ВЗРЫВОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО С СИСТЕМОЙ ОПОВЕЩЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ
EXPLOSION-PROTECTION DEVICE WITH ALARM SYSTEM WARNING OF INITIAL PHASE OF EMERGENCY SITUATIONS

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС).
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является взрывозащитное устройство по патенту РФ №130657, F16D 3/04, (прототип), содержащее корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, например в виде цепей, один конец которых шарнирно соединен с корпусом клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором, при этом корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, а в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывной мембраны.
Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность из-за того, что гибкие связи, выполненные в виде цепей, работают рывками, с ударами, т.е. создают дополнительные динамические нагрузки на устройство в целом, что может привести к их поломке, а также то, что не фиксируется средствами оповещения персонала момент возникновения начальной фазы ЧС.
Технический результат - повышение эффективности и надежности защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации путем регистрации момента возникновения начальной фазы ЧС средствами оповещения персонала.
Это достигается тем, что во взрывозащитном устройстве с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации, содержащем корпус клапана, футерованный грузовой затвор, подвижно соединенный с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, разрывной элемент в виде мембранного предохранительного устройства, а на одной из диаметрально расположенных планок мембранного узла мембранного предохранительного устройства закреплен индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединен с усилителем сигнала, а выход усилителя сигнала соединен со входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации.
На чертеже изображен общий вид взрывозащитного устройства с разрывной мембраной.
Взрывозащитное устройство с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации с разрывной мембраной 7 устанавливается на корпус 1 защищаемого объекта и содержит футерованный грузовой затвор 2, подвижно соединенный с корпусом 3 клапана посредством не менее трех гибких связей, например в виде цепей 9, один конец которых шарнирно соединен с корпусом 3 клапана, а другой - шарнирно соединен с грузовым затвором 2 клапана. Корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической части 3, средней конической части 4 и верхней цилиндрической части 5, причем в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор 2, перекрывающий отверстие диаметром Dy в корпусе 1 защищаемого объекта. К верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана крепится узел 6 разрывной мембраны 7 посредством крепежных элементов 8. Затвор 2 не обеспечивает герметичного перекрытия сбросного отверстия защищаемого аппарата 1, он свободно лежит на нем, а слегка прослабленные цепи 9 служат лишь для центровки затвора 2, т.е. для предотвращения его больших смещений относительно сбросного отверстия, причем футерованный грузовой затвор 2 защищает корпус клапана от прогорания в случае высокой температуры в защищаемом аппарате. Для получения наибольшей эффективности взврывозащиты производственного оборудования взрывозащитный клапан имеет параметры, которые находятся в следующих оптимальных интервалах величин: а=D/Dy=1,5÷2,0; где Dy - диаметр верхней цилиндрической части 5 корпуса клапана, равный максимальному размеру отверстия корпуса 1 защищаемого объекта; D - диаметр нижней цилиндрической части 3 корпуса клапана.
На корпусе 1 клапана, в месте крепления футерованного грузового затвора 2, подвижно соединенного с корпусом 1 клапана, посредством не менее трех гибких связей 9, закреплен индикатор безопасности в виде датчика 17, реагирующего на ударную деформацию при открытии затвора 2, при этом выход датчика 17 соединен с усилителем сигнала 18, а выход усилителя сигнала 18 соединен со входом устройства оповещения 19 персонала об аварийной ситуации.
В корпусе 1 клапана, в его цилиндрической части 3, граничащей с конической частью 4 клапана, установлена круглая диафрагма 10 с центральным отверстием 16 и с по крайней мере тремя отверстиями 11, расположенными в ее периферийной части. В центре диафрагмы 10 прикреплен дополнительный индикатор безопасности 14, выполненный в виде круглого тензорезистора, нижняя часть которого опирается на центральное отверстие 16 диафрагмы 10.
Установка дополнительного индикатора безопасности повышает надежность защиты оборудования и персонала от ЧС взрывного характера.
В верхней части футерованного грузового затвора 2 осесимметрично корпусу 1 клапана закреплен своей нижней частью стержень 13, верхняя часть которого расположена в центральном отверстии 16 диафрагмы 10.
Между нижней частью круглой диафрагмы 10 и верхней частью футерованного грузового затвора 2 на опорном стержне 13 коаксиально ему установлена втулка 12 из быстроразрушающегося материала, например стекла, типа «триплекс», прочность которой рассчитана на определенное избыточное давление в клапане.
При превышении избыточного давления в клапане втулка теряет устойчивость, распадаясь на отдельные части, и стержень 12 упирается через центральное отверстие 16 в диафрагме 10 в индикатор безопасности 14, сигнал с которого по линии связи 15 поступает на тензоусилитель 18, а с него в блок 19 системы оповещения об аварийном режиме, которая позволяет принять соответствующие меры для предотвращения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации.
Устройство может найти применение для химической и других смежных отраслей промышленности, продукты которых и ценны и исключительно вредны для окружающей среды, при этом условие полной герметичности и возможности предупреждения крупномасштабной аварии, следует рассматривать как приоритетное направление, в значительной мере определяющее безопасность производственных процессов в рамках доктрины техносферной безопасности.