ЕМКОСТЬ С ДИАФРАГМОЙ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ УТЕЧЕК И ТЕМПЕРАТУРНЫХ РАСШИРЕНИЙ ЖИДКОСТИ, НАХОДЯЩЕЙСЯ В ТРУБОПРОВОДЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к вспомогательным устройствам трубопроводов, в частности, к емкостям для компенсации утечек и температурных расширений жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением. Изобретение может быть использовано для трубопроводных сетей различного назначения, но в особенности для сетей трубопроводов, входящих в автоматические и стационарные системы тушения пожаров на территории нефтеперекачивающих станций, резервуарных нефтяных парков и нефтяных сливо-наливных эстакад. Трубопроводные сети для вышеперечисленных объектов всегда заполнены жидкостью (водой или раствором пенообразователя) под давлением с целью обеспечения постоянной готовности к тушению пожаров и образуют замкнутый объем. Со временем в таких сетях могут происходить утечки. А так как сети являются частично наружными, то возможны температурные расширения или уменьшения объема жидкости и, следовательно, колебания давления в сети при повышении или понижении температуры окружающей среды. Заявленная емкость предназначена для компенсации указанных явлений.
7
Известна емкость, раскрытая в описании к патенту США №6846534, МКИ F 16 L 1/00, В 32 В 2/02, опубликованном 25.01.2005 г. Емкость служит гидравлическим аккумулятором, который, как известно, предназначен для
выравнивания давления и расхода жидкости или газа. Емкость содержит корпус, диафрагму, делящую корпус на два отсека, один из которых содержит газ, такой как азот, а другой жидкость. В корпусе имеется отверстие для соединения отсека для жидкости с трубопроводом. Материал диафрагмы - это микрослойный полимерный композит. Слои представляют собой чередование первого материала, являющегося барьером для газа и жидкости, и второго материала, служащегося для обеспечения упругости и гибкости мембраны. Первым материалом могут являться поливинилхлорид, сополимеры этиленвинилового спирта, полимеры поливилидена и другие подобные материалы без ограничения. Вторым материалом предпочтительно могут быть термопластичные полиэстерполиуретан, поликарбонатный полиуретан, а также другие подобные материалы, являющиеся неткаными. Недостатками емкости по патенту США №6846534 являются следующие. Во-первых, диафрагма этого устройства является упругой и деформируется при сравнительно небольших усилиях. Деформация и восстановление формы приводят к достаточно быстрому износу диафрагмы. Во-вторых, диафрагма недостаточно прочна на разрыв. Изобретение по патенту США №6846534 является наиболее близким аналогом для заявленной емкости.
Задачей изобретения является повышение надежности работы емкости за счет повышения надежности диафрагмы.
Технический результат по отношению к наиболее близкому аналогу заключается в уменьшении способности диафрагмы к деформации при растяжении с сохранением гибкости диафрагмы (малой жесткости на изгиб) и в повышении прочности диафрагмы на разрыв.
Как и наиболее близкий аналог, емкость для компенсации утечки и температурного расширения жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением, содержит корпус, диафрагму, делящую корпус на два отсека, один из которых предназначен для газа, такого как азот, а другой для жидкости, и выполненную из слоистого полимерного композита с чередованием слоев из первого материала, такого как поливинилхлорид, и второго материала, придающего диафрагме гибкость, а также отверстие в корпусе для соединения отсека для жидкости с трубопроводом.
В отличие от наиболее близкого аналога второй материал диафрагмы выполнен из полиэфирной ткани (полиэстер) с толщиной волокон 1100 дцгекс (dtex), на которую нанесен первый материал, пластифицированный полиуретаном.
Внутри отсека для жидкости к отверстию в корпусе, соединяющему отсек для жидкости с трубопроводом, может быть присоединена перфорированная труба.
Заявленная емкость изображена на фигуре со следующими обозначениями: 1 - корпус, 2 - диафрагма, 3 - отсек для газа, 4 - отсек для
жидкости, 5 - отверстие в корпусе для соединения отсека 4 для жидкости с трубопроводом, 6 - трубопровод, 7 - перфорированная труба.
Емкость для компенсации утечки и температурного расширения жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением, содержит корпус 1. Корпус 1 делится диафрагмой 2 на два отсека. Один отсек 3 предназначен для газа, такого как азот. Другой отсек 4 предназначен для жидкости. В корпусе 1 имеется отверстие 5 для соединения отсека 4 для жидкости с трубопроводом 6. Диафрагма 2 выполнена из слоистого полимерного композита с чередованием слоев из первого материала, такого как поливинилхлорид, и второго материала, придающего диафрагме 2 гибкость. Второй материал слоистого полимерного композита выполнен из полиэфирной ткани (полиэстер) с толщиной волокон 1100 дцтекс (dtex), на которую нанесен первый материал, пластифицированный полиуретаном.
Внутри отсека 4 к отверстию 5 в корпусе 1 может быть присоединена перфорированная труба 7.
Емкость работает следующим образом.
Отсек для жидкости 4 соединен с трубопроводом 6. Трубопровод 6 и отсек 4 емкости заполняют жидкостью. Трубопровод 6 и отсек 4 образуют замкнутый объем, в котором жидкость находится под давлением. В отсек 3 помещают газ, например, азот или воздух под давлением. При увеличении температуры жидкости и ее температурном расширении,
например, при повышении температуры окружающей среды, газ в отсеке 3 сжимается и компенсирует температурное расширение жидкости в трубопроводе 6. При уменьшении температуры жидкости и ее температурном сокращении, например, при понижении температуры окружающей среды или при возникновении утечки на трубопроводе 6, газ, изначально находившейся под давлением в отсеке 3, расширяется и компенсирует сокращение жидкости в трубопроводе 6.
В заявляемой емкости уменьшается способность диафрагмы к деформации при растяжении с сохранением ее гибкости за счет того, что один из слоев диафрагмы выполнен из тканевого материала: полиэфирной ткани (полиэстер) с определенной толщиной волокон 1100 дцтекс (dtex), на которую нанесен другой материал, такой как поливинилхлорид, пластифицированный полиуретаном. В результате уменьшается износ диафрагмы и повышается ее надежность. По этой же причине повышается прочность диафрагмы на разрыв.
Емкость может содержать перфорированную трубу 7. Перфорированная труба 7 исключает смыкание материала диафрагмы 2 при работе и дополнительно повышает надежность работы емкости.
Таким образом, по сравнению с наиболее близким аналогом заявленная емкость для компенсации утечек и температурных расширений жидкости, находящейся в трубопроводе под давлением является более надежной в эксплуатации за счет повышения надежности диафрагмы.