ОГНЕЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВОДА ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно - к способам и устройствам для предотвращения пожара или сдерживания огня, в частности - к физическим противопожарным преградам и барьерам.
Устройство может использоваться для противопожарной защиты в трубопроводах, емкостях и другом оборудовании промысловых и газосборных пунктов, газоперерабатывающих заводов, подземных хранилищ газа, линейной части магистральных газопроводов, технологических обвязок компрессорных, дожимных, газораспределительных станций.
Известно огнезащитное устройство для привода запорно-регулирующей арматуры трубопровода, содержащее запорно-регулирующую арматуру включающую в себя корпус и основной вал, соединенный с запорным элементом и исполнительным механизмом привода, несущий узел, связанный с элементами трубопровода, кожух, сопряженный с указанным несущим узлом и укрывающий запорно-регулирующую арматуру трубопровода, при этом образующие поверхности несущего узла и кожуха выполнены из многослойных огнестойких и теплоотражающих материалов (патент RU 2229909, МПК 7 A62С 2/06, 30.01.2003 г.).
Данное техническое решение является наиболее близким к полезной модели, поэтому принято за прототип.
Недостатками прототипа являются невозможность обеспечения безотказной работы запорно-регулирующей арматуры трубопровода при пожаре вследствие ненадежности защиты трубопроводов, мест их стыковки, повреждаемости при огневом воздействии.
Технический результат от использования заявленного технического решения заключается в обеспечении безотказной работы запорно-регулирующей арматуры трубопровода при пожаре.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь существенных признаков полезной модели с указанным техническим результатом.
Огнезащитное устройство для привода запорно-регулирующей арматуры трубопровода содержит запорно-регулирующую арматуру, включающую в себя корпус и основной вал, соединенный с запорным элементом и исполнительным механизмом привода, несущий узел, связанный с элементами трубопровода, кожух, сопряженный с указанным несущим узлом и укрывающий запорно-регулирующую арматуру трубопровода. Образующие поверхности несущего узла и кожуха выполнены из многослойных огнестойких и теплоотражающих материалов. Несущий узел состоит из опорной монолитной или решетчатой металлической площадки, сопряженной с корпусом запорно-регулирующей арматуры и двух - нижнего и верхнего монтажных элементов. Между опорной площадкой и нижним монтажным элементом, разъемно соединенными с указанными корпусом средством фиксации, установлен нижний огнезащитный барьер. Между обоими монтажными элементами, установлен верхний огнезащитный барьер. Оба огнезащитных барьера изготовлены из жестких магнезитовых плит. Изнутри к верхнему монтажному элементу прикреплена жесткая огнезащитная плита, разъемно соединенная с нижележащими верхним и нижним монтажными элементами. В отверстиях в опорной площадке и нижнем монтажном элементе размещена нижняя муфта, в которой установлен дополнительный пустотелый вал привода исполнительного механизма пневматического типа, связанный одним концом с основным валом запорного элемента, а другим концом - с верхней муфтой, размещенной в верхнем монтажном элементе и, соединенной с упомянутым исполнительным механизмом. Пространство вокруг нижнего монтажного элемента между нижним и верхним огнезащитными барьерами заполнено мягким огнестойким материалом на основе каменной ваты с алюминиевой фольгой с внешней стороны, а над верхним огнезащитным барьером установлена многослойная панель, в собранном состоянии устройства входящая в контакт с многослойными панелями внутри основания кожуха, который выполнен в виде жесткой емкости, форму которой образуют многослойные панели. При этом все многослойные панели кожуха и верхнего огнезащитного барьера склеены в виде блока из трех слоев плит на основе магнезитовых материалов, средняя из которых выполнена из вспененного магнезита, при этом слои плит имеют следующие толщины: внутреннего слоя 3-20 мм; среднего слоя 10-120 мм и наружного слоя 5-25 мм, который облицован снаружи алюминиевым покрытием толщиной 0,25-3 мм, окрашенным огнезащитой краской, В контакте между многослойной панелью верхнего огнезащитного барьера и многослойными панелями кожуха установлено уплотнение из мягкого огнестойкого материала на основе каменной ваты, приклеенного термостойким клеем к многослойным панелям кожуха, который обрешечен стальным усилителем его механической прочности и снабжен рукоятками с возможностью его снятия при необходимости оперативного обслуживания или управления арматурой. На верхнюю поверхность кожуха нанесены метки для указателя положения запорного элемента арматуры, упомянутая верхняя муфта дополнительного вала привода исполнительного механизма кинематически соединена с коленчатым рычагом поворота указателя положения запорного элемента. Воздухозаборная трубка исполнительного механизма пневматического типа привода запорно-регулирующей арматуры и электрические кабели пропущены через отверстия в верхнем огнезащитном барьере и в вышележащей многослойной панели и загерметизированы в них огнестойкой мастикой. Нижний и верхний монтажные элементы могут иметь С-образное или О-образное поперечное сечение, опорная площадка и кожух соединены между собой страховочными тросами. Воздухозаборная трубка исполнительного механизма привода запорно-регулирующей арматуры может быть снабжена уплотнителем и пламягасителем. Кожух может быть выполнен в виде параллелепипеда или в виде усеченного конуса с цилиндрической нижней частью или выполнен цилиндрической формы или в виде полусферы. Наружный огнестойкий слой многослойных панелей, деталей кожуха и огнезащитных барьеров на поверхности огневого воздействия может быть пропитан составом, отражающим тепловое излучение.
Устройство иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен продольный разрез огнезащитного устройства; на фиг.2 - вид сверху на устройство в виде параллелепипеда на фиг.1; на фиг.3-поперечный разрез кожуха; на фиг.4 - вид I на фиг.1; на фиг.5 - вид II на фиг.1; на фиг.6 - вид Α-A на фиг.3; на фиг.7 - вид Б на фиг.3; на фиг.8 - вид Г на фиг.3; на фиг.9 - вид В-В на фиг.4; на фиг.10 - вид E-Ε на фиг.7; на фиг.11 - вид Ж-Ж на фиг.7; на фиг.12 -представлен общий вид огнезащитного устройства, вариант исполнения; на фиг.13 - представлен аксонометрический вид огнезащитного устройства на фиг.1; фиг.14 - представлен общий вид устройства конической формы; фиг.15 - представлен общий вид устройства цилиндрической формы.
Огнезащитное устройство для привода запорно-регулирующей арматуры трубопровода содержит запорно-регулирующую арматуру, включающую в себя корпус 1 и основной вал 2, соединенный с запорным элементом (не показан) и исполнительным механизмом 3 привода, несущий узел, связанный с элементами трубопровода, кожух 4, сопряженный с указанным несущим узлом и укрывающий запорно-регулирующую арматуру трубопровода.
Образующие поверхности несущего узла и кожуха выполнены из многослойных огнестойких и теплоотражающих материалов.
Несущий узел состоит из опорной монолитной или решетчатой плоской металлической площадки 5, сопряженной с корпусом запорно-регулирующей арматуры и двух - нижнего 6 и верхнего 7 монтажных элементов. Между опорной площадкой 6 и нижним 6 монтажным элементом, разъемно соединенными с указанными корпусом средством фиксации 8 установлен нижний 9 огнезащитный барьер, а между обоими монтажными элементами 6 и 7, установлен верхний 10 огнезащитный барьер. Оба огнезащитных барьера 9 и 10 изготовлены из жестких магнезитовых плит.
Изнутри к верхнему монтажному элементу прикреплена жесткая огнезащитная плита 11, разъемно соединенная с нижележащими верхним 7 и нижним 6 монтажными элементами.
В отверстиях в опорной площадке 5 и нижнем 6 монтажном элементе размещена нижняя муфта 12, в которой установлен дополнительный пустотелый вал 13 привода исполнительного механизма 3 пневматического типа, связанный одним концом с основным валом 2 запорного элемента, а другим концом - с верхней муфтой 14, размещенной в верхнем 7 монтажном элементе и, соединенной с упомянутым исполнительным механизмом.
Пространство вокруг нижнего 6 монтажного элемента между нижним 9 и верхним 10 огнезащитными барьерами заполнено мягким огнестойким материалом 15 на основе каменной ваты с алюминиевой фольгой 16 с внешней стороны.
Над верхним 7 огнезащитным барьером установлена многослойная панель 17, в собранном состоянии устройства входящая в контакт с многослойными панелями 18 и внутри основания 19 высотой H кожуха 4, который выполнен в виде жесткой емкости, форму которой образуют многослойные панели 18 и 20.
Все многослойные панели кожуха 4 и верхнего 10 огнезащитного барьера склеены в виде блока из трех слоев плит 21, 22 и 23 на основе магнезитовых материалов, средняя 22 из которых выполнена из вспененного магнезита, при этом слои плит имеют следующие толщины: внутреннего 21 слоя 3-20 мм; среднего 22 слоя 10-120 мм и наружного 23 слоя 5-25 мм, который облицован снаружи алюминиевым покрытием 24 толщиной 0,25-Змм, окрашенным огнезащитной краской 25.
Панели кожуха могут неразъемно соединяться между собой (например, склеиванием) плоскостями среза под углом 45 градусов сопрягаемых поверхностей или неразъемным соединением внутренних поверхностей выпусков алюминиевых покрытий боковых панелей с торцами алюминиевого покрытия верхней панели, размещенного заподлицо в указанных выпусках боковых панелей (не показано), при этом стык между указанными панелями может быть закрыт уголком или пластиной, плотно прикрепленными к панелям кожуха.
В контакте между многослойной панелью верхнего огнезащитного барьера и многослойными панелями кожуха установлено уплотнение 26 из мягкого огнестойкого материала на основе каменной ваты, приклеенного термостойким клеем к многослойным панелям 18 кожуха 4.
Кожух 4 обрешечен стальным усилителем 27 его механической прочности и снабжен рукоятками 28 с возможностью его снятия при необходимости оперативного обслуживания или управления арматурой.
На верхнюю поверхность кожуха 4 нанесены метки 29 для указателя 30 положения запорного элемента (не показано) арматуры.
Упомянутая верхняя муфта 14 дополнительного вала 13 привода исполнительного механизма кинематически соединена с коленчатым рычагом 31 поворота указателя 30 положения запорного элемента.
Воздухозаборная трубка 32 исполнительного механизма пневматического типа привода запорно-регулирующей арматуры и электрические кабели 33 пропущены через отверстия в верхнем 10 огнезащитном барьере и в вышележащей многослойной панели 17 и загерметизированы в них огнестойкой мастикой.
Нижний 6 и верхний 7 монтажные элементы могут иметь С-образное или сообразное поперечное сечение.
Опорная площадка 5 и кожух 4 могут быть соединены между собой страховочными тросами 34.
Воздухозаборная трубка 32 исполнительного механизма привода запорно-регулирующей арматуры может быть снабжена уплотнителем 35 и пламягасителем 36.
Кожух 4 может быть выполнен в виде параллелепипеда или в виде усеченного конуса с цилиндрической нижней частью или выполнен цилиндрической формы или в виде полусферы.
Наружный огнестойкий слой многослойных панелей 17, 18 и 20 кожуха 4 и огнезащитного барьера 10 на поверхности огневого воздействия может быть пропитан составом, отражающим тепловое излучение.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано ее назначение, она может быть изготовлена промышленным способом и использована для защиты магистральных трубопроводов и других объектов.
Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат - в обеспечении безотказной работы запорно-регулирующей арматуры трубопровода при пожаре, т.е. являются существенными.
Полезная модель в том виде, как она охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Устройство реализуется следующим образом.
Огнезащитный кожух применяется совместно с пневматическим приводом типы: GBVA/DAPS, GBVA/DFPB; с системой управления, предназначен для использования на трубопроводах, емкостях и другом оборудовании промысловых и газосборных пунктов, газоперерабатывающих заводов, подземных хранилищ газа, линейной части магистральных газопроводов, технологических обвязок компрессорных, дожимных, газораспределительных станций ОАО «Газпром».
Огнезащитный кожух предназначен для использования в следующих условиях окружающей среды:
- климатические условия: УХЛ1;
- температура окружающей среды: -60…+40°С;
- относительная влажность - до 100%, с выпадением конденсата;
- место установки: открытая площадка (суша);
- защита от солнечного излучения (ультрафиолет): не требуется;
- защита от атмосферных осадков: не требуется.
Изготовление устройства производится следующим образом:
Из готовых, изготовленных в размер требуемого огнезащитного кожуха многослойных панелей при помощи алюминиевых уголков и крепежных принадлежностей собирается верхняя часть кожуха. Согласно положению и разметке в верхней панели сверлится отверстие для вывода вала указателя положения арматуры. Далее на полученную конструкцию надевается верхняя часть защитного металлического каркаса. К верхней части защитного металлического каркаса крепится нижняя часть защитного металлического каркаса таким образом, чтобы конструкция из многослойных панелей была жестко закреплена между внутренним и внешним защитными металлическими каркасами.
На нижнюю панель, имеющую необходимые отверстия для крепления и вывода электрических кабелей и ввода рабочего агента пневматического привода, в месте контакта с верхней частью огнезащитного кожуха при помощи термостойкого клея крепится мягкий уплотнительный материал на основе каменной ваты.
Сборка устройства производится следующим образом:
Между монтажными элементами крепления привода к арматуре устанавливается магнезитовая панель - нижний огнезащитный барьер.
Устанавливается дополнительный вал, передающий крутящий момент от привода к арматуре.
Между монтажными элементами крепления привода к арматуре устанавливается верхний огнезащитный барьер, нам котором размещается многослойная панель - нижняя часть кожуха.
Между магнезитовой панелью и нижней частью огнезащитного кожуха монтажные элементы крепления привода к арматуре укрываются материалом на основе каменной ваты с алюминиевым верхним слоем.
Через предусмотренные отверстия в многослойной панели - нижней части огнезащитного кожуха и верхнем огнезащитном барьере производится подключение электрических кабелей и воздуховода пневматического привода и место ввода герметизируются огнестойкой мастикой.
После затяжки всех механических соединений с необходимым моментом сверху на привод надевается верхняя часть огнезащитного кожуха таким образом, чтобы она опиралась на многослойную панель днища в месте, проклеенном мягким уплотнительным материалом на основе каменной ваты.
Кожух может крепиться к опорной площадке страховочными тросами для удержания в рабочем положении в случае пожара сопровождаемого взрывной волной.
Через предусмотренное отверстие в верхней панели устанавливается коленчатый рычаг поворота указателя положения арматуры.
Данное устройство обладает следующими преимущества перед известными:
- использование съемной верхней части короба, обслуживающий персонал имеет полный доступ для ремонта, обслуживания и управления оборудованием со всех сторон;
- за счет применения теплоизолирующих проставок и специальной конструкции вала достигнуто снижение теплового потока от арматуры к приводу, что позволяет полностью сохранить работоспособность системы;
- использование многослойных панелей позволяет достичь минимальной теплопроводности от окружающей среды к оборудованию;
- наличие ручек на съемной части кожуха позволяет получить доступ к защищаемому оборудованию без дополнительного инструмента;
- наличие указателя положения запорного элемента позволяет определять положение арматуры без снятия защитного короба даже при инспекции объекта с воздуха (вертолетом);
- благодаря пустотелому валу указателя уменьшен тепловой поток от указателя к приводу. Указатель положения арматуры позволяет определить положение арматуры;
- использование жесткого каркаса защищает огнезащитный короб от повреждений при механическом воздействии на короб. Стальной каркас окрашивается огнезащитной эмалью, что позволяет сохранить свойства материала каркаса без деформаций и критических снижений прочности металла;
- внешнее алюминиевое покрытие многослойных панелей препятствует разрушению их материала при механическом воздействии на них. Кроме того, алюминий позволяет отражать тепловое излучение на начальной стадии пожара, что положительно влияет на общие огнезащитные свойства кожуха;
- защитная эмаль предотвращает негативные влияния окружающей среды, таких как ультрафиолетовое излучение, атмосферные осадки, на материалы многослойных панелей.
Благодаря защитной эмали устройство сохраняет функциональные свойства и эстетичный вид на всем протяжении срока службы.
Использование полезной модели позволяет повысить надежность и безотказность работы оборудования при нештатных ситуациях и безопасность, так как даже при возникновении пожара имеется возможность перекрыть подачу горючих веществ в зону горения. А также повысит эксплуатационные возможности путем упрощения конструкции, технологии сборки и обслуживания.