Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЗРЫВА ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к технике безопасности в промышленности и может быть применено для автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси в случае аварии на нефтехимических производствах при падении давления внутри колонн, емкостей.

Вероятность возникновения взрыва газовоздушной смеси наиболее высока на объектах нефтехимической и химической промышленности, где хранятся и используются значительные объемы горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей. Нефтехимическая и химическая промышленность насчитывает свыше миллиона объектов по всему миру, что в свою очередь только повышает риск возникновения аварий, при которых происходит взрыв газовоздушной смеси, поэтому на сегодняшний день проблема возникновения такого рода аварий особенна актуальна.

Известен способ предотвращения взрыва газовоздушной смеси (а.с. №1245714, E21F 5/00, дата публ. 23.07.1986), заключающийся в подаче во взрывоопасную среду ингибитора, по которому предварительно регистрируют концентрацию газовоздушной смеси и при приближении ее к предельно-допустимым взрывоопасным концентрациям, в зону предполагаемого скопления взрывоопасных газов подают ингибитор до момента образования в ней взрывоопасной концентрации.

Недостатками аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием учета динамики изменения температуры взрывоопасной среды, отсутствием полного перекрытия поступления газа в рабочую зону помещения и контроля количественного содержания ингибитора в смеси.

Известно устройство, реализующее способ для предотвращения взрывов газа в выработанном пространстве очистных забоев угольных шахт, включающий периодическую подачу за механизированную крепь в выработанное пространство пены с образованием изолирующих полос (патент РФ №2321751, E21F 5/00, дата публ. 10.04.2008). Изолирующие полосы создают из монтажной пены, на основе жидкого полимера с пропиленом, с последующим образованием жесткого пенополиуритана, причем первичную высоту h заливки монтажной пены принимают равной половине вынимаемой мощности m_пласта, а минимальную ширину изолирующей полосы L_П принимают равной вынимаемой мощности m_пласта.

Основным недостатком аналога является сложность его работы, а также невысокая надежность предотвращения взрыва газа за счет не гарантированного полного перекрытия поступления воздуха в выработанное пространство.

Известным аналогом устройства для предотвращения взрыва газовоздушной смеси является устройство для задержания огня и свободного прохождения газов (патент РФ №2552901, А62С 4/00, дата публикации 10.06.2015), включающее кассету, которая разделена на зоны, каждая из которых заполнена гранулированным телом, причем зона, заполненная дополнительным слоем гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента, выполненного виде микрокапсул с огнетушащим веществом, размещена со стороны поступления пламени горящих газов, а огнепреграждающий элемент имеет средство для перемещения при снижении массы дополнительного слоя гранулированного тела из микрокапсулированного огнегасящего агента и соединен с управляющим органом запорно-пускового устройства для подачи мелко распыленного огнегасящего агента навстречу потоку горючих газов, при этом в кассете между зонами, заполненными различным гранулированным телом, смонтирована фиксирующая сетка.

Недостатками известного аналога являются значительное изменение конструкции при его использовании, сложное восстановление работы устройства после использования, высокая стоимость огнепреграждающей кассеты.

Известным аналогом устройства для предотвращения взрыва газовоздушной смеси является автоматическая система защиты газовоздушных скважин от взрыва (патент РФ №2314423, E21F 5/00, дата публ. 10.01.2008), включающая соединительный канал между переключателем потока и газопроводом от устья газовоздушной скважины, пирометрические датчики с высокой скоростью обнаружения воспламенения газовоздушной смеси, установленные внутри соединительного канала со стороны газопровода и направленные в сторону движения потока газовоздушной смеси, блок управления, взрывоподавляющие устройства, расположенные на внешней стороне соединительного канала и имеющие сопла, выведенные внутрь соединительного канала, и способные с высокой скоростью выбросить в соединительный канал инертные газы или другой ингибитор для подавления пламени.

Существенным недостатком данной системы является значительная громоздкость и сложность установки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство, реализующее способ автоматического предотвращения взрыва горючих газов, подаваемых через газовую трубу во взрывоопасные зоны помещений всех классов (патент РФ №2429349, E21F 5/00, дата публ. 20.09.201 1). Устройство содержит газовый датчик, линии связи с звуковой и световой сигнализацией, источник электропитания, выключатель. Источник питания через выключатель соединен с входом пускового реле и входом понижающего трансформатора. Трансформатор через выпрямитель соединен с газовым датчиком, усилителем, звуковой и световой сигнализацией. Выход усилителя соединен с исполнительным механизмом, который воздействует на ручку газового крана. Ручка взаимодействует с включателем, выход которого соединен с входом вентилятора аварийной вентиляции.

Существенным недостатком ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности, а также невысокая надежность предотвращения взрыва газа за счет не гарантированной полной вентиляции помещений.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства, предотвращение взрыва газовоздушной смеси в случае аварии на нефтехимических производствах при падении давления внутри колонн, емкостей.

Технический результат: локализация газовоздушного облака вблизи колонны и снижение концентрации парогазовоздушной смеси за счет автоматической подачи флегматизатора в колонну и пара в окружающий ее объем.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в установке автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси, содержащей датчик, связанный со звуковой сигнализацией, согласно изобретению в качестве датчика применен датчик давления, с которым соединена гидрозадвижка с возможностью работы в автоматическом режиме, связанная с емкостью с флегматизатором, при этом введена линия подачи пара с возможностью рассеивания парогазовоздушной смеси, охватывающая колонну по периметру на различных уровнях.

Кроме того, согласно изобретению в качестве флегматизатора может быть использован сжиженный азот.

Стоит также отметить, что в случае неисправности гидросистемы (отсутствие давления в гидроаккумуляторе) предусмотрен ручной способ использования гидрозадвижки - штурвал с нажимным винтом.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема автоматической установки предотвращения взрыва парогазовоздушной смеси подачей флегматизатора.

Установка автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси содержит емкость с флегматизатором 1, к которой подключены автоматическая гидрозадвижка 2, звуковая сигнализация 3 и датчик давления 4, соединенный с колонной 5. С колонной 5 конструктивно объединена линия подачи пара для рассеивания парогазовоздушной смеси 6 на различных уровнях.

Установка автоматического предотвращения взрыва газовоздушной смеси работает следующим образом: при падении давления внутри колонны 5, соединенный с ней датчик давления 4 передает сигнал для срабатывания автоматической гидрозадвижки 2, срабатывает звуковая сигнализация 3, осуществляется подача флегматизатора (например, сжиженного азота, аммиака, оскида углерода) из емкости 1 внутрь колонны 5. Далее через линию подачи пара 6 подается пар в окружающий ее объем, что приводит к локализации газовоздушного облака вблизи колонны и снижению концентрации горючего газа в облаке, вследствие чего происходит утечка слабо концентрированного горючего газа, неспособного к взрыву.

Заявляемое изобретение позволяет предотвращать взрыв, локализуя газовоздушное облако вблизи колонны и снижая концентрацию горючего газа, содержащегося в облаке.

Таким образом, предложенное изобретение уменьшает вероятность возникновения взрыва в случаях аварий на нефтеперерабатывающих предприятиях за счет локализации газовоздушного облака вблизи колонны, предотвращая эффект домино, и снижения концентрации парогазовоздушной смеси. В результате использования данной установки повышается безопасность колонн, емкостей со сжиженными газами.