (en) Explosion-proof device of kochetov with security indicator on explosive element
RU131841U1 (en) EXPLOSION VALVE
RU2379569C1 (en) Explosion-protective valve
TWI584842B (en) Methods and apparatus for fire suppressant panel
RU150638U1 (en) EXPLOSION DEVICE WITH ALARM SYSTEM OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATION
RU2442052C1 (en) Explosion-protective valve for process equipment
RU2582133C1 (en) Vehicle-process explosion-proof container
RU120736U1 (en) EXPLOSION VALVE
JP2009241906A (en) Marine vessel
RU2581115C1 (en) Railway explosion-proof tank
RU2315703C1 (en) Tank container
EA037436B1 (en) Device for closed systems for equalizing pressure surges
Bubbico et al. Dynamic response of a tank containing liquefied gas under pressure exposed to a fire: A simplified model
RU2489628C2 (en) Kochetov explosion-proof device
RU2640173C1 (en) Railway explosion proof tank
CN111356873B (en) Device for inerting a liquefied gas storage tank of a ship for transporting liquefied gas
RU2652013C1 (en) Explosive-proof valve with the emergency situation notification system
RU2643209C1 (en) Explosion-proof valve
RU2602591C2 (en) High-capacity explosion-proof tank truck, essentially for inflammable, explosive liquids
RU2495313C1 (en) Explosion-proof valve for process equipment
RU2327921C1 (en) Vapour balancer for container
RU2638371C1 (en) Explosion-proof valve
RU2645379C1 (en) Blast valve with the emergency situation appearance warning system
RU2652025C2 (en) Kochetov blast valve with emergency alerting system
RU2378553C1 (en) Safety valve with rupture element