RU2652012C1 - Explosive proof element with the emergency alarm system - Google Patents

Explosive proof element with the emergency alarm system Download PDF

Info

Publication number
RU2652012C1
RU2652012C1 RU2017115988A RU2017115988A RU2652012C1 RU 2652012 C1 RU2652012 C1 RU 2652012C1 RU 2017115988 A RU2017115988 A RU 2017115988A RU 2017115988 A RU2017115988 A RU 2017115988A RU 2652012 C1 RU2652012 C1 RU 2652012C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosion
membrane
fixed
proof
movably
Prior art date
Application number
RU2017115988A
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 RU2017115988A priority Critical patent/RU2652012C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652012C1 publication Critical patent/RU2652012C1/en

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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0215—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings involving active or passive dynamic mass damping systems
    • 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
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • 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
    • F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/08—Actuation involving the use of explosive means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: methods of explosion protection.
SUBSTANCE: invention relates to explosion-proof devices and can be used for explosion protection of process equipment in the event of an emergency. Explosion-proof element with the emergency notification system contains a body, a bursting element of the membrane type, a lined cargo gate movably connected to the body of the object to be protected. 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 placed a lined cargo gate that covers an opening in the body of the object to be protected, and in the upper cylindrical part of the valve body there is placed a fastening unit for a rupture element of the membrane type. Mobile connection of the lined cargo gate with the body of the object to be protected is made in the form of at least three guide rods, the middle part of which is movably located in the bushings fixed in the lined cargo gate, and the lower end of each of which is rigidly connected to the body by means of a flange. At the other end of the rods are fixed thrust plates, on which explosion-proof elements of the explosion-proof device are fixed, damping effects of the shock blast wave. Explosion-proof element is made in the form of the package of disc-shaped elastic elements, which are movably based on the guide rods and fixed onto the stop plate, and comprises the circular base, which is movably disposed on the rod by means of at least two pins. One end of the pin is rigidly fixed to the stop plate, and the other – enters with clearance in the hole made in the base, and is fixed by means of a nut. Cylindrical glass with a cavity and a hole through which the rod passes through the gap is rigidly and coaxially attached to the lower part of the base. Rod also moves inwardly into the interior of the bushing installed in the lined cargo gate and into the cavity of the cylindrical beaker with a hole through which the rod passes through the gap. Cavity of the cylindrical glass is filled with the shock-absorbing material of the polyurethane type with the rigidity that is lower than the rigidity of the disc-shaped elastic element package. Pack of disc-shaped elastic elements is located with a slight preload between the stop plate and the round base. On the outer surface of the pin, a bushing of rapidly disintegrating material is installed coaxially and axially symmetrically in the form of a triplex type glass, which performs the duplicating weak link function in the security system and on which the sensor in the form of a strain gage, which is part of the emergency phase alarm system, is also fixed. Rupture disk assembly is flanged and contains a membrane and a pair of clamping rings. For the convenience of assembling the membrane assembly, the rings are fastened together to one another with two diametrically located slats and screws. One of the screw holes in the bar has an elongated shape so that the presence of the slats does not prevent the membrane from being evenly and hermetically seized between the clamping rings when the flange connection is tightened.
EFFECT: invention makes it possible to increase the efficiency and reliability of protection of technological equipment from explosions.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использована для взрывозащиты 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 №2549751, F16D 3/04 (прототип), содержащее корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана, который 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. 2549751, F16D 3/04 (prototype), comprising a valve body, heat insulating and bursting elements, a lined cargo bolt, movably connected to the valve body, which 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 bolt covering the hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part The valve mustache has a bursting disc fastener.

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность из-за того, что гибкие связи крепления футерованного грузового затвора к корпусу взрывозащитного устройства, выполненные в виде ремней, работают рывками, с ударами, т.е. создают дополнительные динамические нагрузки на устройство в целом, что может привести к их поломке.A disadvantage of the known solution is the relatively low reliability due to the fact that the flexible connections of fastening the lined cargo bolt to the housing of the explosion-proof device, made in the form of belts, work jerkily, with impacts, i.e. create additional dynamic loads on the device as a whole, which can lead to their breakdown.

Технический результат - повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов путем выполнения крепления футерованного грузового затвора к корпусу защищаемого объекта посредством направляющих стержней, что способствуют более надежному и мягкому (без рывков и ударов) центрированию затвора относительно сбросного отверстия.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of protection of technological equipment from explosions by attaching the lined cargo bolt to the body of the protected object by means of guide rods, which contribute to a more reliable and soft (without jerking and bumps) centering the shutter relative to the discharge opening.

Это достигается тем, что во взрывозащитном элементе с системой оповещения чрезвычайной ситуации, содержащем корпус, разрывной элемент мембранного типа, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом защищаемого объекта, 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 разрывного элемента мембранного типа, подвижное соединение футерованного грузового затвора с корпусом защищаемого объекта выполнено в виде по крайней мере трех направляющих стержней, средняя часть которых подвижно размещена во втулках, закрепленных в футерованном грузовом затворе, а нижний конец каждого из которых жестко соединен с корпусом посредством фланца, при этом на другом конце стержней закреплены упорные пластины, на которых закреплены взрывозащитные элементы взрывозащитного устройства, демпфирующие воздействие ударной взрывной волны, взрывозащитный элемент выполнен в виде пакета тарельчатых упругих элементов, подвижно базирующихся на направляющих стержнях и закрепленных на упорной пластине, и содержит круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на стержне, при этом один конец штыря жестко закреплен на упорной пластине, а другой - входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксируется посредством гайки, к нижней части основания жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень, стержень также подвижно входит внутрь втулки, установленной в футерованном грузовом затворе, и в полость цилиндрического стакана с отверстием, через которое с зазором проходит стержень, при этом полость цилиндрического стакана заполнена вибродемпфирующим материалом типа полиуретана с жесткостью, меньшей, чем жесткость пакета тарельчатых упругих элементов, причем пакет тарельчатых упругих элементов расположен, с небольшим поджатием, между упорной пластиной и круглым основанием, а на внешней поверхности штыря коаксиально и осесимметрично установлена втулка из быстроразрушающегося материала в виде стекла типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности и на которой также закреплен датчик в виде тензорезистора, входящий в систему оповещения начальной фазы чрезвычайной ситуации.This is achieved by the fact that in the explosion-proof element with an emergency warning system comprising a housing, a bursting element of a membrane type, a lined cargo bolt movably connected to the housing of the protected object, the valve housing is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, moreover, in the lower cylindrical part there is a lined cargo bolt covering the hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body n the attachment of the discontinuous element of the membrane type, the movable connection of the lined cargo bolt with the body of the protected object is made in the form of at least three guide rods, the middle part of which is movably placed in the bushings fixed in the lined cargo bolt, and the lower end of each of which is rigidly connected to the housing by means of a flange, while on the other end of the rods are fixed thrust plates on which the explosion-proof elements of the explosion-proof device are mounted, damping the shock wave, the explosion-proof element is made in the form of a package of disk-shaped elastic elements, movably based on the guide rods and mounted on a thrust plate, and contains a round base, which is movably located on the rod by means of at least two pins, while one end of the pin is rigidly fixed on the thrust plate, and the other enters with a gap in the hole made in the base and is fixed by means of a nut, a cylindrical cup is rigidly and coaxially attached to the bottom of the base the cavity and the hole through which the rod passes with a gap, the rod also movably enters the sleeve installed in the lined cargo bolt, and into the cavity of the cylindrical glass with the hole through which the rod passes with the gap, while the cavity of the cylindrical glass is filled with a vibration-damping material such as polyurethane with stiffness less than the stiffness of the package of disk-shaped elastic elements, and the package of disk-shaped elastic elements is located, with slight compression, between the thrust plate and the circular novation, and on the outer surface of the pin coaxially and axisymmetrically mounted a sleeve of rapidly breaking material in the form of glass of the “triplex” type, which performs the duplicating function of the “weak link” in the security system and on which the sensor is also mounted in the form of a strain gauge, which is part of the initial phase warning system emergency situation.

На фиг. 1 изображен общий вид взрывозащитного элемента с системой оповещения чрезвычайной ситуации с креплением футерованного грузового затвора к корпусу защищаемого объекта посредством направляющих стержней, на фиг. 2 - вариант выполнения взрывозащитного элемента взрывозащитного устройства, на фиг. 3 - схема мембранного узла с уплотнительной поверхностью типа «шип - паз», на фиг. 4 - вариант выполнения разрывной мембраны с радиальными рисками, на фиг. 5 - вариант выполнения разрывной мембраны с круговой риской, на фиг. 6 - вариант выполнения разрывной мембраны с прорезями, на фиг. 7 - вариант выполнения разрывной мембраны с отверстиями.In FIG. 1 shows a general view of an explosion-proof element with an emergency warning system with a lined cargo bolt fastened to the body of the protected object by means of guide rods, FIG. 2 shows an embodiment of an explosion-proof element of an explosion-proof device, FIG. 3 is a diagram of a membrane assembly with a thorn-groove type sealing surface; FIG. 4 shows an embodiment of a bursting disc with radial risks; FIG. 5 shows an embodiment of a rupture disc with a circular notch; FIG. 6 shows an embodiment of a bursting disc with slots; FIG. 7 is an embodiment of a bursting disc with holes.

Взрывозащитный элемент с системой оповещения чрезвычайной ситуации (фиг. 1) выполнен с разрывной мембраной 7, которая устанавливается на корпусе 1 защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 1 защищаемого объекта посредством по крайней мере трех направляющих стержней 10, средняя часть которых подвижно размещена во втулках 16, закрепленных в футерованном грузовом затворе 2, а нижний конец каждого из которых жестко соединен с корпусом 1 посредством фланца 11, при этом на другом конце стержней закреплены упорные пластины 12, на которых закреплены взрывозащитные элементы 13 взрывозащитного устройства, демпфирующие воздействие ударной взрывной волны, поступающей через отверстие 9 диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта, в случае возникновения ЧС.The explosion-proof element with an emergency warning system (Fig. 1) is made with a bursting disc 7, which is installed on the housing 1 of the protected object and contains a lined cargo gate 2, movably connected to the housing 1 of the protected object through at least three guide rods 10, the middle part which are movably placed in the sleeves 16, mounted in a lined cargo gate 2, and the lower end of each of which is rigidly connected to the housing 1 by means of a flange 11, while at the other end of the rods thrust plates 12 are mounted on which explosion-proof elements 13 of the explosion-proof device are mounted, which dampen the impact of the shock wave entering through an opening 9 with a diameter Dy in the housing 1 of the protected object in case of emergencies.

Корпус взрывозащитного устройства 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 9 диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. К верхней цилиндрической части 5 корпуса взрывозащитного устройства крепится узел разрывной мембраны 7 с герметизирующей прокладкой 6 посредством крепежных элементов 8. При этом футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус взрывозащитного устройства от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом объекте. Между взрывозащитными элементами 13 и футерованным грузовым затвором 2 установлены быстроразрушающиеся под воздействием первичного импульса взрывной волны элементы 14, выполненные в виде втулок, охватывающих направляющие стержни 10. В качестве материала втулок применяется фарфор, стекло типа «триплекс» и другие хрупкие материалы, прочность которых рассчитывается на первичный импульс взрывной волны. На быстроразрушающихся под воздействием первичного импульса взрывной волны элементах 14 закреплены датчики 15 системы оповещения начальной фазы ЧС, выполненные в виде тензорезисторов, сигналы с которых по линии связи 17 поступают на тензоусилитель 18, а с него по линии связи 19 на блок 20 системы оповещения начальной фазы ЧС.The housing of the explosion-proof device is made in the form of a lower cylindrical part 3, a middle conical part 4 and an upper cylindrical part 5, and a lined cargo gate 2 is placed in the lower cylindrical part, covering the hole 9 with a diameter Dy in the housing 1 of the protected object. A bursting disc assembly 7 with a sealing gasket 6 is fastened to the upper cylindrical part 5 of the housing of the explosion-proof device by means of fasteners 8. In this case, the lined cargo gate 2 protects the housing of the explosion-proof device from burning in case of high temperature in the protected object. Between the explosion-proof elements 13 and the lined cargo lock 2, elements 14 are made that quickly collapse under the influence of the primary impulse of the blast wave. They are made in the form of bushings covering the guide rods 10. Porcelain, triplex glass and other brittle materials are used as the sleeve material, the strength of which is calculated to the primary impulse of a blast wave. Sensors 15 of the emergency phase warning system, made in the form of strain gauges, are fastened to elements 14 that quickly decay under the influence of a primary pulse of a blast wave and are made in the form of strain gauges, signals from which are sent through strain-line amplifier 18 to voltage amplifier 18, and from it through communication line 19 to block 20 of the initial phase warning system Emergency.

Разрывные мембраны изготавливают обычно из тонколистового проката пластичных металлов, таких как алюминий, никель, нержавеющая сталь, латунь, медь, титан, монель, а также асбеста и др. Применение асбеста оправдывается высокой температурой внутри оборудования, т.е. в случае взрывозащиты топок, печей и других высокотемпературных реакторов.Bursting membranes are usually made from sheet metal of ductile metals such as aluminum, nickel, stainless steel, brass, copper, titanium, monel, as well as asbestos, etc. 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.

Взрывозащитный элемент с системой оповещения чрезвычайной ситуации работает следующим образом.Explosion-proof element with an emergency warning system operates as follows.

Аварийное взрывное давление в защищаемом объекте воздействует на футерованный грузовой затвор 2 через отверстие 9 диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. При этом футерованный грузовой затвор 2 приподнимается по направляющим стержням 10 и срабатывает система оповещения начальной фазы ЧС за счет быстроразрушающихся элементов 14. При взрывном давлении разрывная мембрана 7 также испытывает разрывные деформации и разрывается, тем самым обеспечивая полное раскрытие проходного сечения отверстия 9 диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта и выброс повышенного давления в атмосферу, что защищает объект от разрушения.Emergency explosive pressure in the protected object acts on the lined cargo lock 2 through an opening 9 of diameter Dy in the housing 1 of the protected object. In this case, the lined cargo lock 2 is lifted along the guide rods 10 and the emergency phase warning system is activated due to rapidly breaking elements 14. At explosive pressure, the bursting membrane 7 also experiences tensile strains and ruptures, thereby ensuring a full opening of the bore 9 of the diameter Dy in the housing 1 protected object and the release of high pressure into the atmosphere, which protects the object from destruction.

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

На фиг. 2 представлен вариант выполнения взрывозащитного элемента 13 взрывозащитного устройства.In FIG. 2 shows an embodiment of an explosion-proof element 13 of an explosion-proof device.

Взрывозащитный элемент 13 взрывозащитного устройства (фиг. 2) может быть выполнен в виде пакета тарельчатых упругих элементов 22, подвижно базирующихся на направляющих стержнях 10 и закрепленных на упорной пластине 12. Пакет тарельчатых упругих элементов содержит круглое основание 21, которое посредством по крайней мере двух штырей 23 подвижно расположено на стержне 10, при этом один конец штыря 23 жестко закреплен на упорной пластине 12, а другой - входит с зазором в отверстие 24, выполненное в основании 21, и фиксируется посредством гайки 25. К нижней части основания 21 жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень 10. Стержень 10 подвижно входит внутрь втулки 16, установленной в футерованном грузовом затворе 2, и в полость цилиндрического стакана с отверстием, через которое с зазором проходит стержень 10. Полость цилиндрического стакана заполнена вибродемпфирующим материалом с жесткостью, меньшей, чем жесткость пакета тарельчатых упругих элементов 22, например полиуретаном.The explosion-proof element 13 of the explosion-proof device (Fig. 2) can be made in the form of a package of Belleville elastic elements 22, movably based on the guide rods 10 and mounted on the thrust plate 12. The packet of Belleville elastic elements contains a round base 21, which through at least two pins 23 is movably located on the rod 10, while one end of the pin 23 is rigidly fixed to the thrust plate 12, and the other enters with a gap in the hole 24, made in the base 21, and is fixed by means of a nut 25. To the bottom of the part of the base 21, a cylindrical cup with a cavity and a hole is fixed rigidly and coaxially to it, through which the rod 10 passes with a gap. The rod 10 movably enters the sleeve 16 installed in the lined cargo bolt 2, and into the cavity of the cylindrical glass with a hole through which with a gap the rod 10 passes. The cavity of the cylindrical glass is filled with vibration damping material with a stiffness less than the stiffness of the plate-shaped elastic elements 22, for example polyurethane.

Пакет тарельчатых упругих элементов 22 расположен, с небольшим поджатием, между упорной пластиной 12 и круглым основанием 21. На внешней поверхности штыря 23 коаксиально и осесимметрично установлена втулка 26 (фиг. 2) из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности и на которой также закреплен датчик в виде тензорезистора, входящий в систему оповещения начальной фазы ЧС (на чертеже не показано).The pack of disk-shaped elastic elements 22 is located, with slight compression, between the thrust plate 12 and the round base 21. On the outer surface of the pin 23, a sleeve 26 (Fig. 2) is mounted coaxially and axisymmetrically from a rapidly breaking material, such as glass, such as triplex, which the duplicating function of the "weak link" in the security system and on which a sensor in the form of a strain gauge is also fixed, which is part of the emergency phase warning system (not shown).

Возможен вариант (фиг. 3), когда узел разрывной мембраны 7, закрепленный к верхней цилиндрической части 5 корпуса взрывозащитного устройства, выполнен в виде мембранного узла с уплотнительной поверхностью типа «шип - паз».A variant is possible (Fig. 3) when the bursting disc assembly 7, fixed to the upper cylindrical part 5 of the explosion-proof device housing, is made in the form of a membrane assembly with a thorn-groove type sealing surface.

Узел разрывной мембраны 7 (фиг. 3) фланцевого типа содержит мембрану и пару зажимных колец 28 и 29. Мембрана 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 30 и винтами 31. 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.The bursting disk assembly 7 (Fig. 3) of the flange type contains a membrane and a pair of clamping rings 28 and 29. The membrane between the rings is clamped without the use of any gaskets, which leads to very stringent requirements on the quality of the sealing surfaces of the rings, such as the correct geometric shape and high purity of processing. For ease of assembly of the membrane unit in the flange connection, the rings are fastened one to the other by two diametrically spaced strips 30 and screws 31. One of the holes for the screws in the bar has an oblong shape so that the presence of the strips does not prevent the membrane from being clamped evenly and tightly between the clamping rings when tightened flange connection. Moreover, the shapes of the surfaces of the rings in contact with the flanges must fully correspond to the shape of the sealing surfaces of the flanges.

Возможен вариант конструкции разрывных мембран с радиальными (фиг. 4), круговыми (фиг. 5) 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, 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 32, хорда которого стягивает большую дугу окружности, чем хорда, соединяющая концы риски, как показано на фиг. 5. Эффективны также мембраны с прорезями (фиг. 6) и отверстиями (фиг. 7). Мембраны всегда двухслойны, так как содержат дополнительно герметизирующую подложку из коррозионно-стойкого и малопрочного материала.Possible design of bursting discs with radial (Fig. 4), circular (Fig. 5) risks. Radial risks are easier to manufacture, however, such a membrane often breaks when triggered by one or two risks and does not provide full disclosure of the bore. A membrane with a circumferential risk, as a rule, is fully disclosed. To prevent separation, the risk is applied along an open circular contour, and from the side opposite to the pressure source, a segment stop 32 is installed at the ends of the risks, the chord of which draws together a larger circular arc than the chord connecting the ends of the risks, as shown in FIG. 5. Also effective are membranes with slots (FIG. 6) and holes (FIG. 7). The membranes are always two-layer, as they additionally contain a sealing substrate of corrosion-resistant and low-strength material.

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

Для получения наибольшей эффективности 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÷2,4; c=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 ÷ 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.

При нагружении рабочим давлением мембрана 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, т.е. мембраны должны начать вскрываться при давлении Δрвск<Δрдоп. Обычно Δрвск=1,5÷2,5 кПа, Δрдоп=3÷5 кПа.When loaded with working pressure, the membrane experiences large plastic deformations and acquires a pronounced dome, which is very similar in shape to a spherical segment. Most often, the membrane is given a domed shape in advance during manufacture, subjecting it to loading with a pressure of about 90% of the bursting. In this case, almost the entire stock of plastic deformations of the material is practically exhausted, therefore, the membrane’s performance is further increased. At explosive pressure, the membrane experiences tensile strains and ruptures, i.e. membranes should begin to open at a pressure Δp vsk <Δp add . Typically, Δp vsk = 1.5 ÷ 2.5 kPa, Δp add = 3 ÷ 5 kPa.

Claims (3)

1. Взрывозащитный элемент с системой оповещения о чрезвычайной ситуации, содержащий корпус, разрывной элемент мембранного типа, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом защищаемого объекта, 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 разрывного элемента мембранного типа, подвижное соединение футерованного грузового затвора с корпусом защищаемого объекта выполнено в виде по крайней мере трех направляющих стержней, средняя часть которых подвижно размещена во втулках, закрепленных в футерованном грузовом затворе, а нижний конец каждого из которых жестко соединен с корпусом посредством фланца, при этом на другом конце стержней закреплены упорные пластины, на которых закреплены взрывозащитные элементы взрывозащитного устройства, демпфирующие воздействие ударной взрывной волны, взрывозащитный элемент выполнен в виде пакета тарельчатых упругих элементов, подвижно базирующихся на направляющих стержнях и закрепленных на упорной пластине, и содержит круглое основание, которое посредством по крайней мере двух штырей подвижно расположено на стержне, при этом один конец штыря жестко закреплен на упорной пластине, а другой - входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксируется посредством гайки, к нижней части основания жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан с полостью и отверстием, через которое с зазором проходит стержень, стержень также подвижно входит внутрь втулки, установленной в футерованном грузовом затворе, и в полость цилиндрического стакана с отверстием, через которое с зазором проходит стержень, при этом полость цилиндрического стакана заполнена вибродемпфирующим материалом типа полиуретана с жесткостью, меньшей, чем жесткость пакета тарельчатых упругих элементов, причем пакет тарельчатых упругих элементов расположен, с небольшим поджатием, между упорной пластиной и круглым основанием, а на внешней поверхности штыря коаксиально и осесимметрично установлена втулка из быстроразрушающегося материала в виде стекла типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности и на которой также закреплен датчик в виде тензорезистора, входящий в систему оповещения начальной фазы чрезвычайной ситуации, отличающийся тем, что узел разрывной мембраны выполнен фланцевого типа и содержит мембрану и пару зажимных колец, при этом для удобства сборки мембранного узла кольца скрепляют одно с другим двумя диаметрально расположенными планками и винтами, причем 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.1. An explosion-proof element with an emergency warning system, comprising a housing, a bursting element of a membrane type, a lined cargo lock, movably connected to the housing of the protected object, while the valve housing is made in the form of a lower cylindrical, middle conical and upper cylindrical parts, and in the lower of the cylindrical part there is a lined cargo bolt covering the hole in the body of the protected object, and in the upper cylindrical part of the valve body there is a burst attachment unit of the membrane type element, the movable connection of the lined cargo bolt with the body of the protected object is made in the form of at least three guide rods, the middle part of which is movably placed in the bushings fixed in the lined cargo bolt, and the lower end of each of which is rigidly connected to the body by means of a flange at the same time, thrust plates are fixed on the other end of the rods, on which the explosion-proof elements of the explosion-proof device are fixed, damping the impact of an explosive shock In this case, the explosion-proof element is made in the form of a package of disk-shaped elastic elements, movably based on guide rods and fixed on a thrust plate, and contains a round base, which is movably located on the rod by means of at least two pins, while one end of the pin is rigidly fixed on the thrust plate and the other one enters with a gap in the hole made in the base and is fixed by means of a nut; a cylindrical glass with a cavity and hole is rigidly and coaxially attached to the bottom of the base, h Through which the rod passes with a gap, the rod also movably enters the sleeve installed in the lined cargo closure, and into the cavity of the cylindrical glass with an opening through which the rod passes with the gap, while the cavity of the cylindrical glass is filled with a vibration damping material such as polyurethane with a stiffness less than than the stiffness of the plate-shaped elastic elements package, and the plate-shaped elastic elements package is located, with slight compression, between the thrust plate and the round base, and on the outer the top of the pin coaxially and axisymmetrically mounted sleeve of rapidly decaying material in the form of glass of the type "triplex", which performs the duplicate function of the "weak link" in the security system and which also has a sensor in the form of a strain gauge included in the warning system of the initial phase of the emergency, characterized in that the bursting disc assembly is made of a flange type and contains a membrane and a pair of clamping rings, while for the convenience of assembling the membrane assembly, the rings are fastened to one another with two diameters flax spaced strips and screws, wherein one of the screw holes in the bracket has an elongated shape in order to not hinder the presence of splines uniformly pinched and sealed between the diaphragm clamping rings when tightening the flange connection. 2. Взрывозащитный элемент с системой оповещения чрезвычайной ситуации по п. 1, отличающийся тем, что узел разрывной мембраны имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а = D1/D = 1,1÷2,0; b = D2/D = 1,11÷2,4; с = D2/D1 = 1,01÷1,3;2. An explosion-proof element with an emergency warning system according to claim 1, characterized in that the bursting disc assembly has parameters that are in the following optimal ranges of values: a = D 1 / D = 1.1 ÷ 2.0; b = D 2 / D = 1,11 ÷ 2,4; c = D 2 / D 1 = 1.01 ÷ 1.3; 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.
RU2017115988A 2017-05-05 2017-05-05 Explosive proof element with the emergency alarm system RU2652012C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115988A RU2652012C1 (en) 2017-05-05 2017-05-05 Explosive proof element with the emergency alarm system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115988A RU2652012C1 (en) 2017-05-05 2017-05-05 Explosive proof element with the emergency alarm system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2652012C1 true RU2652012C1 (en) 2018-04-24

Family

ID=62045880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115988A RU2652012C1 (en) 2017-05-05 2017-05-05 Explosive proof element with the emergency alarm system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652012C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109764768A (en) * 2019-03-22 2019-05-17 中国工程物理研究院化工材料研究所 A kind of explosive bomb with bullet lining structure

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0122851B1 (en) * 1983-04-14 1987-07-15 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1388613A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-15 Л.Ю.Пол ковский, О.С.Кочетов и В.М.Каган Elastic element
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2379569C1 (en) * 2008-12-08 2010-01-20 Олег Савельевич Кочетов Explosion-protective valve
RU2525988C1 (en) * 2013-03-15 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Blast valve
RU2549751C1 (en) * 2014-01-27 2015-04-27 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disk by kochetov

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0122851B1 (en) * 1983-04-14 1987-07-15 Electricite De France Safety fracture diaphragm with a knife for limiting the pressure of a fluid
SU1388613A1 (en) * 1986-04-22 1988-04-15 Л.Ю.Пол ковский, О.С.Кочетов и В.М.Каган Elastic element
SU1810701A1 (en) * 1991-01-31 1993-04-23 Do Politekh Inst Explosive valve
RU2379569C1 (en) * 2008-12-08 2010-01-20 Олег Савельевич Кочетов Explosion-protective valve
RU2525988C1 (en) * 2013-03-15 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Blast valve
RU2549751C1 (en) * 2014-01-27 2015-04-27 Олег Савельевич Кочетов Explosion-proof device with bursting disk by kochetov

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109764768A (en) * 2019-03-22 2019-05-17 中国工程物理研究院化工材料研究所 A kind of explosive bomb with bullet lining structure
CN109764768B (en) * 2019-03-22 2024-01-23 中国工程物理研究院化工材料研究所 Explosive bomb with bomb lining structure

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
RU2544901C1 (en) Explosion-proof device of kochetov with security indicator on explosive element
RU2545108C1 (en) Kochetov&#39;s explosion protection method with emergency alarm system
US20190093776A1 (en) Burst disk assembly for high and ultra high vacuum containment vessels
US9903491B2 (en) Explosion vent
RU2612489C1 (en) Kochetov&#39;s method for explosion protection with initial emergency phase alert system
RU2652012C1 (en) Explosive proof element with the emergency alarm system
RU2646121C1 (en) Explosive protection element with the emergency alarm system
RU2625893C1 (en) Explosion protection element of kochetov with emergency situation alarm system
RU2660822C1 (en) Method for explosion protection with system alerting of initial stage of emergency situations
RU2615228C1 (en) Explosion-proof device with bursting disk by kochetov
RU2646075C1 (en) Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation
RU2652011C1 (en) Explosion-proof device
RU2651914C1 (en) Explosion protection device with safety valve
RU2620184C1 (en) Kochetov&#39;s explosion protection method with alarm system
RU2620182C1 (en) Kochetov&#39;s explosion protection device with initial emergency phase alarm system
RU2648092C1 (en) Method of explosion protection with system to alert personnel to initial phase of emergency situation
RU2649727C1 (en) Explosion-proof device with bursting disc
US20130087214A1 (en) Safety device against excess temperature
RU2659596C2 (en) Explosion-protection device with alarm system warning of initial phase of emergency situations
RU2614750C1 (en) Kochetov explosion-proof device
RU2587517C1 (en) Explosion-proof device with warning system of initial phase of an emergency situation