CN103277551B - 一种波纹管密封爆破片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波纹管密封爆破片装置，包括主机体和爆破片组件，爆破片组件置于主机体内，其还包括波纹管组件、中法兰、上机体和紧固装置；波纹管组件由波纹管连接法兰、波纹管和T型连杆组成；上机体位于波纹管连接法兰上端；波纹管组件置于主机体中部偏上位置的圆筒形腔体内，其T型连杆与爆破片组件的泄压侧夹紧法兰相联接，波纹管连接法兰压置在主机体的圆筒形空腔顶部，中法兰通过紧固件将波纹管组件和上机体压紧密封于主机体上；紧固装置布置在波纹管组件上端，置于上机体腔体内；其具有操作方便、密封可靠性高、适用性广的特点，适合各类应用爆破片进行超压安全保护的场合。

Description

一种波纹管密封爆破片装置

技术领域

本发明涉及工业安全领域的安全保护装置，尤其是一种采用波纹管密封的爆破片装置。

背景技术

爆破片装置作为压力容器或管路设备上防止设备超压的自动泄放安全保护装置，广泛应用于石化、船舶等领域。爆破片装置通常由爆破片、进口侧装夹设备、泄压侧装夹设备和相关的密封圈组成。爆破片承受压力载荷的一面为进口侧，泄放压力的一面为泄压侧；进口侧和泄压侧装夹设备用于夹持爆破片，并通过密封圈密封保证介质不外漏。通过装夹设备和密封圈将爆破片安装好并进行相应的密封面检漏合格后便可投入使用。目前爆破片装夹设备形式主要有法兰、螺纹等结构，结构简单，价格便宜，但目前采用法兰等装夹设备安装的爆破片装置存在如下不足：

（1）由于制造偏差造成爆破片进口和泄压两侧的装夹设备不同轴或压紧面不平行，带来装夹设备的密封圈受到压紧力不均匀问题，可能导致密封圈使用寿命缩短致介质泄漏或爆破片的爆破压力受到影响。

（2）目前的爆破片装置在进行装夹设备的密封面检漏时，由于装夹设备结构或管路系统的限制往往只能检查进口侧密封圈的密封性能，而泄压侧密封圈的密封性能因为检漏介质无法到达而不能进行检查；即便对泄压侧装夹设备通入一定压力的检漏介质，但由于爆破片泄压侧的承压能力小于进口侧，因此对泄压侧的密封圈的检漏压力小于进口侧的检漏压力。这样，造成当爆破片爆破时，介质有可能从泄压侧的密封圈处泄漏，存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种波纹管密封爆破片装置，解决目前爆破片装置存在的爆破片进口侧密封圈安装复杂，压紧力不均匀，密封可靠性差，以及爆破片承压侧和泄压侧不能按相同压力泵压检漏，导致泄压侧密封性能不能有效检测的技术问题，其具有操作方便、可靠性高、适用性广的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种波纹管密封爆破片装置，包括主机体和爆破片组件，爆破片组件由进口侧夹紧法兰、爆破片和泄压侧夹紧法兰组成，爆破片位于进口侧夹紧法兰和泄压侧夹紧法兰之间，并靠二者夹紧密封；主机体包括一个介质进口和一个介质出口，爆破片组件位于介质进口和介质出口之间，其特征在于：其还包括波纹管组件、中法兰、上机体和紧固装置；所述的波纹管组件由波纹管连接法兰、波纹管和T型连杆组成，波纹管连接法兰和波纹管上端焊接，而T型连杆插入波纹管内腔并和波纹管下端焊接；上机体为一端带有法兰的筒体结构，位于波纹管连接法兰上端；所述的主机体中部偏上位置有一个圆筒形的空腔，所述的波纹管组件置于此空腔内，其下端的T型连杆与爆破片组件的泄压侧夹紧法兰相联接，其上端的波纹管连接法兰压置在主机体的圆筒形空腔顶部，中法兰通过紧固件将波纹管组件和上机体压紧密封于主机体上；所述的紧固装置布置在波纹管组件上端，置于上机体腔体内。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，所述的紧固装置包括主传动轴、钢球、主连杆，主传动轴与上机体之间通过螺纹连接，主连杆下端插入T型连杆顶端的腔体内，主连杆上端插入主传动轴下端的腔体内，并通过钢球抵靠在主传动轴下端。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，所述的进口侧夹紧法兰和主机体的接触位置设有内外两道密封圈；所述的波纹管联接法兰和主机体的接触位置设有内外两道密封圈。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，所述的进口侧夹紧法兰和泄压侧夹紧法兰将爆破片夹紧并在其侧面环向焊接。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，所述的进口侧夹紧法兰和泄压侧夹紧法兰将爆破片夹紧并在其侧面环向焊接。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，所述的泄压侧夹紧法兰的侧面设有若干个孔，所有孔的总面积大于等于爆破片的有效泄放面积。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，主连杆下端装有一个下定位螺母，下定位螺母上方有一个套在主连杆上的下锁紧螺母，下锁紧螺母和T型连杆顶端腔体内表面的螺纹锁紧。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，主连杆靠近上端部装有一个上定位螺母，上定位螺母的下端有一个上锁紧螺母，上锁紧螺母和主传动轴下端的腔体内表面螺纹连接，上定位螺母、主连杆上端部和钢球封装在主传动轴下端的腔体内。

优选地，上述的波纹管密封爆破片装置，在所述的主传动轴和上机体腔体内表面之间设置有上密封填料函进行密封，并用上密封锁紧螺母固定；在波纹管连接法兰上平面和上机体下端面之间设置有密封圈。

总之，本发明的有益效果如下：

（1）提高了爆破片装置的密封可靠性。该发明当进口侧夹紧法兰和主机体之间的密封圈被压紧形成密封后，爆破片的进口侧承受介质的压力载荷，当爆破片爆破后，介质通过泄压侧夹紧法兰侧面的孔排入下游的管道，由于波纹管的密封作用以及波纹管法兰和主机体之间密封圈的密封作用，介质不会外漏，保证了装置密封的可靠性。

（2）提高了进口侧爆破片组件与主机体密封的可靠性。当主传动轴旋转向下运动时，钢球将主传动轴的旋转运动转化为主连杆的垂直下降运动，从而通过下定位螺母作用于T型连杆带动爆破片组件向下运动，使得进口侧夹紧法兰和主机体之间的密封圈被压紧而形成密封。由于该密封的压紧力为由主传动轴旋转和上机体之间螺纹作用产生的预紧力，尽可能保证了进口侧夹紧法兰和主机体之间的密封圈承受的压紧力的均匀性，不存在由于传统装夹方式中爆破片的进口、泄压两侧夹紧设备由于上、下游管道偏差造成夹紧设备不同轴或压紧面不平行而带来的压紧力不均匀的问题，使得进口侧爆破片组件与主机体密封更加可靠。

（3）解决了爆破片承压侧和泄压侧的密封性能不能按相同压力检漏的技术难题。本发明安装完成后先在爆破片的进口侧通入检漏气体，检查波纹管连接法兰和主机体之间密封圈的密封性；检漏合格后旋转主传动轴压紧进口侧夹紧法兰和主机体之间的密封圈，然后泄放爆破片泄压侧的气体，进而检查进口侧夹紧法兰和主机体之间的密封性。这样，爆破片承压侧和泄压侧的密封性能均得到相同压力的检漏，提高了检漏效果，保证了爆破片装置在工作时不会发生介质外漏。

（4）本发明还具有操作方便，适用性广的特点。通过操作紧固装置螺母，就可方便地实现爆破片进口侧和泄压侧的检漏，对人员无特殊要求，一般操作人员即可实施。

附图说明

图1是本发明的结构剖面示意图。

图2是图1中A的局部放大图。

图中标号说明：

1-主机体；2-外主密封圈；3-内主密封圈；4-爆破片；5-进口侧夹紧法兰；6-泄压侧夹紧法兰；7-螺钉；8-T型连杆；9-波纹管；10-连接法兰；11-中法兰；12-螺母；13-双头螺柱；14-上锁紧螺母；15-上定位螺母；16-锁紧螺母；17-主传动轴；18-垫片；19-螺钉；20-上密封填料函；21-上机体；22-主连杆；23-密封圈；24-外中密封圈；25-内中密封圈；26-导向限位环；27-钢球；28-下锁紧螺母；29-下定位螺母。

具体实施方式

图1和图2所示为本发明的一个实施例，该爆破片组件由进口侧夹紧法兰5、爆破片4和泄压侧夹紧法兰6组成，爆破片4承压侧向下、泄压侧向上，进口侧夹紧法兰5和泄压侧夹紧法兰6将爆破片4夹紧并在其侧面环向焊接，形成可靠密封；波纹管组件由波纹管连接法兰10、波纹管9和T型连杆8组成，波纹管连接法兰10和波纹管9的上端焊接成一体，形成可靠密封，而T型连杆8插入波纹管9内并和波纹管9的下端焊接成一体，形成可靠密封；泄压侧夹紧法兰6和T型连杆8通过螺纹连接，并用紧定螺钉7固定；波纹管组件和爆破片组件连接后放置于主机体1内，波纹管连接法兰10和主机体1的上端面接触；为加工方便，一般主机体1包括下端本体和上端过渡管组成，二者焊接在一起，本体内置爆破片组件，并设置进口、出口管路，过渡管内布置波纹管组件。上机体21置于波纹管连接法兰10上端，中法兰11通过双头螺柱12和螺母13将波纹管组件和上机体21压紧密封于主机体1上；主传动轴17和上机体21之间通过螺纹连接；主连杆22下端插入T型连杆8顶端的腔体内，而主连杆22上端插入主传动轴17下端的腔体内；导向限位环26套在主连杆22外，并插入波纹管连接法兰10内。

图1中，进口侧夹紧法兰5和主机体1的接触位置设有两道金属O型圈，分别为内主密封圈3和外主密封圈2，该处密封是作为爆破片4的承压侧的密封措施。波纹管连接法兰10和主机体1的接触位置设有两道金属O型圈，分别为内中密封圈25和外中密封圈24。该处密封是作为爆破片4的泄压侧的密封措施。上述两处的O型圈，设置成一道或三道以上O型圈也是可行的，O型圈也可以采用非金属材料，只要能与工作介质相适应，起到可靠密封即可。

图1中，泄压侧夹紧法兰6的侧面设有若干个孔，所有孔的总面积大于等于爆破片的泄放面积。当爆破片4打开后，介质能快速通过这些孔排出。

图1中，T型连杆8底端设有一个半球形腔体，该腔体是作为爆破片4打开后膜片释放变形的空间。该腔体保证了爆破片4在爆破后膜片有一定的释放变形的空间，减小爆破片4的爆破冲击力对整个装置的冲击。

图1中，环形的上密封填料函20插入主传动轴17和上机体21之间的间隙，上密封填料函20顶端设置填料函压紧垫片18，压紧时起到密封作用；上密封锁紧螺母16和上机体21之间通过螺纹连接并用紧定螺钉19固定，这样将上密封填料函20压紧后能和主传动轴17之间形成密封；上机体21和波纹管连接法兰10的连接处设有一道密封圈23，密封圈23多采用金属或非金属的平面密封圈结构，当然采用O型圈也是可以的；当爆破片4打开、波纹管9损坏后，这两道密封能有效防止介质泄漏。

图2中，主连杆22下端装有一个下定位螺母29，下定位螺母29上方有一个套在主连杆22上的下锁紧螺母28，主连杆22下端插入T型连杆8顶端的腔体内，并且下锁紧螺母28和T型连杆8顶端的腔体内表面的螺纹锁紧。主传动轴17下端的腔体内锥形的凹槽和主连杆22顶端锥形的凹槽之间设有一只钢球27；主连杆22靠近上端部装有一个上定位螺母15；通过一只上锁紧螺母14和主传动轴17下端的腔体内表面螺纹连接，将上定位螺母15、主连杆22的上端部和钢球27封装在主传动轴17下端的腔体内。当主传动轴17旋转向下运动时，钢球27将主传动轴17的旋转运动转化为主连杆22的垂直下降运动，从而带动爆破片组件向下运动，致使进口侧夹紧法兰5和主机体1之间的内主密封圈3和外主密封圈2被压紧而形成密封。

上述结构，由于内主密封圈3和外主密封圈2承受的压紧力主要通过主传动轴17旋转和上机体21之间螺纹作用产生的预紧力，尽可能保证了进口侧夹紧法兰5和主机体1之间的密封圈承受的压紧力的均匀性，不存在由于传统装夹方式中爆破片的进口、泄压两侧夹紧设备由于上、下游管道安装偏差造成夹紧设备不同轴或压紧面不平行而带来的压紧力不均匀的问题。

本发明的爆破片装置对爆破片4进口测和泄压测的安装密封性检查也十分方便，该爆破片装置的检漏方法为：安装完成后先在爆破片4的进口侧通入检漏气体，检查波纹管9的连接法兰10和主机体1之间密封圈的密封性；检漏合格后旋转主传动轴17压紧进口侧夹紧法兰5和主机体1之间的密封圈，然后泄放爆破片4的泄压侧的气体，进而检查进口侧夹紧法兰5和主机体1之间的密封性。这样，爆破片4的承压侧和泄压侧的密封性能均得到相同压力的检漏，保证了爆破片装置在工作时不会发生介质外漏。

本领域技术人员应该认识到，以上实施例仅用于说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案，并不局限于以上的形式，还可以对本发明进行修改或等同的替换；一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，都将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种波纹管密封爆破片装置，包括主机体(1)和爆破片组件，爆破片组件由进口侧夹紧法兰(5)、爆破片(4)和泄压侧夹紧法兰(6)组成，爆破片(4)位于进口侧夹紧法兰(5)和泄压侧夹紧法兰(6)之间，并靠二者夹紧密封；主机体(1)包括一个介质进口和一个介质出口，爆破片组件位于介质进口和介质出口之间，其特征在于：其还包括波纹管组件、中法兰(11)、上机体(21)和紧固装置；所述的波纹管组件由波纹管连接法兰(10)、波纹管(9)和T型连杆(8)组成，波纹管连接法兰(10)和波纹管(9)上端焊接，而T型连杆(8)插入波纹管(9)内腔并和波纹管(9)下端焊接；上机体(21)为一端带有法兰的筒体结构，位于波纹管连接法兰(10)上端；所述的主机体(1)中部偏上位置有一个圆筒形的空腔，所述的波纹管组件置于此空腔内，其下端的T型连杆(8)与爆破片组件的泄压侧夹紧法兰(6)相联接，其上端的波纹管连接法兰(10)压置在主机体(1)的圆筒形空腔顶部，中法兰(11)通过紧固件(12，13)将波纹管组件和上机体(21)压紧密封于主机体(1)上；所述的紧固装置布置在波纹管组件上端，置于上机体(21)腔体内。

2.根据权利要求1所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：所述的紧固装置包括主传动轴(17)、钢球(27)、主连杆(22)，主传动轴(17)与上机体(21)之间通过螺纹连接，主连杆(22)下端插入T型连杆(8)顶端的腔体内，主连杆(22)上端插入主传动轴(17)下端的腔体内，并通过钢球(27)抵靠在主传动轴(17)下端。

3.根据权利要求1或2所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：所述的进口侧夹紧法兰(5)和主机体(1)的接触位置设有内外两道密封圈(3，2)；所述的波纹管联接法兰(10)和主机体(1)的接触位置设有内外两道密封圈(25，24)。

4.根据权利要求1或2所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：所述的进口侧夹紧法兰(5)和泄压侧夹紧法兰(6)将爆破片(4)夹紧并在其侧面环向焊接。

5.根据权利要求3所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：所述的进口侧夹紧法兰(5)和泄压侧夹紧法兰(6)将爆破片(4)夹紧并在其侧面环向焊接。

6.根据权利要求5所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：所述的泄压侧夹紧法兰(6)的侧面设有若干个孔，所有孔的总面积大于等于爆破片(4)的有效泄放面积。

7.根据权利要求6所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：主连杆(22)下端装有一个下定位螺母(29)，下定位螺母(29)上方有一个套在主连杆(22)上的下锁紧螺母(28)，下锁紧螺母(28)和T型连杆(8)顶端腔体内表面的螺纹锁紧。

8.根据权利要求7所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：主连杆(22)靠近上端部装有一个上定位螺母(15)，上定位螺母(15)的下端有一个上锁紧螺母(14)，上锁紧螺母(14)和主传动轴(17)下端的腔体内表面螺纹连接，上定位螺母(15)、主连杆(22)上端部和钢球(27)封装在主传动轴(17)下端的腔体内。

9.根据权利要求2所述的波纹管密封爆破片装置，其特征在于：在所述的主传动轴(17)和上机体(21)腔体内表面之间设置有上密封填料函(20)进行密封，并用上密封锁紧螺母(16)固定；在波纹管连接法兰(10)上平面和上机体(21)下端面之间设置有密封圈(23)。