Мембранное предохранительное устройство
Cтраница 3
Мембранные предохранительные устройства должны быть рассчитаны на такое критическое давление и иметь такие размеры, которые в общем случае позволили бы предотвратить увеличение давления среды в защищаемом сосуде более чем на 10 % сверх расчетного. Мембранные предохранительные устройства относятся к самодействующим противоаварийным устройствам. Эксперименты показали, что при тщательном контроле качества материала мембран и соответствующем методе их изготовления достигается наиболее быстрое открытие мембран, позволяющее применять их для защиты аппаратов в процессах с быстрым протеканием реакций. [31]
При оценке преимуществ и недостатков конструкций таких, устройств следует учитывать опыт, накопленный промышленностью. Некоторые мембранные предохранительные устройства уже прошли достаточно успешные испытания временем и могут быть рекомендованы для широкого промышленного применения, другие в процессе эксплуатации показали неудовлетворительную работоспособность, однако по-прежнему используются для защиты оборудования во многих производствах. Ниже дается краткий обзор различных конструкций мембранных предохранительных устройств специального исполнения. [32]
 |
Устройство с мембраной многократного использования. [33] |
Серьезным недостатком предохранительных мембран и устройств с разрушаемым чувствительным элементом является то, что никакими экспериментами не удается заранее точно определить давление их срабатывания без разрушения данного образца. В этой связи особый интерес представляет мембранное предохранительное устройство [18], показанное на рис. 3.8. Оно состоит из диска /, изготовленного из пружинной встали или другого материала с аналогичными упругими свойствами, и герметизирующей подложки 2 из малопрочной кор-розионностойкой полимерной пленки. Диск / свободно размещается в проточке верхнего кольца. При повышении давления снизу диск упруго деформируется до тех пор, пока не выйдет из проточки в верхнем кольце, после этого герметизирующая подложка разрывается, а диск вылетает вверх вместе со сбрасываемыми газами. [34]
Предохранительные мембраны используются также для предохранения трубопроводом жидкого хлора от разрушения при аварийном росте в них давления вследствие нагрева различными источниками тепла. Чтобы не допустить выпуска токсичного хлора в атмосферу, либо в производственные помещения, предусматривают отвод ( сброс) от мембранного предохранительного устройства в специальную ( резервую) емкость или трубопровод, находящиеся под меньшим давлением или даже под разрежением ( см. гл. [35]
Предохранительные пластины, взрывные и противовзрыв-ные мембраны, безынерционные клапаны, разрушающиеся диски и прокладки, взрывные панели, отдушины, мембранные предохранители - вот далеко не полный перечень названий самодействующих защитных приспособлений, именуемых в дальнейшем мембранными предохранительными устройствами. Такие устройства включают в себя, как правило, мембрану и узел ее крепления. [36]
Серьезным недостатком предохранительных мембран и устройств с разрушаемым чувствительным элементом является то, что никакими экспериментами не удается заранее точно определить давление их срабатывания без разрушения данного образца. Поэтому обычно проводят серию экспериментов с одинаковыми устройствами, доводя их каждый раз до разруше ния, и определяют среднее значение давления срабатывания и разброс данных, которыми затем и характеризуют всю партию изделий. Во ВНИИТБХП разработана конструкция мембранного предохранительного устройства, действительное давление срабатывания которого может быть экспериментально проверено для каждого конкретного образца без его разрушения. Кроме того, давление срабатывания можно плавно регулировать. [37]
Область применения наиболее работоспособных разрывных и выщелкивающих предохранительных мембран обусловливается в значительной степени толщиной выпускаемого тонколистового проката. Если же по конструктивным или иным соображениям изменение диаметра нежелательно, применяются мембранные предохранительные устройства специального исполнения. [38]
При понижении температуры технологической среды повышается критическая нагрузка, которую воспринимает металлическая мембрана. Когда верхний обрез сбросного трубопровода открыт, то в зимнее время возможно обледенение мембранного узла, следствием которого является также значительное увеличение разрушающего давления мембраны. Если противодавление в сбросных трубопроводах постоянно, оно должно быть учтено при определении требуемого давления срабатывания мембранного предохранительного устройства. [39]
Особенно много недоразумений возникает при определении толщины предохранительной мембраны, обеспечивающей получение требуемого разрушающего давления. Как будет показано далее, существующие методы расчета вследствие неоправданных допущений и неопределенности данных, полагаемых в основу расчета, позволяют лишь весьма ориентировочно определить среднее значение толщины. Таким образом, расчетным путем при известных толщине, диаметре и материале можно определить только весьма ориентировочно среднее разрушающее давление мембраны, предельные значения разрушающего давления останутся неизвестными, а без знания этих величин невозможно гарантировать нормальную работоспособность мембранного предохранительного устройства. Исследования предельных значений разрушающего давления открывают возможность для создания предохранительных мембран с заданной надежностью срабатывания. Данные, полученные нами при исследовании области рассеяния разрушающего давления в условиях обычных температур и обработанные с применением аппарата математической статистики и теории вероятностей, уже позволили получить обнадеживающие результаты и сделать соответствующие выводы о критериях надежности предохранительных мембран, изготовленных из различных материалов. На основании этих данных нами разработаны и в ряде производств уже успешно эксплуатируются мембранные предохранительные устройства нескольких типоразмеров с гарантированными пределами разрушающего давления. [40]
При неавтоматической замене сработавших мембран можно использовать так называемые сигнальные мембраны, которые снабжены датчиками ее разрушения. Датчик разрушения выполняют в виде скрепленных с мембраной петлеобразных электрических проводников, электроизолированных от мембраны и разрывающихся - при срабатывании мембраны. В качестве датчиков разрушения можно использовать также упругие хлопающие элементы, срабатывающие при сбросе среды из защищаемого аппарата. Мембранные предохранительные устройства кассетного типа, разрабатываемые в последнее время, предназначены для неавтоматической и автоматической замены сработавших мембран без остановки технологических процессов. [41]
Если в процессе монтажа не обеспечено достаточное удельное давление на мембрану в месте ее крепления, это приводит к вытягиванию мембраны из-под зажима и увеличению ее разрушающего давления. Понижение температуры технологической среды повышает критическую нагрузку, которую воспринимает металлическая мембрана. Если верхний обрез сбросного трубопровода открыт, то в зимнее время возможно обледенение мембранного узла, последствием которого является также значительное увеличение разрушающего давления мембраны. Если противодавление в сбросных трубопроводах постоянно, оно должно быть учтено при назначении давления срабатывания мембранного предохранительного устройства. [42]
Особенно много недоразумений возникает при определении толщины предохранительной мембраны, обеспечивающей получение требуемого разрушающего давления. Как будет показано далее, существующие методы расчета вследствие неоправданных допущений и неопределенности данных, полагаемых в основу расчета, позволяют лишь весьма ориентировочно определить среднее значение толщины. Таким образом, расчетным путем при известных толщине, диаметре и материале можно определить только весьма ориентировочно среднее разрушающее давление мембраны, предельные значения разрушающего давления останутся неизвестными, а без знания этих величин невозможно гарантировать нормальную работоспособность мембранного предохранительного устройства. Исследования предельных значений разрушающего давления открывают возможность для создания предохранительных мембран с заданной надежностью срабатывания. Данные, полученные нами при исследовании области рассеяния разрушающего давления в условиях обычных температур и обработанные с применением аппарата математической статистики и теории вероятностей, уже позволили получить обнадеживающие результаты и сделать соответствующие выводы о критериях надежности предохранительных мембран, изготовленных из различных материалов. На основании этих данных нами разработаны и в ряде производств уже успешно эксплуатируются мембранные предохранительные устройства нескольких типоразмеров с гарантированными пределами разрушающего давления. [43]
Изоляция может быть эффективно выполнена при помощи быстродействующих отсечных клапанов откидного типа, приводимых в действие детонатором. Заслонка удерживается в открытом положении небольшим пустотелым цилиндром, в котором расположен детонатор. Клапан начинает закрываться сразу же после разрушения цилиндра взрывом детонатора. Для уменьшения отскакивания клапана при ударе устанавливается прокладка из мягкого материала. Подобные системы могут применяться для защиты установок, выполненных со значительным запасом по прочности, в то время как мембранные предохранительные устройства защищают наиболее слабые части установки. [44]
Страницы: 1 2 3