RU2766144C1 - Container for safe handling of energy materials - Google Patents
Container for safe handling of energy materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2766144C1 RU2766144C1 RU2021115141A RU2021115141A RU2766144C1 RU 2766144 C1 RU2766144 C1 RU 2766144C1 RU 2021115141 A RU2021115141 A RU 2021115141A RU 2021115141 A RU2021115141 A RU 2021115141A RU 2766144 C1 RU2766144 C1 RU 2766144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- energy material
- energy
- parameters
- unloading
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS 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
- B65D88/00—Large containers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B39/00—Packaging or storage of ammunition or explosive charges; Safety features thereof; Cartridge belts or bags
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к устройству обращения с энергетическими материалами, в частности, к непосредственному процессу использования энергетических материалов в производственном цикле, и может быть использовано, в частности, при производстве взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов и химических удобрений.The invention relates to a device for handling energy materials, in particular, to the direct process of using energy materials in the production cycle, and can be used, in particular, in the production of explosives, pharmaceuticals and chemical fertilizers.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известны энергетические материалы - химические вещества, склонные к физико-химическим превращениям при тепловых или механических воздействиях на них. Термин «энергетические материалы» используется, главным образом, для включения в него всех материалов, которые могут подвергаться экзотермической химической реакции, при которой высвобождается тепловая энергия. Традиционно к энергетическим материалам относятся ароматические нитро- и нитрозосоединения, которые наиболее массово применяются для производства лекарственных средств, красителей, растворителей, взрывчатых веществ, пиротехнических, а также порохов и твердых ракетных топлив, фумигантов и многих других соединений. Главной особенностью таких энергетических материалов является высокая энергетическая плотность и способность к непроизвольному выделению сконденсированной в структуре энергии при случайных тепловых или механических воздействиях. Все эти вещества разлагаются по гомогенному механизму и приводят не только к ухудшению свойств и порче продукта, но и к авариям с тяжелыми последствиями. Процессы разложения, которые могут генерироваться в процессе хранения, транспортировки и переработки этих энергетических материалов, являются частью классической ситуации риска, которая связана почти с 90% аварийных случаев при обращении и выполнении работ на промышленных и транспортных объектах.From the prior art energy materials are known - chemicals that are prone to physical and chemical transformations under thermal or mechanical effects on them. The term "energetic materials" is used primarily to include all materials that can undergo an exothermic chemical reaction that releases thermal energy. Traditionally, energy materials include aromatic nitro and nitroso compounds, which are most widely used for the production of medicines, dyes, solvents, explosives, pyrotechnics, as well as gunpowder and solid rocket fuels, fumigants and many other compounds. The main feature of such energy materials is their high energy density and the ability to involuntarily release energy condensed in the structure under random thermal or mechanical influences. All these substances decompose according to a homogeneous mechanism and lead not only to the deterioration of the properties and spoilage of the product, but also to accidents with serious consequences. The decomposition processes that can be generated during the storage, transportation and processing of these energy materials are part of the classic risk situation, which is associated with almost 90% of accidents during handling and work at industrial and transport facilities.
Для всех этих опасных веществ остается до конца не изученным механизм возбуждения процессов разложения, горения и взрыва. Более того, механизм возбуждения этих опасных процессов для каждого из этих веществ отличается при разных видах воздействия (удар, трение, нагрев, вибрация). Остается неизвестным также периодичность изменения напряжений и деформаций, продолжительность воздействия, так как длительность каждого цикла нагружения на кристалл энергетического материала, находящегося в объеме контейнера, является очень малой величиной. В каждом акте воздействия на вещество остаются также неизвестными параметры электризации частиц (в различных условиях влажности воздушной среды), их пыления при вибрациях и ударах.For all these dangerous substances, the mechanism of excitation of the processes of decomposition, combustion and explosion remains not fully understood. Moreover, the mechanism of excitation of these dangerous processes for each of these substances is different for different types of impact (shock, friction, heating, vibration). The frequency of changes in stresses and strains, the duration of exposure also remain unknown, since the duration of each loading cycle on a crystal of an energetic material located in the volume of a container is a very small value. In each act of action on a substance, the parameters of the electrization of particles (under various conditions of air humidity), their dusting during vibrations and shocks also remain unknown.
Известно, что первичной стадией процесса выделения энергии является разложение химического соединения (гниение, порча) под действием внешних факторов (температуры, давления, кислорода воздуха, ударов, вибраций и т.д.) с выделением тепла и газообразных продуктов распада. It is known that the primary stage of the process of energy release is the decomposition of a chemical compound (rotting, spoilage) under the influence of external factors (temperature, pressure, atmospheric oxygen, shocks, vibrations, etc.) with the release of heat and gaseous decomposition products.
Единственным параметром оценки скорости разложения веществ в физике определен период полураспада. Общей характеристикой для всех химических реакций является скорость, с которой они протекают и, которая весьма быстро увеличивается с увеличением температуры. Поэтому, для энергетических материалов значение температуры начала разложения является единственным критерием, который отражает свойства этих материалов после теплового или механического воздействия. Установлено, что реакция физико-химического разложения энергетических материалов может протекать по двум, в основном, различным путям. The only parameter for assessing the rate of decomposition of substances in physics is the half-life. A common characteristic for all chemical reactions is the rate at which they proceed and which increases very rapidly with increasing temperature. Therefore, for energy materials, the value of the temperature of the beginning of decomposition is the only criterion that reflects the properties of these materials after thermal or mechanical impact. It has been established that the reaction of the physicochemical decomposition of energy materials can proceed along two, basically, different ways.
Один из них называется гомогенным разложением, которое протекает в энергетическом материале при любой заданной температуре, давлении и вибрациях. Оно протекает с одной и той же скоростью по всему материалу, но гораздо быстрее при более высокой температуре, давлении или вибрациях. Например, доказано, что при вибрациях 30 ГЦ и выше в энергетических материалах начинаются процессы химического разложения. Если тепловые, вибрационные или механические воздействия продолжаются, то процесс разложения материала активизируется. Первый тип процесса разложения является ответственным за ухудшение свойств энергетического материала (взрывчатого вещества, пороха, твердого ракетного топлива, газообразных соединений типа перекиси водорода, пиротехнической смеси, фармацевтического препарата или химического удобрения) в течении длительного периода хранения или может вызвать катастрофический саморазогрев, например, если материал (вещество) выдерживается при высокой температуре длительное время.One of them is called homogeneous decomposition, which takes place in an energetic material at any given temperature, pressure and vibration. It flows at the same rate throughout the material, but much faster at higher temperatures, pressures or vibrations. For example, it has been proven that at vibrations of 30 Hz and higher, chemical decomposition processes begin in energy materials. If thermal, vibrational or mechanical influences continue, then the process of decomposition of the material is activated. The first type of decomposition process is responsible for the deterioration of the properties of an energetic material (explosive, gunpowder, solid rocket fuel, gaseous compounds such as hydrogen peroxide, pyrotechnic mixture, pharmaceutical drug or chemical fertilizer) over a long period of storage or can cause catastrophic self-heating, for example, if material (substance) is kept at high temperature for a long time.
Второй тип является процессом, который рассматривается как горение или поверхностное горение. Это более быстрое разложение, которое имеет место локально, главным образом, на свободной поверхности в контакте с горячим газом, таким как пламя, который нагревает поверхность, заставляя материал в этой зоне разлагаться, в то время как другая часть материала остается холодной и стабильной. Данный тип разложения является процессом, по которому все энергетические материалы способны реагировать при воспламенении, обеспечивая устойчивый поток горячих газов, и это может быть также реакционным процессом при ударном инициировании и детонации в пористых взрывчатых веществах.The second type is the process which is considered as burning or surface burning. This is a faster decomposition that takes place locally, mainly on the free surface in contact with a hot gas such as a flame, which heats the surface causing the material in that zone to decompose while the rest of the material remains cold and stable. This type of decomposition is the process by which all energetic materials are able to react when ignited, providing a steady flow of hot gases, and it can also be a reaction process in shock initiation and detonation in porous explosives.
Настоящее изобретение направлено на предотвращение возникновения первого типа из описанных процессов разложения энергетического материала, при этом, оно может быть использовано при возникновении второго типа разложения энергетического материала.The present invention aims to prevent the occurrence of the first type of the described decomposition processes of the energetic material, while it can be used when the second type of decomposition of the energetic material occurs.
Из патента РФ на изобретение № 2603339, МПК G01N 27/416, опубликованного 27.11.2016 г. известны способ измерения температуры, влажности и скорости их изменения в герметичном контейнере с газовой средой и устройство (контейнер) для его реализации. Так, указанный способ включает установку в контейнере исследуемых объектов с переменными во времени физико-химическими параметрами (энергетических материалов) и датчики температуры и влажности, динамическое измерение показателей газовой среды в контейнере, с помощью указанных датчиков температуры и влажности, преобразование измеренных аналоговых сигналов датчиков в конечный вид данных и их передачу на автономный измерительно-преобразовательный блок и центр обработки данных для их сбора и анализа. На основании сформированных баз данных осуществляют контроль за процессом, делают оценку безопасности процесса и прогноз дальнейшего развития процесса. Указанный способ и предлагаемый в соответствии с ним контейнер позволяют осуществлять только пассивное наблюдение и не позволяют управлять (влиять) на энергетический материал в режиме реального времени, защищать от появления внештатных ситуаций, а также не предусматривают одновременное использование энергетического материала в требуемой операции производственного цикла.From the RF patent for the invention No. 2603339, IPC G01N 27/416, published on November 27, 2016, a method for measuring temperature, humidity and the rate of their change in a sealed container with a gaseous medium and a device (container) for its implementation are known. Thus, this method includes the installation in the container of the objects under study with time-varying physical and chemical parameters (energy materials) and temperature and humidity sensors, dynamic measurement of the parameters of the gaseous environment in the container using the indicated temperature and humidity sensors, conversion of the measured analog signals of the sensors into the final form of data and their transfer to an autonomous measuring and converting unit and a data processing center for their collection and analysis. Based on the generated databases, they control the process, make an assessment of the process safety and forecast the further development of the process. The specified method and the container proposed in accordance with it allow only passive observation and do not allow to control (influence) the energy material in real time, protect against the occurrence of emergency situations, and also do not provide for the simultaneous use of the energy material in the required operation of the production cycle.
Из патента РФ на изобретение № 2508528, МПК G01M 11/00, опубликованного 27.02.2014 г. известен способ оценки состояния контролируемого объекта, включающих измерение с помощью датчиков -температуры, ударного импульса, давления, скорости, перемещения, параметров состояния энергетического материала в контейнере, а также блок кода и идентификации, конструктивно совмещенный с переходными устройствами (соединителями), информационные каналы связи, пульт опроса (внутренний контроллер), ПЭВМ (внешний пульт управления), интерфейс связи с ПЭВМ. Пульт опроса предназначен для оперативного получения в световом и звуковом виде информации об изменении состояния опасности энергетического материала после аварийных воздействий, а также для контроля исходных состояний, регистрации, обработки и хранения информации о срабатывании (несрабатывании) каждого из первичных преобразователей (датчиков), вида воздействия и данных, необходимых для идентификации энергетического материала. Полученная информация, при необходимости, может быть передана по интерфейсу на ПЭВМ для последующей обработки. Несмотря на то, что в указанном способе задействуется большее количество типов измерений (датчиков), указанное изобретение не позволяет управлять (влиять на) состоянием энергетического материала в режиме реального времени, не защищает от появления внештатных ситуаций, а также не предусматривает использование энергетического материала в требуемой операции производственного цикла.From the patent of the Russian Federation for the invention No. 2508528, IPC G01M 11/00, published on February 27, 2014, a method for assessing the state of a controlled object is known, including measurement using sensors - temperature, shock impulse, pressure, speed, displacement, parameters of the state of the energy material in the container , as well as a code and identification block structurally combined with transition devices (connectors), information communication channels, a polling panel (internal controller), a PC (external control panel), a communication interface with a PC. The polling panel is designed to promptly receive information in light and sound form about the change in the state of danger of the energy material after emergency impacts, as well as to control the initial states, register, process and store information about the operation (failure) of each of the primary converters (sensors), the type of impact and data necessary to identify the energy material. The received information, if necessary, can be transferred via the interface to a PC for further processing. Despite the fact that the specified method involves more types of measurements (sensors), the specified invention does not allow to control (influence) the state of the energy material in real time, does not protect against the occurrence of emergency situations, and also does not provide for the use of the energy material in the required production cycle operations.
Из патента РФ на изобретение № 2715379, МПК G21F 5/00, опубликованного 27.02.2020 г. известен контейнер со средствами защиты и контроля, включающий датчик контроля ударных перегрузок, датчик температуры и датчик контроля вскрытия, подключенных к пассивному ответчику, и по крайней мере одного считывающего устройства, дистанционно размещенного относительно контейнера, идентифицирующего пассивный ответчик и контролирующего состояние ответчика посредством радиозондирования. При этом функция защиты достигается за счёт применения наружного силового корпуса, противопулевого защитного экрана, теплозащитного слоя, демпфирующего слоя, образующих в совокупности внутреннюю полость для размещения защищаемого и контролируемого груза, то есть осуществляет пассивную защиту от внештатных ситуаций, связанных с состоянием энергетического материала, и направлена в первую очередь, не на предотвращения внештатных ситуаций, а снижение ущерба и повреждений от них. Таким образом указанное изобретение не позволяют управлять (влиять) на энергетический материал в режиме реального времени, не защищает от появления внештатных ситуаций, а также не предусматривает использование энергетического материала в требуемой операции производственного цикла.From the RF patent for invention No. 2715379, IPC G21F 5/00, published on February 27, 2020, a container with protection and control means is known, including a shock overload control sensor, a temperature sensor and a tamper-evident sensor connected to a passive transponder, and at least one reader remotely placed relative to the container, which identifies the passive transponder and monitors the state of the transponder by means of radio sounding. At the same time, the protection function is achieved through the use of an external power case, a bulletproof protective screen, a heat-shielding layer, a damping layer, which together form an internal cavity for placing the protected and controlled cargo, that is, it provides passive protection against emergency situations associated with the state of the energy material, and is aimed primarily not at preventing emergency situations, but at reducing damage and damage from them. Thus, the invention does not allow to control (influence) the energy material in real time, does not protect against the occurrence of emergency situations, and also does not provide for the use of the energy material in the required operation of the production cycle.
Из патента РФ на изобретение № 2362600, МПК A62C 2/00, опубликованного 27.07.2009 г., известна система для хранения опасных химических веществ, содержащая первый контейнер для хранения химических веществ (энергетических материалов) и второй контейнер, при этом первый контейнер имеет устройство обнаружения утечки, которое при обнаружении утечки опасных химических веществ либо при воздействии высокой температуры (датчик температуры) управляет автоматическим выпускным каналом для автоматического открытия, второй контейнер содержит, по существу, безопасный сжиженный газ (инертный газ) и имеет отверстие, которое сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля. При этом указанная система снабжена защитой от внештатных ситуаций, во время которых осуществляется выпуск сжиженного газа (безопасного газа), поглощающего тепло первого контейнера так, что температура первого контейнера снижается и давление в первом контейнере уменьшается так, чтобы исключить утечку или взрыв первого контейнера, вызванного превышением давления, или повысить вязкость опасных химических веществ (энергетических материалов) для снижения скорости утечки при ее возникновении. Достоинством указанного изобретения является защита от внештатных ситуаций без уничтожения хранимого энергетического материала, при этом, указанное изобретение позволяет управлять (влиять) на энергетический материал в узком диапазоне состояния энергетического материала, но не обеспечивает полную защиту от продолжения реакции в энергетическом материале после его охлаждения, а также от повторения внештатных ситуаций, поскольку запас сжиженного газа ограничен. Кроме того, указанное изобретение не предусматривают одновременное использование энергетического материала в требуемой операции производственного цикла.From the patent of the Russian Federation for invention No. 2362600, IPC A62C 2/00, published on July 27, 2009, a system for storing hazardous chemicals is known, containing a first container for storing chemicals (energy materials) and a second container, while the first container has a device detection of a leak, which, when a leak of hazardous chemicals is detected or when exposed to high temperature (temperature sensor), controls the automatic outlet to open automatically, the second container contains an essentially safe liquefied gas (inert gas) and has an opening that communicates with the external environment controllable environment. At the same time, this system is provided with protection against emergency situations, during which the release of liquefied gas (safe gas) is carried out, absorbing the heat of the first container so that the temperature of the first container decreases and the pressure in the first container decreases so as to prevent leakage or explosion of the first container caused by overpressure, or increase the viscosity of hazardous chemicals (energetic materials) to reduce the rate of leakage when it occurs. The advantage of this invention is protection against emergency situations without destroying the stored energy material, while this invention allows you to control (influence) the energy material in a narrow range of the state of the energy material, but does not provide full protection from the continuation of the reaction in the energy material after it has been cooled, and also from the repetition of emergency situations, since the supply of liquefied gas is limited. In addition, this invention does not provide for the simultaneous use of energy material in the required operation of the production cycle.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является способ инертизации для предотвращения пожаров или взрыва в замкнутом защищенном пространстве (контейнере), известный из патента РФ на изобретение № 2362600, МПК A62C 2/00, опубликованного 27.07.2009 г., в котором содержание кислорода в защищенном пространстве понижают до базового уровня инертизации, при этом, задействуются датчики для измерения концентрации горючих газов в защищенном пространстве/области. Общий гасящий эффект этого способа основывается на принципе вытеснения кислорода. Указанный способ основывается на постоянном контроле горючих газов в замкнутом защищенном пространстве, содержащим потенциально горючие материалы, и вытеснении горючих газов с помощью инертного газа. При этом указанный способ не решает задачи защиты от внештатных ситуаций, не связанных с концентрацией горючих газов, например, с повышением температуры, давления, вибрации и иных воздействий, оказываемых на энергетический материал в процессе хранения, транспортировки и использования энергетического материала в требуемой операции производственного цикла. Кроме того, лишь часть внештатных ситуаций связана с наличием горючих газов в контейнере, тогда как с веществами, в том числе, с нитроглицерином, для предотвращения внештатных ситуаций требуется дополнительный контроль состояния энергетических материалов, а также способов воздействия на них. Кроме того, указанное изобретение не предусматривает одновременное использование энергетического материала в требуемой операции производственного цикла.The closest technical solution, chosen as the closest analogue, is the method of inerting to prevent fires or explosions in a closed protected space (container), known from the RF patent for invention No. 2362600, IPC A62C 2/00, published on July 27, 2009, in in which the oxygen content in the protected space is reduced to a base level of inertia, while sensors are used to measure the concentration of combustible gases in the protected space/area. The overall quenching effect of this method is based on the principle of oxygen displacement. This method is based on the constant monitoring of combustible gases in a closed protected space containing potentially combustible materials, and the displacement of combustible gases with an inert gas. At the same time, this method does not solve the problem of protection against emergency situations not related to the concentration of combustible gases, for example, with an increase in temperature, pressure, vibration and other effects exerted on the energy material during storage, transportation and use of the energy material in the required operation of the production cycle. . In addition, only a part of emergency situations is associated with the presence of combustible gases in the container, while with substances, including nitroglycerin, additional control over the state of energy materials, as well as methods of influencing them, is required to prevent emergency situations. In addition, this invention does not provide for the simultaneous use of energy material in the required operation of the production cycle.
Описанные выше способы обращения с энергетическими материалами и контейнеры используются для обеспечения безопасности при выполнении только базовых задач – перевозка и хранение энергетических материалов, поскольку у них отсутствуют такой функционал, как непрерывно-циклический (постоянный) контроль состояния и стабилизации поведения энергетического материала в контейнере при его использовании в производстве, в том числе при дозировании необходимого количества материала, требуемого в конкретной технологической операции.The methods of handling energy materials and containers described above are used to ensure safety when performing only basic tasks - transportation and storage of energy materials, since they do not have such functionality as continuous-cyclic (permanent) monitoring of the state and stabilization of the behavior of the energy material in the container when it is use in production, including when dosing the required amount of material required in a particular technological operation.
Кроме того, описанные выше способы обращения с энергетическими материалами и контейнеры не предусматривают автоматическую процедуру допуска энергетического материала для его использования в производственной операции после перенесенного им воздействия в результате нерегламентированных перевозки и хранения. Так, в случае наличия информации о наличии в процессе транспортировки или хранения тары с энергетическими материалами случаев воздействия на неё температуры, давления и вибрации, инициирующих процесс гомогенного разложения энергетического материала, решение о допуске энергетического материала к дальнейшим производственным операциям принимается на основании опыта персонала, либо по результатам дополнительного и длительного лабораторного исследования на предприятии-пользователе, либо не учитывается, что увеличивает риск возникновения аварийной ситуации и снижает качество готовых изделий/полуфабрикатов.In addition, the energy material handling methods and containers described above do not provide for an automatic procedure for the release of an energy material for use in a manufacturing operation after exposure to it as a result of unscheduled transportation and storage. So, if there is information about the presence in the process of transportation or storage of containers with energy materials of cases of exposure to temperature, pressure and vibration, initiating the process of homogeneous decomposition of the energy material, the decision to admit the energy material to further production operations is made based on the experience of the personnel, or according to the results of an additional and long-term laboratory study at the user enterprise, or is not taken into account, which increases the risk of an emergency and reduces the quality of finished products / semi-finished products.
Таким образом, отсутствие системы безопасного обращения с энергетическими материалами в процессе их использования в производстве изделий/полуфабрикатов изделий, требуют множества дополнительных операций с энергетическими материалами, такими как: отбор проб для дальнейших исследований на предприятии-пользователе, перетаривание энергетических материалов в дозирующие устройства/системы или ёмкости для дальнейшего использования в производстве, перемещение отобранного количества энергетического материала по цеху/предприятию-пользователю, хранение отобранного количества энергетического материала в цехе/производственной площадке предприятия-пользователя, чистка тары и(или) ее уничтожение после проведения требуемых операций. Так, при поступлении такой тары от предприятия-изготовителя с энергетическим материалом предприятию-пользователю, персоналу последнего приходится проводить указанные выше операции с энергетическими материалами, что увеличивает вероятность возникновения внештатных ситуаций. При этом на каждой опасной операции задействовано от двух до шести человек персонала, что требует учета затрат на обеспечение их безопасности, компенсации в случае смерти или травмирования, а также содержание служб контроля и обеспечения промышленной безопасности. Кроме того, при использовании такой тары в производстве сохраняется постоянный источник опасности и непроизводительных затрат, тратятся ресурсы предприятия на контроль транспортно-логистических потоков энергетических материалов, как на территории производственной зоны, так и в контуре промышленных объектов отрасли или кооперации.Thus, the lack of a system for the safe handling of energy materials during their use in the production of products / semi-finished products requires many additional operations with energy materials, such as: sampling for further research at the user enterprise, repacking of energy materials into dosing devices / systems or containers for further use in production, moving the selected amount of energy material around the workshop / user enterprise, storing the selected amount of energy material in the workshop / production site of the user enterprise, cleaning the container and (or) its destruction after the required operations. So, upon receipt of such containers from the manufacturer with energy material to the user enterprise, the latter's personnel have to carry out the above operations with energy materials, which increases the likelihood of emergency situations. At the same time, from two to six people are involved in each hazardous operation, which requires taking into account the costs of ensuring their safety, compensation in case of death or injury, as well as the maintenance of control and industrial safety services. In addition, when using such containers in production, a constant source of danger and unproductive costs remains, the company's resources are spent on controlling the transport and logistics flows of energy materials, both on the territory of the production zone and within the industrial facilities of the industry or cooperation.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является создание системы безопасного обращения с энергетическими материалами в процессе их использования в производстве изделий/полуфабрикатов изделий, имеющей постоянный контроль за состоянием энергетического материала в контейнере при непосредственном использовании энергетического материала в производственном цикле, обладающей возможностью стабилизировать поведение энергетического материала в контейнере или производить блокировку выгрузки (дозирования) энергетического материала в случае отклонения его состояния от заданных значений при задействовании его в производственном цикле, а также обладающей возможностью контролировать регламентированное использование энергетического материала от момента его загрузки в контейнер на предприятии-изготовителе до момента его полного расходования в производственном цикле предприятия-пользователя.The objective of the present invention is to create a system for the safe handling of energy materials during their use in the production of products / semi-finished products, which has constant monitoring of the state of the energy material in the container with the direct use of the energy material in the production cycle, which has the ability to stabilize the behavior of the energy material in the container or produce blocking the unloading (dosing) of the energy material in case of deviation of its state from the specified values when it is involved in the production cycle, as well as having the ability to control the regulated use of the energy material from the moment it is loaded into a container at the manufacturing enterprise until it is completely consumed in the production cycle of the enterprise -user.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение безопасности в непосредственном процессе использования энергетических материалов в производстве изделий/полуфабрикатов изделий, достигаемым за счёт постоянного контроля за состоянием энергетического материала в контейнере при непосредственном использовании энергетического материала в производственном цикле, возможности стабилизировать поведение энергетического материала в контейнере или блокировки выгрузки энергетического материала в случае отклонения его состояния от заданных значений при непосредственном задействовании его в производственном цикле, возможности контролировать без перерывов регламентированное использование энергетического материала от момента его загрузки в контейнер на предприятии-изготовителе до момента его полного расходования в производственном цикле предприятия-пользователя. Дополнительным техническим результатом является сокращение производственных затрат, в том числе временных и транспортных затрат, за счет исключения из технологического процесса следующих операций: отбор проб для лабораторных исследований характеристик энергетического материала на предприятии-пользователе после транспортировки или хранения, перетаривание энергетического материала в дозирующее устройство/систему и ёмкость для дальнейшего использования в производстве, перемещение отобранного количества энергетического материала по цеху/производственной площадке предприятия-пользователя, хранение отобранного количества энергетического материала в цехе/предприятия-пользователя, чистки тары или ее уничтожении после проведения требуемых операций.The technical result of the present invention is to increase safety in the direct process of using energy materials in the production of products/semi-finished products, achieved through constant monitoring of the state of the energy material in the container during the direct use of the energy material in the production cycle, the ability to stabilize the behavior of the energy material in the container or blocking the unloading energy material in the event of a deviation of its state from the specified values when it is directly involved in the production cycle, the ability to control without interruption the regulated use of the energy material from the moment it is loaded into a container at the manufacturing enterprise until it is completely consumed in the production cycle of the user enterprise. An additional technical result is the reduction of production costs, including time and transport costs, by excluding the following operations from the technological process: sampling for laboratory studies of the characteristics of the energy material at the user enterprise after transportation or storage, repacking the energy material into a dosing device/system and a container for further use in production, moving the selected amount of energy material around the workshop / production site of the user enterprise, storing the selected amount of energy material in the workshop / user enterprise, cleaning the container or destroying it after the required operations.
Указанный технический результат достигается с помощью контейнера для безопасного обращения с энергетическими материалами, включающего ёмкость для энергетического материала, элемент для загрузки энергетического материала, элемент для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала, элемент для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, элемент для выгрузки энергетического материала из контейнера, элемент управления. Согласно заявленному решению элемент для выгрузки энергетического материала из контейнера выполнен с возможностью выгрузки энергетического материала из контейнера в приёмный элемент устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, и с возможностью блокировки выгрузки энергетического материала в случае отклонения параметров состояния загруженного энергетического материала от допустимых, при этом в качестве элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала используют по меньшей мере один газоанализатор-детектор на базе МДП-сенсоров («Металл-Диэлектрик-Полупроводник»), который выполнен с возможностью контроля параметров энергетического материала в момент использования энергетического материала устройством, предусмотренным операцией производственного цикла, а элемент для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере выполнен с возможностью стабилизации параметров энергетического материала в случае их отклонения от допустимых параметров в момент использования энергетического материала устройством, предусмотренным операцией производственного цикла.The specified technical result is achieved using a container for the safe handling of energy materials, including a container for an energy material, an element for loading an energy material, an element for controlling the permissible parameters of the state of the loaded energy material, an element for stabilizing the parameters of the energy material in the container when they deviate from the permissible parameters , an element for unloading energy material from a container, a control element. According to the claimed solution, the element for unloading the energy material from the container is made with the possibility of unloading the energy material from the container into the receiving element of the device provided by the operation of the production cycle, and with the possibility of blocking the unloading of the energy material in the event that the state parameters of the loaded energy material deviate from the permissible ones, while as At least one gas analyzer-detector based on MIS sensors ("Metal-Dielectric-Semiconductor") is used to control the permissible parameters of the state of the loaded energy material, which is configured to control the parameters of the energy material at the time of using the energy material by the device provided for by the production operation. cycle, and the element for stabilizing the parameters of the energy material in the container is made with the possibility of stabilizing the parameters of the energy material in case they deviate from d acceptable parameters at the moment of using the energy material by the device provided by the operation of the production cycle.
В качестве элемента для загрузки энергетического материала могут использовать крышку, или люк, или трубное соединение.As an element for loading the energy material, a cover, or a hatch, or a pipe connection can be used.
При этом в качестве элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала могут использовать по меньшей мере один высокочастотный (пьезоэлектрический) детектор, и/или по меньшей мере один датчик температуры, и/или по меньшей мере один датчик давления, и/или по меньшей мере один датчик вибраций.At the same time, at least one high-frequency (piezoelectric) detector, and/or at least one temperature sensor, and/or at least one pressure sensor, and/or at least at least one vibration sensor.
Помимо этого, в качестве элемента для стабилизации параметров энергетического материала в объёме контейнера при их отклонении от допустимых параметров могут использовать по меньшей мере одна ёмкость с инертным газом, оборудованная системой подачи, и/или по меньшей мере одна ёмкость с флегматизирующим материалом, оборудованная системой подачи, и/или по меньшей мере одну ёмкость с водой, оборудованная системой подачи.In addition, at least one container with inert gas equipped with a supply system and/or at least one container with phlegmatizing material equipped with a supply system , and/or at least one water container equipped with a supply system.
Тогда как в качестве элемента для выгрузки энергетического материала из контейнера могут использовать устройство для выгрузки сыпучих грузов, или устройство для выгрузки жидких грузов, или устройство для выгрузки газообразных грузов.Whereas, as an element for unloading the energy material from the container, a device for unloading bulk cargoes, or a device for unloading liquid cargoes, or a device for unloading gaseous cargoes can be used.
Также элемент для загрузки энергетического материала и элемент для выгрузки энергетического материала из контейнера могут быть выполнены в виде одного устройства.Also, the element for loading the energy material and the element for unloading the energy material from the container can be made in the form of a single device.
Кроме того, в качестве устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, могут использовать смеситель или реактор.In addition, a mixer or a reactor can be used as a device provided by the operation of the production cycle.
При этом контейнер может включать элемент контроля доступа в объём контейнера, элемент контроля выгрузки энергетического материала, элемент контроля местоположения контейнера.In this case, the container may include an access control element to the container volume, an energy material unloading control element, and a container location control element.
Элемент управления может быть выполнен в виде внутреннего и/или внешнего элемента управления, при этом в качестве внутреннего элемента может быть использован контроллер, а в качестве внешнего элемента использован контроллер устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, или контроллер системы безопасности предприятия, или контроллер пульта управления. А элемент управления может быть оборудован внутренним и/или внешним источником питания. При этом контейнер может включать элемент связи, выполненный с возможностью передавать информацию внешнему элементу управления от элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала, элемента контроля доступа в объём контейнера, элемента контроля выгрузки энергетического материала и элемента контроля местоположения контейнера, а также с возможностью принимать информацию от внешнего элемента управления для управления элементом для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, элементом для выгрузки энергетического материала и элементом для загрузки энергетического материала.The control element can be made in the form of an internal and / or external control element, while the controller can be used as an internal element, and the controller of the device provided by the production cycle operation, or the controller of the enterprise security system, or the controller of the control panel can be used as the external element . And the control element can be equipped with an internal and/or external power supply. In this case, the container may include a communication element configured to transmit information to an external control element from the element for monitoring the permissible parameters of the state of the loaded energy material, the access control element to the container volume, the energy material unloading control element and the container location control element, as well as with the ability to receive information from the external control element for controlling the element for stabilizing the parameters of the energy material in the container when they deviate from the allowable parameters, the element for unloading the energy material, and the element for loading the energy material.
Преимущественно контейнер включает силовую раму для предотвращения повреждения ёмкости и элементов.Preferably, the container includes a load frame to prevent damage to the container and elements.
В отличии от ближайшего аналога, приведённое выше устройство (контейнер) используют не только при хранении и перевозки энергетического материала, но и в непосредственной операции производственного цикла для подачи энергетического материала в смеситель или реактор. Кроме того, осуществляют непрерывно-циклический (постоянный) контроль состояния энергетического материала не только с целью отслеживания внештатных ситуаций, но и осуществляют контроль воздействия (нерегламентированного воздействия), которое ведёт к постепенному накоплению и увеличению доли дефектов в энергетических материалах, ухудшающих его качество. Помимо этого, в случае воздействия (нерегламентированного воздействия) или нескольких воздействий не приводящих к внештатной ситуации (взрыву, пожару, задымлению и т.д.), но ухудшающих необходимое (проектное) качество энергетического материала, в отличии от ближайшего аналога, осуществляется автоматическая блокировка выгрузки энергетического материала из контейнера.Unlike the closest analogue, the above device (container) is used not only for storage and transportation of energy material, but also in the direct operation of the production cycle for supplying energy material to a mixer or reactor. In addition, they carry out continuous-cyclic (permanent) monitoring of the state of the energy material, not only to track emergency situations, but also control the impact (unscheduled impact), which leads to a gradual accumulation and increase in the proportion of defects in energy materials that worsen its quality. In addition, in the event of an impact (unscheduled impact) or several impacts that do not lead to an emergency situation (explosion, fire, smoke, etc.), but worsen the required (design) quality of the energy material, unlike the closest analogue, automatic blocking is carried out unloading energy material from the container.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Предлагаемое изобретение поясняется контейнером для безопасного обращения с энергетическими материалами, однако, приведенный пример не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заявленного технического результата.The present invention is illustrated by a container for the safe handling of energy materials, however, the given example is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the claimed technical result by this set of essential features.
Контейнер для безопасного обращения с энергетическими материалами включает ёмкость для ПХА, элемент для загрузки ПХА, в качестве которого используют крышку, элемент для контроля допустимых параметров состояния загруженного ПХА в качестве которого используют газоанализатор- детектор на базе МДП-сенсоров («Металл-Диэлектрик-Полупроводник»), также имеющий название микроэлектронный газовый ёмкостный датчик на основе сенсора со структурой МДП («Металл- Диэлектрик-Проводник»), позволяющий обнаружить целевые продукты термического разложения энергетического материала (диоксида азота, окиси азота, водорода, аммиака, хлор-иона или оксида углерода), высокочастотный (пьезоэлектрический) детектор, датчик температуры, датчик давления, элемент для стабилизации параметров ПХА в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, в качестве которого используют ёмкость с инертным газом, оборудованную системой подачи, и ёмкость с флегматизирующим материалом, оборудованную системой подачи, элемент для выгрузки ПХА из контейнера, в качестве которого используют устройство для выгрузки сыпучих грузов, внутренний элемент управления, в качестве которого используют контроллер. При этом элемент для выгрузки ПХА из контейнера выполнен с возможностью выгрузки ПХА из контейнера в приёмный элемент устройства, предусмотренного операцией производственного цикла - смесителя, и с возможностью блокировки выгрузки ПХА в случае отклонения параметров состояния, загруженного ПХА от допустимых. Также элемент для контроля допустимых параметров состояния загруженного ПХА выполнен с возможностью контроля параметров ПХА в момент использования энергетического материала смесителем. Кроме того, для стабилизации параметров ПХА, контейнер выполнен с возможностью стабилизации параметров ПХА в случае их отклонения от допустимых параметров в момент использования ПХА смесителем.The container for the safe handling of energy materials includes a container for PCA, an element for loading PCA, which is used as a cover, an element for monitoring the permissible parameters of the state of the loaded PCA, which is used as a gas analyzer-detector based on MIS sensors ("Metal-Dielectric-Semiconductor ”), also called a microelectronic gas capacitive sensor based on a sensor with an MIS structure (“Metal-Dielectric-Conductor”), which allows you to detect the target products of thermal decomposition of an energy material (nitrogen dioxide, nitric oxide, hydrogen, ammonia, chlorine ion or oxide carbon), a high-frequency (piezoelectric) detector, a temperature sensor, a pressure sensor, an element for stabilizing the RCA parameters in the container when they deviate from the permissible parameters, which is used as a container with an inert gas equipped with a supply system, and a container with phlegmatizing material equipped with a system feed, element for unloading PCA from the container, which is used as a device for unloading bulk cargo, an internal control element, which is used as a controller. At the same time, the element for unloading the PCA from the container is made with the possibility of unloading the PCA from the container into the receiving element of the device provided for by the operation of the production cycle - the mixer, and with the possibility of blocking the unloading of the PCA in case the state parameters of the loaded PCA deviate from the permissible ones. Also, the element for monitoring the permissible parameters of the state of the loaded PCA is made with the possibility of controlling the parameters of the PCA at the time of using the energy material by the mixer. In addition, to stabilize the RCA parameters, the container is made with the possibility of stabilizing the RCA parameters in case they deviate from the permissible parameters at the moment the RCA is used by the mixer.
При этом вместо крышки в качестве элемента для загрузки энергетического материала могут использовать люк или трубное соединение, а вместо устройства для выгрузки сыпучих грузов в качестве элемента для выгрузки энергетического материала из контейнера могут использовать устройство для выгрузки жидких грузов, или устройство для выгрузки газообразных грузов, что выбирают исходя из состояния используемого энергетического материала – порошкообразное, жидкое, газообразное. Также элемент для загрузки энергетического материала и элемент для выгрузки энергетического материала из контейнера могут быть выполнены в виде одного устройства, такое совмещение обеспечивает снижение количества элементов контейнера и не усложняет его конструкцию.At the same time, instead of a lid, a hatch or a pipe connection can be used as an element for loading energy material, and instead of a device for unloading bulk cargo, a device for unloading liquid cargo or a device for unloading gaseous cargo can be used as an element for unloading energy material from a container, which choose based on the state of the energy material used - powder, liquid, gaseous. Also, the element for loading the energy material and the element for unloading the energy material from the container can be made in the form of a single device, such combination reduces the number of container elements and does not complicate its design.
Также количество датчиков и детекторов, используемых в качестве элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала, выбирается исходя из их чувствительности и габаритов контейнера, а также требований к надёжности по проекту.Also, the number of sensors and detectors used as an element to control the permissible parameters of the state of the loaded energy material is selected based on their sensitivity and container dimensions, as well as the reliability requirements for the project.
Помимо этого, количество указанных устройств, используемых в качестве элемента для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров может подбираться исходя их свойств энергетического материала, проектного количества используемого материала, а также требований к надёжности по проекту. При этом, в дополнении к указанным устройствам, используемым в качестве элемента для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, могут использовать ёмкость с водой, оборудованную системой подачи.In addition, the number of these devices used as an element to stabilize the parameters of the energy material in the container when they deviate from the permissible parameters can be selected based on the properties of the energy material, the design amount of the material used, as well as the reliability requirements for the project. At the same time, in addition to the indicated devices used as an element for stabilizing the parameters of the energy material in the container when they deviate from the permissible parameters, a container with water equipped with a supply system can be used.
Кроме того, вместо смесителя в качестве устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, могут использовать реактор, что определяют исходя из проекта.In addition, instead of a mixer, a reactor can be used as a device provided for by the operation of the production cycle, which is determined based on the project.
Контейнер включает элемент контроля доступа в объём контейнера, в качестве которого используют геркон, а также могут использовать любой из доступных механических, электромеханических или электронных устройств, сигнализирующих о вскрытии контейнера. При этом контейнер может не иметь элемента контроля доступа в объём контейнера, в этом случае предприятие-пользователь самостоятельно контролирует ограничение доступа персонала в объём контейнера.The container includes an access control element in the volume of the container, which is used as a reed switch, and any of the available mechanical, electromechanical or electronic devices that signal the opening of the container can also be used. In this case, the container may not have an access control element to the container volume, in this case, the user enterprise independently controls the restriction of personnel access to the container volume.
Также контейнер включает элемент контроля выгрузки энергетического материала, в качестве которого используют дозатор сыпучих веществ. При этом контейнер может не иметь элемента контроля выгрузки энергетического материала, в этом случае элемент контроля выгрузки энергетического материала может быть установлен в приёмном элементе устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, либо учёт энергетического материала может производится путём подбора проходного сечения элемента для выгрузки энергетического материала из контейнера.The container also includes an energy material unloading control element, which is used as a bulk solids dispenser. At the same time, the container may not have an energy material unloading control element, in which case the energy material unloading control element can be installed in the receiving element of the device provided for by the production cycle operation, or the energy material can be accounted for by selecting the flow section of the element for unloading the energy material from the container .
Кроме того, контейнер включает элемент контроля местоположения контейнера, в качестве которого используют устройство спутниковой системы навигации GPS и ГЛОНАСС. При этом контейнер может не иметь элемента контроля местоположения, в этом случае местонахождения контейнера контролируется структурами предприятия-изготовителя и предприятия-пользователя.In addition, the container includes an element for monitoring the location of the container, which is used as a device of the satellite navigation system GPS and GLONASS. In this case, the container may not have a location control element, in which case the location of the container is controlled by the structures of the manufacturer and the user enterprise.
Элемент управления соединён и принимает информацию (сигналы) от элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала, элемента контроля доступа в объём контейнера, элемента контроля выгрузки энергетического материала и элемента контроля местоположения контейнера. Кроме того, элемент управления соединён и отдаёт управляющие команды элементу для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, элементу для выгрузки энергетического материала для блокировки выгрузки энергетического материала в случае отклонения параметров состояния загруженного энергетического материала от допустимых и элементу для загрузки энергетического материала. Помимо этого, элемент управления соединён с элементом связи с возможностью посылать и принимать команды от внешнего элемента управления. При этом элемент управления может быть функционально выполнен вместе с контроллером одного из элементов, установленных в контейнере, либо функции контроллера могут быть запрограммированы (выполнятся), в каждом из установленных в контейнере элементов, либо функции внутреннего контроллера могут выполнятся внешним (внешними) контроллерами, в качестве которого может быть использован контроллер устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, или контроллер системы безопасности предприятия, или контроллер пульта управления.The control element is connected and receives information (signals) from the element for controlling the permissible parameters of the state of the loaded energy material, the element for controlling access to the volume of the container, the element for unloading the energy material and the element for controlling the location of the container. In addition, the control element is connected and gives control commands to the element for stabilizing the parameters of the energy material in the container when they deviate from the allowable parameters, to the element for unloading the energy material to block the unloading of the energy material in case the state parameters of the loaded energy material deviate from the allowable ones, and to the element for loading the energy material. material. In addition, the control element is connected to the communication element with the ability to send and receive commands from the external control element. In this case, the control element can be functionally performed together with the controller of one of the elements installed in the container, or the controller functions can be programmed (executed) in each of the elements installed in the container, or the functions of the internal controller can be performed by external (external) controllers, in which can be used as the controller of the device provided by the operation of the production cycle, or the controller of the enterprise security system, or the controller of the control panel.
Кроме того, внутренний элемент управления оборудован внутренним источником питания, в качестве которого использована аккумуляторная батарея, и в случае необходимости может быть оборудован внешним источником питания от устройства, предусмотренного операцией производственного цикла, или от энергосистемы предприятия.In addition, the internal control element is equipped with an internal power source, which is used as a battery, and, if necessary, can be equipped with an external power source from a device provided by the production cycle operation or from the enterprise power system.
При этом контейнер включает элемент связи, выполненный с возможностью передавать информацию внешнему элементу управления от элемента для контроля допустимых параметров состояния загруженного энергетического материала, элемента контроля доступа в объём контейнера, элемента контроля выгрузки энергетического материала и элемента контроля местоположения контейнера, а также выполнен с возможностью принимать информацию от внешнего элемента управления для управления элементом для стабилизации параметров энергетического материала в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, элементом для выгрузки энергетического материала и элементом для загрузки энергетического материала. При этом контейнер может быть не оборудован элементом связи, в этом случае внутренний элемент управления программируется на выполнение требуемых действий в случае нерегламентированного воздействия на ПХА или внутреннюю атмосферу контейнера или внештатной ситуации (взрыву, пожару, задымлению и т.д.).In this case, the container includes a communication element configured to transmit information to an external control element from the element for monitoring the permissible parameters of the state of the loaded energy material, the access control element to the container volume, the energy material unloading control element and the container location control element, and is also configured to receive information from the external control element for controlling the element for stabilizing the parameters of the energy material in the container when they deviate from the allowable parameters, the element for unloading the energy material, and the element for loading the energy material. In this case, the container may not be equipped with a communication element, in which case the internal control element is programmed to perform the required actions in the event of an unregulated impact on the PCA or the internal atmosphere of the container or an emergency situation (explosion, fire, smoke, etc.).
Контейнер включает силовую раму, выполненную из металла для предотвращения повреждения ёмкости и элементов. Кроме того, вместо металла могут быть использованы различные полимерные материалы и/или композитные материалы.The container includes a power frame made of metal to prevent damage to the container and elements. In addition, various polymeric materials and/or composite materials can be used instead of metal.
Использование контейнера включает загрузку перхлората аммония (далее - ПХА) (энергетического материала) в контейнер, постоянный контроль допустимых параметров состояния ПХА, стабилизацию параметров ПХА в контейнере при их отклонении от допустимых параметров, транспортировку ПХА в контейнере, хранение ПХА в контейнере, выгрузку ПХА из контейнера. При этом выгрузку ПХА из контейнера осуществляют непосредственно в требуемую по времени и по назначению операции смешения инертных и активных материалов (операции производственного цикла): загрузка алюминия марки АСД-6, энергетических материалов ПХА и октогена, а также отвердителя ЭХ-1 в полимерную матрицу (инертные, активные или азидные полимеры), на основе каучука типа СУРЭЛ и трансформаторного масла, при этом осуществляется контроль допустимых параметров состояния загруженного в контейнер ПХА, на который осуществляется влияние окружающей среды операции производственного цикла, и в случае отклонения от допустимых параметров производится стабилизация параметров ПХА или производится блокировка выгрузки ПХА.The use of the container includes the loading of ammonium perchlorate (hereinafter referred to as PCA) (energy material) into the container, constant monitoring of the allowable parameters of the PCA state, stabilization of the PCA parameters in the container when they deviate from the permissible parameters, transportation of PCA in the container, storage of PCA in the container, unloading PCA from container. At the same time, PCA is unloaded from the container directly at the required time and for the purpose of mixing inert and active materials (production cycle operations): loading ASD-6 grade aluminum, PCA energy materials and octogen, as well as EX-1 hardener into the polymer matrix ( inert, active or azide polymers), based on SUREL type rubber and transformer oil, while monitoring the permissible parameters of the state of the PCA loaded into the container, which is influenced by the environment of the production cycle operation, and in case of deviation from the permissible parameters, the PCA parameters are stabilized or the PCA unloading is blocked.
Допустимые параметры состояния загруженного в контейнер энергетического материала определяются предприятием-изготовителем энергетического материала совместно с предприятием-потребителем энергетического материала. При этом указанные параметры определяются для каждой модели использования контейнера, в том числе при использовании непосредственно в операции производственного цикла, хранении энергетического материала и его перевозки, включающие параметры нерегламентированного воздействия (воздействий), после которого энергетический материал не должен быть использован в производстве в результате ухудшения его качества, а также критические параметры (высокочастотные воздействия, температура, давление, наличие в объёме контейнера диоксида азота или оксида углерода) при превышении которых автоматически включается стабилизация параметров для защиты от внештатных ситуаций (взрыв, пожар, задымление и т.д.).Permissible state parameters of the energy material loaded into the container are determined by the energy material manufacturer jointly with the energy material consumer enterprise. At the same time, these parameters are determined for each model of using the container, including when used directly in the operation of the production cycle, storage of energy material and its transportation, including parameters of unregulated impact (s), after which the energy material should not be used in production as a result of deterioration its quality, as well as critical parameters (high-frequency effects, temperature, pressure, the presence of nitrogen dioxide or carbon monoxide in the volume of the container), when exceeded, the stabilization of parameters is automatically turned on to protect against emergency situations (explosion, fire, smoke, etc.).
После загрузки ПХА в контейнер осуществляют контроль доступа в объём контейнера на всём жизненном цикле ПХА в контейнере. Так контроль доступа в объём контейнера необходим для фиксации случаев нерегламентированного воздействия на ПХА или внутреннюю атмосферу контейнера внешними факторами - светом, влагой, давлением, вибрацией и т.д., приводящим к ухудшению качества конечного изделия. Также после загрузки ПХА в контейнер осуществляют контроль выгрузки ПХА и контроль местоположения контейнера с целью контроля нерегламентированной выгрузки и места использования. After PCA is loaded into the container, access control to the container volume is carried out throughout the entire life cycle of PCA in the container. So control of access to the volume of the container is necessary to fix cases of unregulated impact on PCA or the internal atmosphere of the container by external factors - light, moisture, pressure, vibration, etc., leading to a deterioration in the quality of the final product. Also, after PCA is loaded into the container, PCA unloading is monitored and the container location is monitored in order to control unscheduled unloading and the place of use.
При этом, на всех этапах жизненного цикла ПХА в контейнере, осуществляется контроль допустимых параметров состояния загруженного ПХА, включающий контроль высокочастотных воздействий, температуры, давления, а также наличия в объёме контейнера первичных газообразных продуктов разложения энергетических материалов - диоксида азота, и/или окиси азота, и/или водорода, и/или аммиака, и/или хлор-иона, и/или оксида углерода.At the same time, at all stages of the life cycle of PCA in the container, the control of the permissible parameters of the state of the loaded PCA is carried out, including the control of high-frequency influences, temperature, pressure, as well as the presence in the volume of the container of primary gaseous decomposition products of energy materials - nitrogen dioxide, and / or nitrogen oxide , and/or hydrogen, and/or ammonia, and/or chlorine ion, and/or carbon monoxide.
Информация о любой попытке несанкционированного доступа, о выгрузки энергетического материала, о местоположении контейнера и о параметрах состояния загруженного энергетического материала используется при принятии решения о стабилизации (автоматической стабилизации) параметров энергетического материала или блокировки (автоматической блокировки) выгрузки энергетического материала, а также сохраняется и передаётся по каналам связи.Information about any attempt of unauthorized access, about the unloading of the energy material, about the location of the container and about the state parameters of the loaded energy material is used when making a decision on the stabilization (automatic stabilization) of the parameters of the energy material or blocking (automatic blocking) of the energy material unloading, and is also stored and transmitted through communication channels.
Также по каналам связи получают сигналы на проведения принудительной стабилизации параметров энергетического материала, в случае нерегламентированного воздействия на ПХА или внутреннюю атмосферу контейнера, которые могут привести к ухудшению качества конечного изделия или внештатной ситуации (взрыву, пожару, задымлению и т.д.), либо на блокировку выгрузки ПХА, в случае перенесённого нерегламентированного воздействия (воздействий), после которого энергетический материал не должен быть использован в производстве, поскольку его расчётные качества ухудшились или возможно появление внештатной ситуации (взрыв, пожар, задымление и т.д.).Also, signals are received via communication channels to carry out forced stabilization of the parameters of the energy material, in the event of an unregulated impact on the PCA or the internal atmosphere of the container, which can lead to a deterioration in the quality of the final product or an emergency situation (explosion, fire, smoke, etc.), or to block the unloading of PCA, in the event of a postponed unregulated impact (impacts), after which the energy material should not be used in production, since its design quality has deteriorated or an emergency situation may occur (explosion, fire, smoke, etc.).
Благодаря гарантированной стабилизации параметров энергетического материала предприятие-пользователь энергетического материала может встроить контейнер непосредственно в операцию производственного цикла и исключить такие операции с энергетическим материалом как перетаривание энергетических материалов в дозирующие устройства/системы или ёмкости для дальнейшего использования в производстве, перемещение отобранного количества энергетических материалов по цеху/предприятию, хранение отобранного количества энергетического материала в цехе/производственной площадке. Кроме того предприятие-пользователь может исключить необходимость отбора проб для дальнейших исследований, поскольку качество энергетического материала, на который воздействовала окружающая среда, на каждом этапе жизненного цикла контейнера с энергетическим материалом, гарантируется непосредственно перед использованием энергетического материала в операции производственного цикла, и в случае, если энергетический материал подвергали нерегламентированному воздействию (воздействиям), после которого (которых) энергетический материал не должен быть использован в производстве, то производится блокировка выгрузки энергетического материала.Due to the guaranteed stabilization of the parameters of the energy material, the user of the energy material can integrate the container directly into the operation of the production cycle and exclude such operations with the energy material as repackaging of energy materials into dosing devices / systems or containers for further use in production, moving the selected amount of energy materials around the workshop / enterprise, storage of the selected amount of energy material in the workshop / production site. In addition, the user enterprise can eliminate the need to take samples for further research, since the quality of the energy material, which has been exposed to the environment, at each stage of the life cycle of the energy material container, is guaranteed immediately before the use of the energy material in the operation of the production cycle, and in the event that if the energy material was subjected to an unregulated impact (s) after which (which) the energy material should not be used in production, then the unloading of the energy material is blocked.
В случае фиксации случая нерегламентированного воздействия на ПХА или внутреннюю атмосферу контейнера внешними факторами - светом, влагой, давлением, вибрацией и т.д., которые при дальнейшем воздействии могут привести к ухудшению качества конечного изделия или внештатной ситуации (взрыву, пожару, задымлению и т.д.) производится стабилизация параметров ПХА путём принудительной подачи инертных газов. Кроме того, вместе с принудительной подачей инертных газов или вместо неё могут использоваться принудительная подача флегматизирующих материалов или принудительная подача воды.In case of fixing a case of unregulated impact on the PCA or the internal atmosphere of the container by external factors - light, moisture, pressure, vibration, etc., which, with further exposure, can lead to a deterioration in the quality of the final product or an emergency situation (explosion, fire, smoke, etc. .d.) the parameters of the PCA are stabilized by the forced supply of inert gases. In addition, together with the forced supply of inert gases or instead of it, the forced supply of phlegmatizing materials or the forced supply of water can be used.
Выгрузку ПХА из контейнера осуществляют непрерывно и дозированно в объёме, необходимом для проведения непосредственной операции производственного цикла – смешение. Кроме того, в отношении других энергетических материалов возможна выгрузка по заданному технологическому алгоритму и дозированно, которая осуществляется в объёмах и с периодичностью, подчинённых алгоритму операции производственного цикла, и необходимых для проведения заданных шагов операции производственного цикла или химических реакций, предусмотренных операцией производственного цикла.PCA is unloaded from the container continuously and dosed in the amount necessary for the direct operation of the production cycle - mixing. In addition, in relation to other energy materials, it is possible to unload according to a given technological algorithm and in doses, which is carried out in volumes and at intervals subordinate to the algorithm of the production cycle operation, and necessary to carry out the specified steps of the production cycle operation or chemical reactions provided for by the production cycle operation.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115141A RU2766144C1 (en) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | Container for safe handling of energy materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115141A RU2766144C1 (en) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | Container for safe handling of energy materials |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123257A Division RU2748912C1 (en) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Method for safe handling of energy materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2766144C1 true RU2766144C1 (en) | 2022-02-08 |
Family
ID=80214900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021115141A RU2766144C1 (en) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | Container for safe handling of energy materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2766144C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2195643C1 (en) * | 2001-09-20 | 2002-12-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Method of monitoring corrosion of metallic uranium |
| US20060222914A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell cartridge and fuel cell system |
| JP2008039441A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Toshiba Corp | Device for discriminating fuel damage in canister and method therefor |
| RU2362600C2 (en) * | 2005-01-17 | 2009-07-27 | Амрона Аг | Way of purging for prevention of fire |
| RU2553850C1 (en) * | 2014-02-26 | 2015-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Независимая Энергетическая Компания" | Plant to drain liquefied hydrocarbon gases (lhg) from tank car, method of lhg draining from tank car with application of said plant, plant for degassing of said tank car with its application as well as method of lhg draining and tank gas degassing with application of these plants |
| RU2603339C1 (en) * | 2015-09-25 | 2016-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of measuring temperature, moisture content and rate of change thereof in sealed container with gaseous medium and device therefor |
-
2021
- 2021-05-27 RU RU2021115141A patent/RU2766144C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2195643C1 (en) * | 2001-09-20 | 2002-12-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Method of monitoring corrosion of metallic uranium |
| RU2362600C2 (en) * | 2005-01-17 | 2009-07-27 | Амрона Аг | Way of purging for prevention of fire |
| US20060222914A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell cartridge and fuel cell system |
| JP2008039441A (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Toshiba Corp | Device for discriminating fuel damage in canister and method therefor |
| RU2553850C1 (en) * | 2014-02-26 | 2015-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Независимая Энергетическая Компания" | Plant to drain liquefied hydrocarbon gases (lhg) from tank car, method of lhg draining from tank car with application of said plant, plant for degassing of said tank car with its application as well as method of lhg draining and tank gas degassing with application of these plants |
| RU2603339C1 (en) * | 2015-09-25 | 2016-11-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of measuring temperature, moisture content and rate of change thereof in sealed container with gaseous medium and device therefor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Babrauskas | Explosions of ammonium nitrate fertilizer in storage or transportation are preventable accidents | |
| Sivaraman et al. | Investigative consequence analysis: A case study research of beirut explosion accident | |
| Turcotte et al. | Thermal hazard assessment of AN and AN-based explosives | |
| KR101255387B1 (en) | Inerting method for preventing fires | |
| RU2766144C1 (en) | Container for safe handling of energy materials | |
| RU2748912C1 (en) | Method for safe handling of energy materials | |
| Wang et al. | Experiment-based cause analysis of secondary explosion of ammonium nitrate in fire conditions | |
| Britton et al. | The role of ASTM E27 methods in hazard assessment part II: Flammability and ignitability | |
| Fabiano et al. | Experimental and theoretical approach to the assessment of stability criteria for safe transport of ammonium nitrate based emulsions | |
| Salzano et al. | Comparison of the explosion thermodynamics of TNT and black powder using Le Chatelier diagrams | |
| Surianarayanan et al. | Microcalorimetry and its role in thermal hazard quantification | |
| US7005991B1 (en) | Method for anticipating, delaying and/or preventing the risk of spontaneous combustion and/or explosion of an explosive atmosphere | |
| Gillis et al. | Variables Associated with the Classification of Ammonium Nitrate—A Literature Review | |
| Kang et al. | Enhancing risk/safety management of HAN-based liquid propellant as a green space propulsion fuel: A study of its hazardous characteristics | |
| Townsend | A basic strategy for the thermal stability assessment of pharmaceutical synthetic intermediates and products | |
| Van Dolah et al. | Explosion hazards of ammonium nitrate under fire exposure | |
| Gustin | Runaway reactions, their courses and the methods to establish safe process conditions | |
| Sayfullaeva | PREDICTING SPONTANEOUS COMBUSTION IN GRAIN PRODUCTION AND USE OF GAS ANALYZERS TO REDUCE THE RISKS OF EMERGENCY SITUATIONS | |
| Hoppe et al. | Reliable and effective inerting methods to prevent explosions | |
| Tickner et al. | Screening Protocol to Identify Potentially Explosive Compounds in Early Stage Development | |
| Jabalquinto et al. | Influence of humidity on the decomposition process of double base rocket propellant | |
| Janes et al. | Predicting the Fire and Explosion Properties of Early-Phase Active Pharmaceutical Ingredients | |
| Babrauskas | Fire safety is the key to ammonium nitrate explosion safety | |
| İSKENDER | HAZOP and ALOHA Analysis of Acetone | |
| Hici et al. | Research on the Environmental Conditions of Storage and Handling of Explosive Materials for Civil Use and of Pyrotechnic Articles with Respect to the Safety and Health of Personal and Human Personnel |