Мембранное предохранительноеустройство

Сюкзз Советских Социалистических Республик(51)М К 3 6 01 Ь 27/00 Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230481(54) МЕМБРАННОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБРОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫИзобретение относится к приборо троению, в частности к устройствамконтроля предохранительных мембранпри эксплуатации на аппаратах с радиоактивными и высокотоксичными средами,Известно устройство для контроляхлопающих сферических мембран в процессе изготовления, содержащее датчик критической деФормации мембраны, 30выполненный в виде контактов, расположенных по поверхности, соответствующей критической деформациимембраны, ослабленной ползучестью,например в виде контактной мембраны, 15идентичной основной мембране, доведенной до критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели сперемычками, обеспечивающими разрушение контактной мембраны при давлении более низком,.чем давление в за-.щищаемом аппарате, а также источникэлектрического напряжения и контактный манометр 1).Известное устройство не обладает 25достаточным ресурсом.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащеедатчик кри.тической деформации мембраны,. вы- ЗО 2полненный в виде контактов, расположенный по поверхности дополнительной мембраны, идентичной основной мембране, при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками и источник электрического напряжения 2).Процесс ползучестн мембран характеризуется неустановившейся ползу- честью (короткий период после нагружения рабочим давлением), установившейся (с постоянной скоростью) и ускоренной ползучестью, предшествующей разрушению мембраны при нормальном рабочем давлении в защищаемом аппарате.Скорости ползучести. на каждой стадии зависят от многих Факторов, в первую очередь от температуры мембраны. Деформация мембраны, соответствующая началу третьей стадии, является критической, именно по ней целесообразно определять действительное исчерпание ресурса каждой мембраны. Критическую деформацию устанавливают экспериментально, при испытаниях рабочей или иденткчной ей мембраны, Гарантированное определение исчерпанияресурса каждой мембраны в процессе эксплуатации при нормальномрежиме в защищаемом аппарате (давление не выШе нормального рабочего) является важной задачей, особенно, в условиях радиоактивных и высокотоксичных сред, сброс которых при срабатывании ослабленной мембраны сопряжен с большой опасностью, а останов ца процесса при неполном исчерпании ресурса мембраны эконбмически нецелесообразна, Рабочим давлением называется максимально допустимое избыточ-, ное давление в аппарате или сосуде, а при установке предохранительной мембраны расчетное давление аппарата на прочность принимается равным рабочему. Максимальное паспортное разрушающее давление мембраны 15 не выше рабочего минимальное разрушающее давление является мак-. симальным оперативным давлением в аппарате.Цель изобретения - увеличение 20 ресурса мембраны при нормальном технологическом режиме в защищаемом аппарате и установление времени целесообразности замены этой мембраны, ослабленной ползучестью. 25Поставленная цель достигается тем, что в мембранное предохранительное . устройство для сброса технологической среды, содержащем датчик критической деформации мембраны, выполненный в виде контактов, расположенных по поверхности дополнительной мембраны идентичной основной мембране при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками, и источник электрического напряжения, введены электропневмоклапан, сигнальный блок и вторая предохранительная мембрана, установленная по ходу сбрасываемой технологической среды за основной предохра нительной мембраной, с меньшим разрушающим давлением, чем у основной мембраны, полость сбросного трубопровода между двумя предохранительными мембранами сообщена через электропнев моклапан с источником давления, а электропневмоклапан подключен к вы- ходу сигнального блока, который включен в электрическую сеть последовательно с исъочником напряжения контактной мембраной и .основной предохранительной мембраной.На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.Устройство содержит предохранитель-. ную мембрану 1 (здесь изображена мем-брана разрывного типа, но могут использоваться и хлопающие мембраны, обращенные к защищаемой стороне выпуклой поверхностью), контактные. датчики 2, контактный манометр 3 с 0 нормально замкнутым контактом и блок 4 сигнализации (например, релейное устройство), В сбросном трубопроводе 5 по ходу среды за мембраной 1 установлена вторая предохранительная 65 мембрана б, расчитанная на меньшеепо сравнению с мембраной 1 разрушающее давление, полость сбросноготрубопровода между двумя мембранамисообщена через электропневмоклапан7 с источником 8 давления, Электропневмоклапан подсоединен к выходусигнализатора 4, Предохранительноеустройство смонтировано на защищаемом аппарате 9, Мембрана 1, датчикиконтактный манометр 3 и блок 4сигнализации образуют электрическуюцепь, Контактные датчики критическойдеформации мембраны могут быть выполнены в виде контактной мембраны идентичной основной мембране, причем .контактная мембрана предварительнодоводится до критической деформацииползучести, Для обеспечения раскрытия контактной мембраны при болеенизком, чем у основной мембраны, перепаде давления,она имеет щелевыепрорези с перемычками. Перемычкиобеспечивают жесткость формы контактной мембраны. Контактная мембраназажимается в одном узле с основнойи от нее электрически изолирована поплоскости зажима (прокладкой или покрытием). Положение контактной мембраны соответствует пунктирнойлинии.Устройство работает следующимобразом,Принормальном протекании технологического процесса в защищаемом аппарате мембрана 1,ослабляясь в результате ползучести, приближается к критической форме, по которой расположены контактные датчики 2, В моментдостижения мембраной 1 критическойдеформации ползучести, контактный,датчик 2 замыкает электрическую цепь,сигнализатор 4 включает электропневмоклапан 7 и источник 8 давлениянаддувает межмембранную полость сбросного трубопровода 5. Мембрана 1 на- .гружается избыточным давлением состороны полости (меньшим, чем рабочее давление в аппарате 9) и принимает нормальную рабочую форму. Темсамым, компенсируется ослабление мембраны ползучестью, Такая компенсация происходит только при нормальномпротекании технологического процессав защищаемом аппарате 9, когда контактный манометр 3 замкнут (давлениев аппарате не выше нормального рабочего),Когда давление в аппарате повышаетоя выше нормального рабочего,контактный манометр 3 размыкает электрическую цепь и наддув межмембраннойполости невозможен при замыкании контактного датчика 2, В этом случае,происходит последовательное разрушениемембран 1 и б, и аварийный, сброс технологической среды из аппарата.Применение предлагаемого устройства с пневматической компенсациейослабления мембраны позволит сушест823917 Формула изобретения Составитель О.Сафоноведактор Г,Волкова Техред Н,.Майорош Корректор Н Стец з 2089/57 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного. комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеССР бек д 4/5 Филиал ППП фПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная,венно увеличить ресурс мембран. Замена мембраны может быть произведенапо достижении давлением в межмембранной полости заданной величины, например равным давлению в источнике 8,которое выбирается в этом случаеменьшим, чем рабочее давление в защищаемом аппарате. При этом, по достижении максимально. возможной компенсации ослабления мембраны 1. (максимально возможный ресурс мембраны)наддув полости прекращается при вклю-)ченном сигнализаторе. 15Мембранное предохранительное устройство для сброса технологической среды, содержащее датчик критической деформации мембраны, выполненный в виде контактов, расположенных поповерхности дополнительной мембра,ны идентичной основной мембране при критической деформации и имеющей узкие сквозные прорези-щели с перемычками, и источник электрического напряжения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса мембраны, в устройство введеныэлектропневмоклапан, сигнальный блоки вторая предохранительная мембрана,установленная по ходу сбрасываемойтехнологической среды за основнойпредохранительной мембраной, с меньшим разрушающим давлением, чем уосновной мембраны, полость сбросноготрубопровода между двумя предохранительными мембранами сообщена черезэлектропневмоклапан с источникомдавления, а электропневмоклапан подключен к выходу сигнального блока,который включен в электрическую цепьпоследовательно с источником напряжения контактной мембраной и основнойпредохранительной мембраной.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 504954, кл, 6 01 Ь 27/00, 1976,2. Отчет по теме 12-71. Исследование, разработка и внедрение мембранных предохранительных устройствдля защиты аппаратов и установокнефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, М., ВНИИПИНЬфть,Государственный регистрационныйномер Р 71060690, 1973 (прототип),