RU2388668C2 - Unit to open tight metal vessels with toxic substances - Google Patents

Abstract

FIELD: transport, package.

SUBSTANCE: unit to open tight metal vessels with toxic substances relates to analysis of specially dangerous toxic substances, particularly to device intended for remote opening of tight vessels that can be used in various branches of industry. Proposed unit comprise chamber to house vessel to be opened, opening device and unit to release toxic substances from said chamber. Opening device represents a device that creates bending moment on said chamber and stays in contact with chamber. Chamber represents two barrels with their open faces directed towards each other. Face of one barrel is furnished with flange, while another face of the other barrel has flexible membrane. Both said faces are connected to move barrels along angular line relative to each other. Outer surface of vessel to be opened has strain concentrator, while vessel is arranged in said chamber so that strain concentrator is located in barrels joint zone. Outlet assembly represents branch pipe with tight gate arranged on the flange.

EFFECT: mobility and ease of operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области исследований свойств особо опасных токсичных веществ, в частности к устройствам дистанционного вскрытия герметичных емкостей с газообразными или жидкими токсичными веществами, и может быть применено в различных областях промышленности.The invention relates to the field of studies of the properties of highly dangerous toxic substances, in particular to devices for the remote opening of sealed containers with gaseous or liquid toxic substances, and can be applied in various industries.

Задачей, стоящей в данной области техники, является обеспечение безопасности при работе с токсичными веществами, особенно легколетучими газообразными и жидкими. Например, для уничтожения отравляющих веществ необходимо подобрать условия для их полного разложения без нарушения экологии окружающей среды, поэтому актуальной проблемой является безопасное вскрытие емкости с исследуемым веществом, подвергнутым воздействию давления или температуры.The challenge in this technical field is to ensure safety when working with toxic substances, especially volatile gaseous and liquid. For example, for the destruction of toxic substances, it is necessary to select the conditions for their complete decomposition without violating the ecology of the environment, therefore, an urgent problem is the safe opening of the container with the test substance, subjected to pressure or temperature.

Известен модульный лабораторный комплекс для осуществления исследований при работе с легколетучими и особо опасными веществами по патенту России №2291937, описание к которому опубликовано 20.01.07 г. Данное известное изобретение направлено на повышение безопасности за счет исключения прямого контакта исследователей с воздушной средой рабочей зоны. Это достигается тем, что каждая операция исследований выполняется в рабочей камере вытяжного шкафа, воздушная среда которой отделена и изолирована от воздушной среды, в которой выполняются другие операции исследования. Каждая рабочая камера снабжена окном подачи емкости с исследуемым веществом, отверстиями для рук, переходящими в гофропатрубки, и защитного экрана, состоящего из двух частей, одна из которых выполнена подвижной. Поскольку весь комплекс содержит несколько рабочих камер, отделенных секционными перегородками друг от друга, то в зависимости от вида исследований и от исследуемых веществ перегородки выполняют из нержавеющей стали, матового пластикового ударопрочного или кислото-щелочестойкого материала. К тому же материалы, из которых изготовлены отдельные элементы, в том числе и прокладки, должны обладать низкой сорбционной способностью. Однако исследователи вынуждены контактировать с исследуемым веществом через гофропатрубки, что недостаточно безопасно. К тому же данный комплекс громоздок и требует применения дополнительных мер безопасности при вскрытии образцов особо опасных веществ, находящихся в газообразном или жидком агрегатном состоянии.Known modular laboratory complex for research when working with volatile and highly hazardous substances according to Russian patent No. 2291937, the description of which was published on January 20, 2007. This known invention is aimed at improving safety by eliminating direct contact of researchers with the air of the working area. This is achieved by the fact that each research operation is performed in a working chamber of a fume hood, the air medium of which is separated and isolated from the air medium in which other research operations are performed. Each working chamber is equipped with a container supply window with the test substance, openings for the hands that turn into corrugated tubes, and a protective screen consisting of two parts, one of which is movable. Since the entire complex contains several working chambers separated by sectional partitions from each other, depending on the type of research and the substances being studied, the partitions are made of stainless steel, opaque plastic, impact-resistant or acid-alkali-resistant material. In addition, the materials from which the individual elements are made, including gaskets, must have low sorption ability. However, researchers are forced to contact the analyte through corrugated tubes, which is not safe enough. In addition, this complex is cumbersome and requires additional safety measures when opening samples of highly hazardous substances in a gaseous or liquid state of aggregation.

Известна установка для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами (патент России №2201887, опубликовано 10.04.03 г.). Данная конструкция наиболее близка заявляемой и выбрана в качестве прототипа. Известная конструкция направлена на решение задачи, связанной с увеличением экологической безопасности процесса и более полного сбора продукта, что достигается за счет дистанционного вскрытия и опорожнения металлических барабанов с токсичными сыпучими веществами, например цианистым натрием. Установка включает камеру растаривания с полостью для размещения вскрываемой емкости, в частности герметичных металлических барабанов, деформирующее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры. Деформирующим устройством является режущая головка с наконечником и ножами, расположенная в полости камеры с возможностью перемещения за счет пневмопривода в сторону вскрываемой емкости. Узел вывода включает в себя вытяжной зонд для мелкодисперсной взвеси, образующийся после вскрытия, газоход и течку для сыпучих веществ. Кроме этого, установка содержит механизм подачи барабанов, системой пылеулавливания, системой подачи и циркулирования жидкости. Известная конструкция стационарна и предназначена для использования в производственных условиях, она непригодна для исследования небольших количеств токсичных веществ, например, в лабораторных условиях из-за больших габаритов, сложности обслуживания и отсутствия мобильности.A known installation for opening sealed metal containers with toxic substances (Russian patent No. 2201887, published on 10.04.03). This design is the closest to the claimed and selected as a prototype. The known design is aimed at solving the problem of increasing the environmental safety of the process and more complete collection of the product, which is achieved by remote opening and emptying of metal drums with toxic bulk solids, such as sodium cyanide. The installation includes a unloading chamber with a cavity for accommodating an opened container, in particular, sealed metal drums, a deforming device and a unit for removing toxic substances from the chamber. The deforming device is a cutting head with a tip and knives located in the cavity of the chamber with the possibility of movement due to pneumatic drive in the direction of the opened container. The output unit includes an exhaust probe for fine suspension, formed after opening, a gas duct and estrus for bulk solids. In addition, the installation includes a drum feed mechanism, a dust collection system, a fluid supply and circulation system. The known design is stationary and intended for use in a production environment, it is unsuitable for the study of small quantities of toxic substances, for example, in laboratory conditions due to the large size, complexity of maintenance and lack of mobility.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является мобильность, упрощение обслуживания.The technical result of the invention is mobility, simplification of maintenance.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами, включающей камеру для размещения вскрываемой емкости, вскрывающее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры, в качестве вскрывающего устройства используют устройство, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью, камеру выполняют в виде двух стаканов, открытыми торцами, обращенными друг к другу, при этом торец одного стакана снабжен фланцем, а торец другого - гибкой мембраной, которые герметично соединены с возможность углового перемещения стаканов относительно друг друга, на внешней поверхности вскрываемой емкости выполняют концентратор напряжения и размещают ее в камере таким образом, что концентратор напряжения расположен в зоне стыковки стаканов, а узел вывода выполняют в виде патрубка с герметичным вентилем и размещают его на фланце.The specified technical result is achieved due to the fact that in an installation for opening sealed metal containers with toxic substances, including a chamber for accommodating an opened container, an opening device and a unit for withdrawing toxic substances from the camera, a device that creates a bending moment on the camera is used as an opening device in contact with its outer surface, the camera is made in the form of two glasses, open ends facing each other, while the end face of one glass is equipped with a flange, and the end face of the other is a flexible membrane, which is hermetically connected with the possibility of angular movement of the glasses relative to each other, on the outer surface of the opened container perform a voltage concentrator and place it in the chamber so that the voltage concentrator is located in the zone of docking glasses, and the output node is made in the form of a pipe with a sealed valve and place it on the flange.

Применение устройства, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью, позволяет исключить контакт вскрывающего устройства с вскрываемой емкостью, а значит, и с токсичным веществом, что упрощает обслуживание, продляет срок службы вскрывающего устройства и обеспечивает безопасность процесса.The use of the device, which creates a bending moment on the chamber and in contact with its external surface, eliminates the contact of the opening device with the container being opened, and hence with the toxic substance, which simplifies maintenance, extends the service life of the opening device and ensures process safety.

Выполнение камеры в виде двух стаканов, открытыми торцами обращенными друг к другу, позволяет обеспечить подвижность стаканов относительно друг друга, чтобы в дальнейшем передать деформацию на вскрываемую емкость без контакта вскрывающего устройства с вскрываемой емкостью.The implementation of the camera in the form of two glasses, open ends facing each other, allows for the mobility of the glasses relative to each other, in order to subsequently transfer the deformation to the opened container without contact of the opening device with the opened container.

Снабжение торца одного стакана фланцем, а торца другого - гибкой мембраной позволяет передать изгибающий момент на камеру, которая остается герметичной при разрушении (ломке) емкости с токсичным веществом, что обеспечивает возможность вскрытия с одновременным сбором токсичного вещества в камере.Providing the end face of one glass with a flange and the end face of the other with a flexible membrane allows the bending moment to be transmitted to the chamber, which remains leakproof when the container with a toxic substance is destroyed (broken), which makes it possible to open it while collecting toxic substance in the chamber.

Выполнение на внешней поверхности вскрываемой емкости концентраторов напряжения и размещение ее в камере таким образом, что концентратор напряжения был расположен в зоне стыковки стаканов, позволяет облегчить вскрытие (создать благоприятные условия при ломке) емкости внутри камеры в зоне создания изгибающего момента.Execution of stress concentrators on the outer surface of the opened container and its placement in the chamber in such a way that the stress concentrator was located in the cup docking zone makes it easier to open (create favorable conditions for breaking) the containers inside the chamber in the bending moment zone.

Выполнение узла вывода в виде патрубка с герметичным вентилем и размещение его на фланце дает возможность исследуемые вещества содержать в герметичном объеме, который можно переносить в любое место без дополнительных приспособлений и подключать его к той или иной анализирующей (измерительной) системе, в зависимости от требуемых исследований.The implementation of the output node in the form of a pipe with a sealed valve and placing it on the flange makes it possible to contain the test substances in a sealed volume that can be transferred to any place without additional devices and connected to one or another analyzing (measuring) system, depending on the required studies .

На фиг.1 изображена камера с узлом вывода.Figure 1 shows a camera with an output node.

На фиг.2 - вскрывающее устройство, гдеFigure 2 - opening device, where

1 - камера;1 - camera;

2 - вскрываемая емкость;2 - opening capacity;

3 - концентратор напряжения;3 - voltage concentrator;

4 - мембрана;4 - membrane;

5 - фланец;5 - flange;

6 - узел вывода с вентилем;6 - output node with a valve;

7 - станина вскрывающего устройства;7 - bed of the opening device;

8 - домкрат вскрывающего устройства;8 - jack of the opening device;

9 - коромысло вскрывающего устройства.9 - rocker opening device.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства служит установка для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами, включающая стальную камеру для размещения вскрываемой емкости, вскрывающее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры. В качестве вскрывающего устройства используют устройство, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью (см. фиг.2). Это устройство состоит из станины, коромысла, двух домкратов и двух гнезд, формирующих полость для установки камеры. Камеру (см. фиг.1) выполняют в виде двух цилиндрических стаканов диаметрами 50 мм, общей длиной 220 мм, открытыми торцами, обращенными друг к другу. Торец одного стакана снабжен фланцем, а торец другого - гибкой гофрированной мембраной, которые выполнены диаметром 100 мм и герметично соединены (сварены) с возможностью углового перемещения стаканов относительно друг друга. На внешней поверхности вскрываемой емкости выполняют концентратор напряжения в виде кольцевой треугольной канавки и размещают ее в камере таким образом, что концентратор напряжения расположен в зоне стыковки стаканов. Узел вывода выполняют в виде патрубка (диаметром 10 мм) с герметичным вентилем и размещают его на фланце (вваривают).An example of a specific implementation of the inventive device is a unit for opening sealed metal containers with toxic substances, including a steel chamber for accommodating an opened container, an opening device and a unit for withdrawing toxic substances from the chamber. As the opening device, use a device that creates a bending moment on the camera and in contact with its outer surface (see figure 2). This device consists of a bed, rocker arm, two jacks and two jacks, forming a cavity for installing the camera. The camera (see figure 1) is made in the form of two cylindrical glasses with diameters of 50 mm, a total length of 220 mm, open ends facing each other. The end face of one glass is equipped with a flange, and the end of the other is equipped with a flexible corrugated membrane, which are made with a diameter of 100 mm and hermetically connected (welded) with the possibility of angular movement of the glasses relative to each other. On the outer surface of the opened container, a voltage concentrator is made in the form of an annular triangular groove and placed in the chamber in such a way that the voltage concentrator is located in the area where the glasses are joined. The output node is made in the form of a pipe (10 mm in diameter) with a sealed valve and placed on the flange (welded).

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is as follows.

Емкость с токсичным веществом 2 подвергают взрывному нагружению в устройстве, выполненном, например, по патенту России №2089278, описание к которому опубликовано 10.09.97 г. Далее эту емкость необходимо вскрыть для последующего анализа содержащегося в ней вещества. Для этого на ее внешней поверхности выполняют кольцевую треугольную проточку 3 на расстоянии от торца, соответствующем расстоянию от торца одного из стаканов камеры 1 до мембраны 4 или фланца 5, помещают в полость, образованную гнездами вскрывающего устройства. Одно из гнезд выполнено в станине 7, а другое - в коромысле 9. Попеременно, передавая при помощи домкратов 8 усилие то на одно плечо коромысла, то на другое, создают угловое перемещение стаканов камеры 1 относительно друг друга и частей вскрываемой емкости 2 относительно концентратора 3, приводящее к образованию трещины на концентраторе и последующему разлому вскрываемой емкости. Гибкая гофрированная мембрана 4, сваренная с фланцем 5, позволяет совершать камере 1 с вскрываемой емкостью 2 угловые перемещения. Узел вывода с герметичным вентилем 6 позволяет камере после всех технологических процессов оставаться герметичной. В дальнейшем камеру извлекают из гнезд вскрывающего устройства и перемещают к месту проведения исследования. Заявляемое устройство позволяет оперативно в лабораторных условиях исследовать влияние на токсичные (ядовитые) вещества различных видов воздействий, создавая безопасность технологического процесса и не влияя на экологию окружающей среды.The container with toxic substance 2 is subjected to explosive loading in a device made, for example, according to Russian patent No. 2089278, the description of which is published on September 10, 1997. Next, this container must be opened for subsequent analysis of the substance contained in it. To this end, an annular triangular groove 3 is made on its outer surface at a distance from the end corresponding to the distance from the end of one of the glasses of the chamber 1 to the membrane 4 or flange 5, placed in a cavity formed by the sockets of the opening device. One of the sockets is made in the bed 7, and the other in the beam 9. Alternately, by transmitting with the help of jacks 8 the force on one arm of the beam, then on the other, the angular movement of the glasses of the chamber 1 relative to each other and parts of the opened container 2 relative to the concentrator 3 is created , leading to the formation of cracks in the hub and the subsequent fracture of the opened tank. Flexible corrugated membrane 4, welded with a flange 5, allows you to make the camera 1 with an opening capacity of 2 angular movements. The output node with a sealed valve 6 allows the camera after all technological processes to remain sealed. Further, the camera is removed from the openings of the opening device and moved to the place of the study. The inventive device allows you to quickly in the laboratory to investigate the effect on toxic (poisonous) substances of various types of influences, creating the safety of the process and not affecting the ecology of the environment.

Claims (1)

Установка для вскрытия герметичных металлических емкостей с токсичными веществами, включающая камеру для размещения вскрываемой емкости, вскрывающее устройство и узел вывода токсичных веществ из камеры, отличающаяся тем, что в качестве вскрывающего устройства используют устройство, создающее изгибающий момент на камере и контактирующее с ее внешней поверхностью, камеру выполняют в виде двух стаканов, открытыми торцами обращенными друг к другу, при этом торец одного стакана снабжен фланцем, а торец другого - гибкой мембраной, которые герметично соединены с возможностью углового перемещения стаканов относительно друг друга, на внешней поверхности вскрываемой емкости выполняют концентратор напряжения и размещают ее в камере таким образом, что концентратор напряжения расположен в зоне стыковки стаканов, а узел вывода выполняют в виде патрубка с герметичным вентилем и размещают его на фланце. Installation for opening sealed metal containers with toxic substances, including a chamber for accommodating a container to be opened, an opening device and a unit for removing toxic substances from the camera, characterized in that a device that creates a bending moment on the camera and contacts its external surface is used as an opening device the camera is made in the form of two glasses, with open ends facing each other, while the end of one glass is provided with a flange, and the end of the other with a flexible membrane, which they are tightly connected with the possibility of angular movement of the glasses relative to each other, on the outer surface of the container to be opened, a voltage concentrator is made and placed in a chamber so that the voltage concentrator is located in the zone where the glasses are joined, and the output unit is made in the form of a pipe with a sealed valve and placed on flange.

Images