Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОЧЕТОВА ЗОНДИРОВАНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательному оборудованию предохранительных устройств систем безопасности в чрезвычайных ситуациях (ЧС) взрывного характера.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является предохранительное устройство по патенту РФ №2546367, F16L 3/04, (прототип), содержащее корпус, на котором закреплены рычажный и исполнительный механизмы, систему датчиков и электроклапан, дополнительно содержится защищаемый объект, который требуется перевести из обычного режима работы в аварийный режим в результате возникновения опасности развития чрезвычайной ситуации, который соединен с исполнительным устройством, на срабатывание которого поступает сигнал с устройства управления, выполненного в виде электроклапана, корпус которого расположен вертикально, а устройство электропуска электроклапана монтируется на запорно-поджимной гайке, закрепленной в верхней части корпуса электроклапана

Недостатком известного решения является сравнительно невысокая надежность срабатывания и невысокое быстродействие для предупреждения и ликвидации чрезвычайной ситуации (ЧС).

Технический результат - повышение эффективности защиты взрывоопасных объектов от аварийных ситуаций.

Это достигается тем, что в способе зондирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций, заключающемся в получении сигнала от системы зондирования опасной зоны, включающей в себя датчики, настроенные на превышение ПДК химически-опасных веществ, присутствующих в зоне, зонд, настроенный на превышение ПДУ радиоактивных веществ, и датчик инфракрасного излучения, извещающий о возникновении пожара, сигналы с которых направляют на общий микропроцессор системы зондирования опасной зоны, и обрабатывают эти сигналы с получением управляющего сигнала, дополнительно получают сигналы с одновременно функционирующей встроенной системы оповещения о чрезвычайной ситуации взрывоопасного характера, которую выполняют на базе двух индикаторов безопасности, размещенных непосредственно на противовзрывной панели, и в конструкции взрывозащитного элемента, расположенного на ее опорном стержне, при этом элементами «слабого звена» во встроенных системах оповещения о чрезвычайной ситуации взрывоопасного характера определяют: в одном случае втулку из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которую устанавливают непосредственно в противовзрывной панели на опорном стержне, телескопически вставленном в неподвижные патрубки-опоры, а в другом - во взрывозащитных элементах, демпфирующих воздействие ударной волны при взрыве, которые выполняют в виде пакетов тарельчатых упругих элементов подвижно базирующихся на стержнях с листами-упорами, содержащих круглое основание, которое посредством, по крайней мере двух, штырей подвижно расположено на стержне с листом-упором, при этом один конец штыря жестко закрепляют на листе-упоре, а другой - входит с зазором в отверстие, выполненное в основании, и фиксируют его посредством гайки, а на внешней поверхности штыря, коаксиально и осесимметрично, устанавливают втулку из быстроразрушающегося материала, стекла типа «триплекс», на которой размещают индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора, выход которого соединяют с усилителем сигнала, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединяют со входом общего микропроцессора системы оповещения об аварийной ситуации взрывоопасного характера.

На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления способа, на фиг. 2 - схема взрывозащитного элемента с индикатором безопасности.

Устройство зондирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций содержит защищаемый объект 1 с опасной зоной, например в виде рабочей зоны взрывоопасного производственного помещения, которое оснащено в свой верхней части покрытием 8 с проемом 9 для сброса избыточного давления в случае ЧС, закрываемым (фиг. 1) противовзрывной панелью 10 с взрывозащитными элементами 13 и системой оповещения о чрезвычайной ситуации с индикаторами безопасности. Для предотвращения развития аварийного режима работы предусмотрена система зондирования опасной зоны, включающая в себя: датчики 2, настроенные на превышение ПДК (предельно-допустимые концентрации) химически-опасных веществ, присутствующих в этой зоне, зонд 3, настроенный на превышение ПДУ (предельно-допустимые уровни) радиоактивных веществ, а также датчик 4 инфракрасного излучения, извещающий о возникновении пожара, при этом сигнал от любого из датчиков поступает на общий микропроцессор 5, обрабатывающий эти сигналы и выдающий управляющий сигнал, поступающий на блок управления 7 чрезвычайной ситуацией (ЧС), с которого подаются команды: либо на эвакуацию обслуживающего персонала, либо на включение аварийной вентиляции, либо на останов производственного цикла.

Элементом «слабого звена» в системе безопасности представлена втулка 14 из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которая установлена в противовзрывной панели 10 на опорном стержне 11, телескопически вставленном в неподвижные патрубки-опоры, установленные в металлической обшивке противовзрывной панели 10. Для фиксации предельного положения противовзрывной панели 10 к торцам опорных стержней 11 приварены листы-упоры 12, при этом опорные стержни 11 выполнены упругими.

Встроенная система оповещения о чрезвычайной ситуации взрывоопасного характера, выполнена с индикатором безопасности 26, реагирующим на возникновение аварийной ситуации и закрепленном между фланцами 24 и 25, которые жестко закреплены на верхней части бронированной металлической обшивки металлического каркаса противовзрывной панели 10, и в верхней части покрытия 8 взрывоопасного объекта у проема 9 (фиг. 1), предназначенного для сбрасывания избыточного давления. Индикатор безопасности 23 состоит из датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен посредством линии 27 с усилителем сигнала, например тензоусилителем 29, а выход тензоусилителя 29 соединен со входом общего микропроцессора 30 системы оповещения об аварийной ситуации.

К листам-упорам 12, со стороны, обращенной к противовзрывной панели 10, прикреплены взрывозащитные элементы 13, демпфирующие воздействие ударной волны при взрыве, которые могут выполнены из эластомера (фиг. 1), например полиуретана, или комбинированными, например в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов (фиг. 2), оснащенного автономной системой индикаторов безопасности 23.

Каждый из пакетов тарельчатых упругих элементов подвижно базируется на стержнях 11 с листами-упорами 12. Пакет тарельчатых упругих элементов содержит круглое основание 22, которое посредством, по крайней мере двух, штырей 16 подвижно расположено на стержне 11 с листом-упором 12, при этом один конец штыря 16 жестко закреплен на листе-упоре 12, а другой - входит с зазором в отверстие 17, выполненное в основании 22, и фиксируется посредством гайки 18. К нижней части основания 22 жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан 21 с полостью и отверстием, через которые с зазором проходит стержень 11. Стержень 11 подвижно входит внутрь втулки 20, один конец которой жестко закреплен на листе-упоре 12, а другой - подвижно, и с зазором входит в полость цилиндрического стакана 21. Полость цилиндрического стакана 21 заполнена вибродемпфирующим материалом с жесткостью, меньшей, чем жесткость пакета тарельчатых упругих элементов 19, например полиуретаном. Пакет тарельчатых упругих элементов 19 расположен, с небольшим поджатием, между листом-упором 12 и круглым основанием 22. На внешней поверхности штыря 16, коаксиально и осесимметрично, установлена втулка 15 (фиг. 2) из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности. Индикатор безопасности 23, закрепленный на втулке 15, состоит из датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен посредством линии 28 с усилителем сигнала 29, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен со входом общего микропроцессора 30 системы оповещения об аварийной ситуации.

Защищаемым объектом 1 в предлагаемой системе безопасности является рабочая зона взрывоопасного оборудования, которая при разгерметизации этого оборудования может быть опасной, так как в аварийном режиме работы взрывоопасного оборудования может наблюдаться превышение ПДК (предельно-допустимые концентрации) химически-опасных веществ, способных в этой зоне привести к негативным последствиям, например к взрыву.

Способ зондирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций осуществляют следующим образом.

Для выявления и предотвращения развития аварийного режима работы оборудования предусматривают систему зондирования опасной зоны, включающую в себя: датчики 2, которые настраивают на срабатывание его при превышении ПДК (предельно-допустимые концентрации) химически-опасных веществ, присутствующих в этой зоне, зонд 3, который настраивают на срабатывание при превышении ПДУ (предельно-допустимые уровни) радиоактивных веществ, а также датчик 4 инфракрасного излучения, извещающий о возникновении пожара, при этом сигнал от любого из датчиков поступает на общий микропроцессор 5, обрабатывающий эти сигналы и выдающий управляющий сигнал, поступающий на блок управления 7 чрезвычайной ситуацией (ЧС), с которого подаются команды: либо на эвакуацию обслуживающего персонала, либо на включение аварийной вентиляции, либо на останов производственного цикла. Одновременно функционирует встроенная система оповещения о чрезвычайной ситуации взрывоопасного характера, которую выполняют на базе двух индикаторов безопасности, размещенных непосредственно на противовзрывной панели 10, и в конструкции взрывозащитного элемента, расположенного на ее опорном стержне 11.

Элементом «слабого звена» во встроенных системах оповещения о чрезвычайной ситуации взрывоопасного характера служит втулка 14 из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которая установлена в противовзрывной панели 10 на опорном стержне 11, телескопически вставленном в неподвижные патрубки-опоры, установленные в металлической обшивке противовзрывной панели 10. Для фиксации предельного положения противовзрывной панели 10 к торцам опорных стержней 11 приварены листы-упоры 12, при этом опорные стержни 11 выполнены упругими.

Индикатор безопасности 26, реагирующий на возникновение аварийной ситуации, закрепляют между фланцами 24 и 25, которые жестко закреплены на верхней части противовзрывной панели 10, и в верхней части покрытия 8 взрывоопасного объекта у проема 9 (фиг. 1), предназначенного для сбрасывания избыточного давления.

К листам-упорам 12, со стороны, обращенной к противовзрывной панели 10, прикрепляют взрывозащитные элементы 13, демпфирующие воздействие ударной волны при взрыве, которые могут выполнены из эластомера (фиг. 1), например полиуретана, или комбинированными, например в виде предохранительного пакета тарельчатых упругих элементов (фиг. 2), оснащенного автономной системой индикаторов безопасности 23.

Каждый из пакетов тарельчатых упругих элементов подвижно базируется на стержнях 11 с листами-упорами 12. Пакет тарельчатых упругих элементов содержит круглое основание 22, которое посредством, по крайней мере двух, штырей 16 подвижно расположено на стержне 11 с листом-упором 12, при этом один конец штыря 16 жестко закреплен на листе-упоре 12, а другой - входит с зазором в отверстие 17, выполненное в основании 22, и фиксируется посредством гайки 18. К нижней части основания 22 жестко и соосно ему прикреплен цилиндрический стакан 21 с полостью и отверстием, через которые с зазором проходит стержень 11. Стержень 11 подвижно входит внутрь втулки 20, один конец которой жестко закреплен на листе-упоре 12, а другой - подвижно, и с зазором входит в полость цилиндрического стакана 21. Полость цилиндрического стакана 21 заполнена вибродемпфирующим материалом с жесткостью, меньшей, чем жесткость пакета тарельчатых упругих элементов 19, например полиуретаном. Пакет тарельчатых упругих элементов 19 расположен, с небольшим поджатием, между листом-упором 12 и круглым основанием 22. На внешней поверхности штыря 16, коаксиально и осесимметрично, установлена втулка 15 (фиг. 2) из быстроразрушающегося материала, например стекла типа «триплекс», которая выполняет дублирующую функцию «слабого звена» в системе безопасности. Индикатор безопасности 23, закрепленный на втулке 15, состоит из датчика, реагирующего на деформацию, например тензорезистора (тензодатчика), выход которого соединен посредством линии 28 с усилителем сигнала 29, например тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединен со входом общего микропроцессора 30 системы оповещения об аварийной ситуации.

Использование предложенного способа позволяет осуществить предотвращение взрывоопасных объектов от разрушения и снижение поступления вредных веществ в атмосферу при аварийном взрыве.