7.4. Применение типовых преобразований

На шаге 5.3 решают задачу с помощью типовых преобразований ФП (табл. 6).

Таблица 6. Типовые преобразования — разрешение физического противоречия

Правило 11. Пригодны только те решения, которые совпадают с ИКР или практически близки к нему.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

5.3. Применение типовых преобразований ФП.

В пространстве — противоречие не разрешается.

Во времени — преградитель или силы, препятствующие распространению огня, появляются только в момент появления огня, во все остальное время их нет.

Переход на микроуровень — силы должны появляться за счет использования эффектов.

Фазовые переходы — за счет повышения температуры должны происходить фазовые превращения, с помощью которых перекрывается трубопровод.

Именно такая идея положена в основу конструкции аварийного клапана для трубопроводов, предложенной японским инженером Тойоки Куросава (Toyoki Kurosawa) в патенте США 4 072 159. Основная деталь клапана — пластиковое кольцо. При нормальной температуре кольцо не препятствует потоку жидкости или газа. Но стоит в результате пожара или взрыва температуре подняться — кольцо плавится, образуя пену, которая надежно закупоривает магистраль.

Можно использовать фазовый переход второго рода, например, эффект памяти формы.

Вставка выполнена из материала, обладающего обратимым эффектом памяти формы (ЭПФ). Эта вставка при высокой температуре будет «вспоминать» форму с отсутствием отверстий, а при нормальных условиях — с отверстием, равным внутреннему диаметру трубопровода.

Взрыв транспортируемого газа сам запирает трубопровод (патент Великобритании GB 1 360 331). Это устройство показано на рис. 26. В трубчатом корпусе помещен цилиндр, в обычном режиме закрепленный в корпусе гибкой проволокой, и газ проходит между стенками корпуса и цилиндра. При взрыве цилиндр распрессовывается на конусообразный кольцевой выступ стенки и наглухо закрывает путь газу.

Рис. 26. Устройство для запирания трубопровода в случае взрыва перекачиваемого газа

Системный переход. Вся система наделяется одним свойством, а ее часть — противоположным (антисвойством). Отверстие пропускает газ и не пропускает огонь.

Микроуровнь. В огнепреградителе на электроды керамической вставки подается высокое напряжение (а. с. 369 913). Электрическое поле надежно задерживает пламя в отверстиях, диаметр которых в три раза больше критического (рис. 27).

Рис. 27. Огнепреградитель в разрезе. А. с. 369 913

1 — вставка из электроизоляционного материала; 2 — сквозные отверстия; 3 и 4 — электроды; 5 — источник высоковольтного напряжения.