УСТАНОВКА ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ С ТОКСИЧНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
UNIT TO OPEN TIGHT METAL VESSELS WITH TOXIC SUBSTANCES

Изобретение относится к области исследований свойств особо опасных токсичных веществ, в частности к устройствам дистанционного вскрытия герметичных емкостей с газообразными или жидкими токсичными веществами, и может быть применено в различных областях промышленности.
Задачей, стоящей в данной области техники, является обеспечение безопасности при работе с токсичными веществами, особенно легколетучими газообразными и жидкими. Например, для уничтожения отравляющих веществ необходимо подобрать условия для их полного разложения без нарушения экологии окружающей среды, поэтому актуальной проблемой является безопасное вскрытие емкости с исследуемым веществом, подвергнутым воздействию давления или температуры.
Известен модульный лабораторный комплекс для осуществления исследований при работе с легколетучими и особо опасными веществами по патенту России №2291937, описание к которому опубликовано 20.01.07 г. Данное известное изобретение направлено на повышение безопасности за счет исключения прямого контакта исследователей с воздушной средой рабочей зоны. Это достигается тем, что каждая операция исследований выполняется в рабочей камере вытяжного шкафа, воздушная среда которой отделена и изолирована от воздушной среды, в которой выполняются другие операции исследования. Каждая рабочая камера снабжена окном подачи емкости с исследуемым веществом, отверстиями для рук, переходящими в гофропатрубки, и защитного экрана, состоящего из двух частей, одна из которых выполнена подвижной. Поскольку весь комплекс содержит несколько рабочих камер, отделенных секционными перегородками друг от друга, то в зависимости от вида исследований и от исследуемых веществ перегородки выполняют из нержавеющей стали, матового пластикового ударопрочного или кислото-щелочестойкого материала. К тому же материалы, из которых изготовлены отдельные элементы, в том числе и прокладки, должны обладать низкой сорбционной способностью. Однако исследователи вынуждены контактировать с исследуемым веществом через гофропатрубки, что недостаточно безопасно. К тому же данный комплекс громоздок и требует применения дополнительных мер безопасности при вскрытии образцов особо опасных веществ, находящихся в газообразном или жидком агрегатном состоянии.
Известна установка для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами (патент России №2201887, опубликовано 10.04.03 г.). Данная конструкция наиболее близка заявляемой и выбрана в качестве прототипа. Известная конструкция направлена на решение задачи, связанной с увеличением экологической безопасности процесса и более полного сбора продукта, что достигается за счет дистанционного вскрытия и опорожнения металлических барабанов с токсичными сыпучими веществами, например цианистым натрием. Установка включает камеру растаривания с полостью для размещения вскрываемой емкости, в частности герметичных металлических барабанов, деформирующее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры. Деформирующим устройством является режущая головка с наконечником и ножами, расположенная в полости камеры с возможностью перемещения за счет пневмопривода в сторону вскрываемой емкости. Узел вывода включает в себя вытяжной зонд для мелкодисперсной взвеси, образующийся после вскрытия, газоход и течку для сыпучих веществ. Кроме этого, установка содержит механизм подачи барабанов, системой пылеулавливания, системой подачи и циркулирования жидкости. Известная конструкция стационарна и предназначена для использования в производственных условиях, она непригодна для исследования небольших количеств токсичных веществ, например, в лабораторных условиях из-за больших габаритов, сложности обслуживания и отсутствия мобильности.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является мобильность, упрощение обслуживания.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами, включающей камеру для размещения вскрываемой емкости, вскрывающее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры, в качестве вскрывающего устройства используют устройство, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью, камеру выполняют в виде двух стаканов, открытыми торцами, обращенными друг к другу, при этом торец одного стакана снабжен фланцем, а торец другого - гибкой мембраной, которые герметично соединены с возможность углового перемещения стаканов относительно друг друга, на внешней поверхности вскрываемой емкости выполняют концентратор напряжения и размещают ее в камере таким образом, что концентратор напряжения расположен в зоне стыковки стаканов, а узел вывода выполняют в виде патрубка с герметичным вентилем и размещают его на фланце.
Применение устройства, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью, позволяет исключить контакт вскрывающего устройства с вскрываемой емкостью, а значит, и с токсичным веществом, что упрощает обслуживание, продляет срок службы вскрывающего устройства и обеспечивает безопасность процесса.
Выполнение камеры в виде двух стаканов, открытыми торцами обращенными друг к другу, позволяет обеспечить подвижность стаканов относительно друг друга, чтобы в дальнейшем передать деформацию на вскрываемую емкость без контакта вскрывающего устройства с вскрываемой емкостью.
Снабжение торца одного стакана фланцем, а торца другого - гибкой мембраной позволяет передать изгибающий момент на камеру, которая остается герметичной при разрушении (ломке) емкости с токсичным веществом, что обеспечивает возможность вскрытия с одновременным сбором токсичного вещества в камере.
Выполнение на внешней поверхности вскрываемой емкости концентраторов напряжения и размещение ее в камере таким образом, что концентратор напряжения был расположен в зоне стыковки стаканов, позволяет облегчить вскрытие (создать благоприятные условия при ломке) емкости внутри камеры в зоне создания изгибающего момента.
Выполнение узла вывода в виде патрубка с герметичным вентилем и размещение его на фланце дает возможность исследуемые вещества содержать в герметичном объеме, который можно переносить в любое место без дополнительных приспособлений и подключать его к той или иной анализирующей (измерительной) системе, в зависимости от требуемых исследований.
На фиг.1 изображена камера с узлом вывода.
На фиг.2 - вскрывающее устройство, где
1 - камера;
2 - вскрываемая емкость;
3 - концентратор напряжения;
4 - мембрана;
5 - фланец;
6 - узел вывода с вентилем;
7 - станина вскрывающего устройства;
8 - домкрат вскрывающего устройства;
9 - коромысло вскрывающего устройства.
Примером конкретного выполнения заявляемого устройства служит установка для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами, включающая стальную камеру для размещения вскрываемой емкости, вскрывающее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры. В качестве вскрывающего устройства используют устройство, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью (см. фиг.2). Это устройство состоит из станины, коромысла, двух домкратов и двух гнезд, формирующих полость для установки камеры. Камеру (см. фиг.1) выполняют в виде двух цилиндрических стаканов диаметрами 50 мм, общей длиной 220 мм, открытыми торцами, обращенными друг к другу. Торец одного стакана снабжен фланцем, а торец другого - гибкой гофрированной мембраной, которые выполнены диаметром 100 мм и герметично соединены (сварены) с возможностью углового перемещения стаканов относительно друг друга. На внешней поверхности вскрываемой емкости выполняют концентратор напряжения в виде кольцевой треугольной канавки и размещают ее в камере таким образом, что концентратор напряжения расположен в зоне стыковки стаканов. Узел вывода выполняют в виде патрубка (диаметром 10 мм) с герметичным вентилем и размещают его на фланце (вваривают).
Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.
Емкость с токсичным веществом 2 подвергают взрывному нагружению в устройстве, выполненном, например, по патенту России №2089278, описание к которому опубликовано 10.09.97 г. Далее эту емкость необходимо вскрыть для последующего анализа содержащегося в ней вещества. Для этого на ее внешней поверхности выполняют кольцевую треугольную проточку 3 на расстоянии от торца, соответствующем расстоянию от торца одного из стаканов камеры 1 до мембраны 4 или фланца 5, помещают в полость, образованную гнездами вскрывающего устройства. Одно из гнезд выполнено в станине 7, а другое - в коромысле 9. Попеременно, передавая при помощи домкратов 8 усилие то на одно плечо коромысла, то на другое, создают угловое перемещение стаканов камеры 1 относительно друг друга и частей вскрываемой емкости 2 относительно концентратора 3, приводящее к образованию трещины на концентраторе и последующему разлому вскрываемой емкости. Гибкая гофрированная мембрана 4, сваренная с фланцем 5, позволяет совершать камере 1 с вскрываемой емкостью 2 угловые перемещения. Узел вывода с герметичным вентилем 6 позволяет камере после всех технологических процессов оставаться герметичной. В дальнейшем камеру извлекают из гнезд вскрывающего устройства и перемещают к месту проведения исследования. Заявляемое устройство позволяет оперативно в лабораторных условиях исследовать влияние на токсичные (ядовитые) вещества различных видов воздействий, создавая безопасность технологического процесса и не влияя на экологию окружающей среды.