Спосіб сигналізації аварійного витікання газу і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до області автоматики, зокрема, до автоматичних пристроїв виявлення аварійних витікань пального, вибухонебезпечного або токсичного газу, і може бути використаний в автоматизованих системах безпеки, контролю і керування станом технологічних виробничих або особливо важливих охоронюваних об'єктів, а також для моніторингу навколишнього середовища. Відомі способи визначення аварійного витікання газу з фланцевих з'єднань трубопроводів, згідно яких при нещільності фланцевих з'єднань мають витікання газу, по якому судять про аварійну ситуацію, описані на стор. 125-126 кн.: Кязимов К.Г. Эксплуатация и ремонт подземных газопроводов. -М.: С тройиздат, 1987. -337 с. (аналог) и на стр.89-90 кн.: Кязимов К.Г. Основы газового хозяйства. -М.: Высш. шк., 1987. -335 с. (прототип). Спосіб-аналог і спосіб-прототип, узяті з різних джерел, еквівалентні, і їхні недоліки полягають у поопераціонній складності процесу визначення наявності аварійного витікання газу, оскільки, наприклад, нещільність фланцевого з'єднання виникає з часом і усувається або заміною прокладки, або додатковим затягуванням болтів і не контролюється апаратурою в промисловості, зокрема, через множинність фланцевих з'єднань у технологічному устатк уванні. По зазначених способах не виробляється ніякої сигналізації про наявність можливого витікання газу, наприклад, з нещільностей фланцевих з'єднань. Відомий пристрій контролю газових параметрів (див. мал. 11 на стор. 17 кн.: Бережковский М.И. Газгольдеры. -М.: Химия, 1985. -112 с.) реалізуючий відомі способи й який має люк, пропускну трубу, кришку, муфту, запірну арматуру (фланцеве з'єднання), продувну тр убу, ковпак і кришку колоколу. Відомо також аналогічний пристрій, описаний на стор. 17, і представлений на мал. 12 цього ж літературного джерела, що містить кришку центрального люка колоколу, кришку тр уби, м уфту і засувку. Обоє відомих пристрою (аналоги) мають недолік, що виражається у відсутності контролю і, одночасно, сигналізації газових викидів або теч через негерметизовану або ушкоджену запірну арматуру, фланцеві з'єднання. Найбільш близьким до винаходів, що заявляються, є устрій-прототип для контролю газових параметрів (по мал.7.1 на стор. 128 кн.: Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды на химических и нефтехимических предприятиях. -М.: Химия, 1985. -160 с.), утримуючий магістральний трубопровід, вакуумну лінію, трубопровід, що з'єднує систему з атмосферою, пробовідбірник-приймач газу, скло, спускну тр убу, крани. Недоліком устрою-прототипу є апаратна складність контролю аварійного витікання газу з фланцевого з'єднання і відсутність сигналізації про наявність газу поза трубопроводом. Метою винаходу є спрощення процесу контролю аварійного витікання газу і своєчасна сигналізація про цю небезпеку. Зазначена мета досягається тим, що в способі сигналізації аварійного витікання газу, наприклад, із фланцевих з'єднань трубопроводів, що полягає в тім, що при наявності нещільності фланцевого з'єднання при транспортуванні газу по трубопроводу мають витікання газу, перед транспортуванням якого по трубопроводу фланцеве з'єднання облачають у герметизовану еластичну оболонку, частини якої, що стикаються з поверхнею трубопроводу з обох протилежних від з'єднання сторін герметично закріплюють, а над оболонкою розміщують датчик-сигналізатор, досягнення наповнюваної газом оболонкою якого свідчить про наявність аварійного витікання газу. У пристрої для сигналізації аварійного витікання газу спосіб сигналізації аварійного витікання газу реалізується, наприклад, на фланцевому з'єднанні трубопроводів, що містить пробовідбірник-приймач газу, виконаний у вигляді герметизованої еластичної оболонки, розміщеної навколо з'єднання і герметичною ущільнювальною арматурою закріпленої навколо трубопроводу з обох протилежних від з'єднання сторін, з однієї з яких до ущільнювальної арматури прикріплений регульований по висоті кронштейн із нависаючим над оболонкою датчиком-сигналізатором . У процесі дослідження пропонованих винаходів виявлено, що вони мають нові сукупності відмітних ознак: наявністю еластичної герметизуючої оболонки, переліком і порядком виконання операцій по виконанню способу, розміщенням датчика-сигналізатора і методом його приведення в дію, об'ємною оболонкою, наповнюваної газом в аварійній ситуації; конструктивним виконанням оболонки; розміщенням оболонки навколо фланцевого з'єднання з охопленням його з обох протилежних сторін, герметичним її закріпленням, наявністю ущільнювальної арматури і кронштейна з регульованим по висоті над еластичною оболонкою датчиком-сигналізатором. Уведення нової сукупності відмітних ознак дозволяє досягти у винаходах по способу і пристрою мети і позитивного ефекту. Дослідження наукової, технічної і патентної літератури показало, що введені в спосіб і пристрій істотні ознаки в сукупності, відбитої у формулі винаходів, невідомі на дату подачі заявки. Можливість прояву ознак в об'єктах по заявленій формулі винаходів не випливає з відомої заявнику інформації з нормативно встановленого переліку джерел. Отже, запропоновані технічні рішення мають істотні відмінності. На фіг. 1 зображена схема пристрою, що реалізує спосіб сигналізації при відсутності аварійного витікання газу з фланцевого з'єднання, на фіг. 2 - при наявності нещільностей фланцевого з'єднання і наявності аварійного витікання газу з них. Заявлений спосіб сигналізації реалізується пристроєм, що містить (див. фіг. 1 і фіг. 2) еластичну герметизовану оболонку 1, фланцеве з'єднання 2, ущільнювальну арматуру 3, тр убопровід 4, кронштейн 5 із сигналізатором 6. Пристрій для сигналізації містить пробовідбірник-приймач газу, виконаний у вигляді герметизованої еластичної оболонки 1, розміщеної навколо з'єднання 2 і герметичною ущільнювальною арматурою 3, закріпленої навколо трубопроводу 4 з обох протилежних від з'єднання 2 сторін, з однієї з яких до ущільнювальної арматури 3 над оболонкою 1 регульованим по висоті кронштейном 5 прикріплений датчиксигналізатор 6. Реалізація способу здійснюється пристроєм, що працює таким чином. Поява нещільності фланцевого з'єднання 2 трубопроводи 4 з минаючим по ньому під тиском газом викликає через нього аварійне витікання газу. Еластична оболонка 1 у міру надходження газу роздувається і, досягаючи датчика-сигналізатора 6, закріпленого на регульованому по висоті кронштейні 5 над фланцевим з'єднанням 2, замикає контакти датчика-сигналізатора 6, сигнал, що надходить з якого, свідчить про наявність аварійного витікання газу у фланцевому з'єднанні 2. Заявник відзначає, що деякі особливості фланцевих з'єднань, включаючи питання їхньої перевірки на щільність, дослідження різновидів з'єднань і механічні характеристики, описані в звіті про НДР № 02860016483 (ВНТІЦентр, РФ). Запропонований спосіб і пристрій сигналізації аварійного витікання газу дозволяють істотно спростити процес контролю витікання газу і своєчасну сигналізацію про небезпеку цього процесу. При наявності мікронещільностей, важко контрольованих звичайними засобами, по ступеню наповнення оболонки можна візуально судити про початкову стадію аварійного витікання газу і початку руйнування фланцевого з'єднання. Безпосередньо герметичність еластичної оболонки досягається, наприклад, її виконанням із вакуумної гуми. При цьому запас міцності еластичної оболонки на розтяжність не має ніякого значення після спрацьовування сигналізатора. Час контакту (досягнення оболонкою з газом) датчика-сигналізатора регулюється зміною висоти датчика-сигналізатора над фланцевим з'єднанням, наприклад, вигином кронштейна. Датчик-сигналізатор може бути виконаний, наприклад, у вигляді контактів, що замикаються, електричного ланцюга і звуковим або світловим індикатором. Емпіричними даними встановлено, що герметичність об'ємного охоплення фланцевого з'єднання досягається герметизованою еластичною оболонкою, що має кулясту форму, що закінчується двома діаметрально протилежними циліндричними патрубками-отворами, діаметр кожного з яких і довжина дорівнюють діаметрам трубопроводів з відповідних сторін контрольованого фланцевого з'єднання. Це дозволяє контролювати аварійність фланцевого з'єднання трубопроводів різного перетину. Істотним є також формування інформаційного сигналу про аварійну ситуацію при зміні геометричних розмірів оболонки автоматично, без візуального контролю оператора. Через простоту пропонованого способу і пристрою з'явилася можливість контролювати кожне фланцеве з'єднання, що раніше на особливо важливих охоронюваних об'єктах не робилося.