АВАРИЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УТЕЧКУ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
EMERGENCY DEVICE TO KILL LEAKS OF HARMFUL CHEMICALS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к воздействию на опасные химические вещества, в частности к аварийному устройству и способу для воздействия на утечку опасных химических веществ.
Предпосылки создания изобретения
Химические вещества являются неотъемлемой частью для промышленного производства и для жизни людей. Более того, большинство химических веществ являются опасными химическими веществами, большинство из которых являются текучими средами, включающими в себя газы и жидкости. Во время производства, хранения, транспортировки и использования опасных химических веществ иногда возникают проблемы с утечками из-за старения контейнера, высокой температуры и повреждений, которые приводят к нанесению ущерба для окружающей среды и даже приводят к катастрофическим последствиям. Быстрая и эффективная аварийная работа важна для того, чтобы снизить ущерб и избежать катастрофических последствий.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к новому способу аварийной работы для воздействия на утечку опасных химических веществ. В частности, когда вытекают опасные химические вещества, при использовании автоматического охлаждающего устройства с отрицательным давлением, опасные химические вещества, которые не протекают, могут быть безопасно, быстро и эффективно введены в устройство, чтобы уменьшить ущерб для человека и окружающей среды и избежать возможных катастрофических последствий.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к аварийному устройству для воздействия на утечку опасных химических веществ. Аварийное устройство содержит:
первый контейнер, имеющий закрытую камеру с отрицательным давлением, и впускное устройство, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер; и
второй контейнер, установленный и прикрепленный в первом контейнере, причем второй контейнер содержит по существу безопасный сжиженный газ и имеет отверстие, которое сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля.
Когда опасные химические вещества вытекают в результате повреждений или старения устройства или хранимые опасные химические вещества подвергаются угрозе воздействия высокой температуры, может быть использовано аварийное устройство настоящего изобретения. Прежде всего, первый контейнер соединен с контейнером с утечкой через впускное устройство на первом контейнере. При отрицательном давлении опасные химические вещества, которые не вытекают в контейнере с утечкой, могут течь в первый контейнер. Более того, отверстие второго контейнера может быть открыто в соответствующий момент так, чтобы температура в первом контейнере понижалась в результате выпуска сжиженного газа во втором контейнере, в результате чего давление в первом контейнере будет понижаться, чтобы поглощалось больше опасных химических веществ из контейнера с утечкой, уменьшалась потеря опасных химических веществ, уменьшался вред для окружающей среды и человека, и исключались возможные катастрофические последствия.
Следовательно, в другом аспекте настоящее изобретение относится к способу аварийной работы для воздействия на утечку опасных химических веществ, включающему:
(1) создание устройства для аварийной работы, которое содержит:
первый контейнер, имеющий закрытую камеру с отрицательным давлением, впускное устройство, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер; и
второй контейнер, установленный и прикрепленный в первом контейнере, причем второй контейнер содержит по существу безопасный сжиженный газ и имеет отверстие, которое сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля;
(2) соединение впускного устройства, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер, с контейнером, в котором опасные химические вещества вытекают, чтобы вводить опасные химические вещества, которые не вытекают, в аварийное устройство; и
(3) открытие отверстия второго контейнера и выпуск по существу безопасного сжиженного газа, находящегося во втором контейнере так, чтобы температура и давление в первом контейнере уменьшились, чтобы вводить больше опасных веществ, которые не вытекают, в аварийное устройство.
Аварийное устройство настоящего изобретения может быть отдельным контейнером или контейнером, погружаемым на транспортные средства.
Аварийное устройство настоящего изобретения может быть использовано во время аварийной работы, когда есть утечка воспламеняемых, взрывчатых, токсичных, коррозийных, радиоактивных или химически загрязняющих опасных химических веществ, в частности наиболее опасных газов и текучих сред с низкими точками кипения. Опасные химические вещества включают в себя, но не ограничиваются ими, оксихлорид фосфора, газолин, бромин, жидкий аммиак, жидкий хлор, жидкий сульфид водорода, синильную кислоту, метилизоцианат, окись этилена, натуральный газ, сжиженный нефтяной газ, спирт, хлороформ и тому подобное.
В одном варианте осуществления впускное устройство, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер, выполнено из стойкого к давлению и стойкого к коррозии материала и расположено для герметичного соединения или по существу герметичного соединения с контейнером, в котором вытекают опасные химические вещества. Герметическое соединение или по существу герметичное соединение может быть достигнуто способами, хорошо известными специалистам в данной области техники, в виде трубного соединения, магнитной адсорбции и тому подобного.
Второй контейнер установлен в первый контейнер. Второй контейнер содержит по существу безопасный сжиженный газ. Когда проводится аварийная работа, при поглощении опасных химических веществ, которые не вытекают, по существу безопасный сжиженный газ может выпускаться в форме газа из второго контейнера посредством открытия выпускного клапана на втором контейнере. При выпуске сжиженного газа происходит поглощение тепла окружающей среды (то есть первого контейнера) так, что температура контейнера уменьшается и тем самым давление в первом контейнере снижается для того, чтобы в него поступало больше опасных веществ из контейнера с утечкой.
Второй контейнер может быть закреплен в первом контейнере посредством хорошо известных в данной области техники способов. Предпочтительно, второй контейнер расположен ближе к впускному устройству первого контейнера, что позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер так, чтобы заставлять быстро снижаться температуру опасных химических веществ. Более того, второй контейнер не контактирует напрямую с первым контейнером, так что второй контейнер быстро обменивается теплом с поступившими опасными химическими веществами в первом контейнере, но не обменивается теплом с внешней окружающей средой через стенки первого контейнера.
Сжиженный газ во втором контейнере может быть выбран из газа, критическая температура которого выше температуры окружающей среды, и который по существу безопасен для окружающей среды и человека. Сжиженный газ является газом с атмосферным давлением при температуре окружающей среды, но он является жидкостью под давлением при температуре окружающей среды. Когда аварийное устройство не используется, второй контейнер находится под давлением, и газ сохраняется в виде жидкости. Однако, при использовании, второй контейнер сообщается с внешней средой, и сжиженный газ переходит в газообразное состояние и поглощает тепло окружающей среды. Предпочтительно, сжиженный газ является жидким углекислым газом, который является легкодоступным и недорогим.
Первый контейнер и второй контейнер являются жесткими контейнерами и стойкими к давлению контейнерами, предпочтительно стальным баком или цилиндром. Второй контейнер может быть стойким к давлению в любой форме, такой как цилиндрическая, сферическая, змеевидная трубчатая и тому подобное.
Второй контейнер настоящего изобретения имеет отверстие, которое сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля. Второй контейнер имеет одно или более отверстий. В одном варианте осуществления отверстие представляет собой выпускной клапан с ручным управлением. В другом варианте осуществления отверстие представляет собой автоматический выпускной клапан. В еще одном варианте осуществления второй контейнер имеет не только выпускной клапан с ручным управлением, но и автоматический выпускной клапан.
В другом варианте осуществления первый контейнер имеет датчик давления. Во время аварийной работы давление в первом контейнере повышается постепенно до равновесного давления. В этом процессе скорость изменения давления постепенно понижается. Когда датчик давления определяет, что скорость изменения давления в первом контейнере меньше, чем заданное значение, подается сигнал в систему управления. Система управления автоматически подает команду на открытие автоматического выпускного клапана.
Когда выбирается, что сжиженный газ настоящего изобретения является углекислым газом, специалист в данной области техники понимает, как выполнить отверстия второго контейнера так, чтобы предотвратить блокировку отверстий сухим льдом, образующимся во время перехода в газообразное состояние жидкого углекислого газа.
Устройство настоящего изобретения может быть использовано как устройство для срочных аварийных работ для мест и транспортных средств, в которых опасные химические вещества производятся, хранятся и используются. Устройство настоящего изобретения также может быть использовано как стационарное аварийное устройство для профессионального спасателя в области опасных химических веществ. Устройство настоящего изобретения может уменьшить риск безопасности для производства, хранения, транспортировки и использования жидких опасных химических веществ, в особенности наиболее опасных газов и текучих сред с низкими точками кипения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематическое изображение варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой схематическое изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения.
Вариант осуществления изобретения
Технические содержание настоящего изобретения проиллюстрировано далее с помощью предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Следует понимать, что содержание, показанное на чертежах, используется только для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивает объем настоящего изобретения.
На каждом чертеже одинаковые компоненты имеют одинаковые позиции. Например, на фиг.1 позиция первого контейнера - 101, позиция первого контейнера на фиг.2 - 201 и так далее.
Фиг.1 представляет собой схематическое изображение варианта осуществления настоящего изобретения. Аварийное устройство для воздействия на утечку опасных химических веществ содержит первый контейнер 101 и второй контейнер 104, закрепленный в первом контейнере посредством опор 105.
Во внутренней части первого контейнера 101 образована закрытая камеры 102 с отрицательным давлением. Первый контейнер 101 имеет впускное устройство 103, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер 101. Во время аварийной работы первый контейнер 101 сообщается с контейнером с утечкой через впускное устройство 103. При отрицательном давлении опасные химические вещества, которые не вытекают из имеющего утечку контейнера, текут в камеру 102 первого контейнера 101.
Второй контейнер 104 может быть цилиндрическим или сферическим контейнером. Второй контейнер 104 содержит сжиженный газ 106. Во втором контейнере 104 может быть установлен датчик уровня жидкости (не показан) для определения в любое время количества жидкости во втором контейнере 104 и для пополнения жидкости при необходимости.
Второй контейнер 104 имеет выпускной клапан 107, который сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля. Второй контейнер 104 может иметь один или более выпускных клапанов 107.
Сжиженный газ 106 может подаваться или добавляться во второй контейнер 104 через выпускной клапан 107 или через другие входные подающие устройства (не показаны).
Во время аварийной работы, когда определенное количество опасных химических веществ поступает в первый контейнер 101 так, что давление в первом контейнере 101 становится близким к равновесному давлению, выпускной клапан 107 открывается для выпуска сжиженного газа 105, находящегося во втором контейнере 104. Во время выпуска сжиженный газ 106 поглощает тепло окружающей среды (то есть первого контейнера 101) так, что температура контейнера понижается и, следовательно, давление в первом контейнере 101 уменьшается, что приводит к поступлению большего количества опасных химических веществ из контейнера с утечкой.
Фиг.2 представляет собой схематическое изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения. Аварийное устройство для воздействия на утечку опасных веществ содержит первый контейнер 201 и змееобразный трубчатый второй контейнер 204, закрепленный в первом контейнере 201.
Закрытая камера 202 с отрицательным давлением образована во внутренней части первого контейнера 201. Первый контейнер 201 имеет впускное устройство 203, которое позволяет находящимся снаружи опасным химическим веществам поступать в первый контейнер 201. Во время аварийной работы первый контейнер 201 сообщается с контейнером с утечкой через впускное устройство 203. При отрицательном давлении опасные химические вещества, которые не вытекают из контейнера с утечкой, текут в камеру 202 первого контейнера 201.
Второй контейнер 204 содержит сжиженный газ 206.
Второй контейнер 204 имеет выпускной клапан 206, который сообщается с внешней окружающей средой с возможностью контроля, и имеет входное подающее устройство 208, через которое подается сжиженный газ 206. Второй контейнер 204 может иметь один или более выпускных клапанов 207, и одно или более входных подающих устройств 208.
Первый контейнер 201 имеет датчик давления 209. Во время аварийной работы, когда определенное количество опасных химических веществ течет в первый контейнер 201 так, что датчик давления 209 определяет, что скорость изменения давления в первом контейнере меньше, чем заданное значение, подается сигнал в систему управления 210. Система управления 210 контролирует открытие или частичное открытие выпускного клапана 207 для выпуска сжиженного газа 206, находящегося во втором контейнере 204. Во время выпуска сжиженный газ 206 поглощает тепло окружающей среды (то есть первого контейнера 201) так, что температура первого контейнера 201 понижается и, следовательно, давление в первом контейнере 201 уменьшается, что приводит к поступлению большего количества опасных химических веществ из контейнера с утечкой.