CN104329496A - 气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置 - Google Patents

Abstract

气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，涉及一种用于压力容器的爆破片安全装置。提供能在气、液两相工况和中高压力下，开启容易、爆破时无碎片、密封性能好的一种气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置。设有反拱型膜片、衬膜、上夹持器、下夹持器、定位销；所述反拱型膜片的拱面边缘设有锯齿形齿和压紧边，所述衬膜设有“C”形槽，反拱型膜片的压紧边点焊在衬膜的环形圆周上，焊接后的组件通过定位销与上夹持器和下夹持器固定在一起。开启效果好，密封性好，无碎片，适合用于气、液两相，且压力属于中、高压(0.5～20MPa)介质的反拱型爆破片安全装置。

Description

气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置

技术领域

本发明涉及一种用于压力容器的爆破片安全装置，尤其是涉及能在DN25～DN600mm口径气、液两相，真空环境，或中、高压工况下爆破时无碎片产生的一种气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置。

背景技术

在现有技术中，普通的反拱型爆破片安全装置是不能用于液态介质的，但中国专利2013200598459所公开的《反拱型爆破片安全装置》通过在反拱带“C”形槽的膜片上增加一个特殊挡板后可以用于低压气、液态介质，但是当压力较大时，仍有碎片产生。所以上述专利所述的爆破片安全装置只能用于低压的气、液态介质，对于中高压力的气、液态介质工况仍然无法满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供能在气、液两相工况和中高压力下，开启容易、爆破时无碎片、密封性能好的一种气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置。

本发明设有反拱型膜片、衬膜、上夹持器、下夹持器、定位销；

所述反拱型膜片的拱面边缘设有锯齿形齿和压紧边，所述衬膜设有“C”形槽(或称环形减弱槽)，反拱型膜片的压紧边点焊在衬膜的环形圆周上，焊接后的组件通过定位销与上夹持器和下夹持器固定在一起。

所述反拱型膜片的拱面可采用球形面；所述衬膜是一个在拱顶凹面制有“C”形槽(或称环形减弱槽)的金属薄片。

所述锯齿形齿可采用单个成“W”形的锯形齿，且齿与齿之间没有连通，在最后两个齿之间留有一段没有加工的光滑面；所述“W”形的锯形齿可沿3/4圆周均匀分布，锯形齿的数量随口径的增大而增加，可采用10～100个。

在反拱型膜片、衬膜和上夹持器上，设有用于防止反拱型膜片和衬膜安装时方向放反的3个销孔，在下夹持器上对应设有3个定位销。

所述衬膜的“C”形槽是按照反拱型膜片锯齿缝的直径，在起拱后的圆片上压制成的一个未穿透且未封闭的环形。

所述反拱型膜片在衬膜“C”形槽尾部保持光滑面，其作用是防止反拱型膜片爆开时产生碎片。

由于本发明设有拱面边缘制有锯形齿和带有压紧边的反拱型膜片(或称齿缝形膜片)，因此可通过带有锯齿形缝的膜片以及刻有“C”形槽的衬膜相组合实现在中高压、气液态工况下的使用要求，爆破时也不会产生碎片。与中国专利2013200598459公开的《反拱型爆破片安全装置》相比，本发明的最大区别在于：本发明完全由锯齿形膜片的材料厚度、齿与齿之间的距离来控制爆破压力，带有“C”形槽的衬膜主要起密封介质作用；而中国专利2013200598459的爆破片装置主要由制有“C”形槽的膜片依靠其材料厚度和拱面高度来控制爆破压力，两者的结构和工作原理完全不同。因此，本发明具有以下突出优点：

1.开启效果好。由于在膜片上加工有锯齿形缝，同时缝与缝之间未连通，并且在衬膜的拱形凹面与膜片的锯形齿直径相同的部分制有“C”形减弱槽(即“C”形槽)。所以当膜片受到的压力超过设定值时，膜片会快速翻转，在沿齿缝开裂的同时齿形凸起还会沿“C”形槽处刺破衬膜。在此双重作用力的作用下，膜片开启效果好，满足各种压力特别是中高压的液相介质工况。

2.密封性好。本发明采用反拱成形的金属薄片作为密封用的衬膜，虽然在拱面内侧制有“C”形减弱槽，但减弱槽并没有穿透金属薄片，所以密封性很好，不会引起介质泄漏。

3.无碎片。由于采用的齿缝承压膜片既有锯形齿又没有连通，并且通过合理的齿与齿之间的间距取值，既能保证足够的强度，又能保证膜片爆破时无碎片产生，确保介质不受污染，管道不被堵塞。

4.本发明是一种适合用于气、液两相，且压力属于中、高压(0.5～20MPa)介质的反拱型爆破片安全装置。

附图说明

图1是本发明实施例的结构组成剖视图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明实施例反拱型膜片的工作原理示意图。

图4是本发明实施例反拱型膜片的外形示意图。

图5是本发明实施例衬膜的外形示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～5，本发明实施例设有反拱型膜片4、衬膜3、上夹持器1、下夹持器2、定位销5；所述反拱型膜片4的拱面边缘设有锯齿形齿和压紧边，所述衬膜3设有“C”形槽，反拱型膜片4的压紧边点焊在衬膜3的环形圆周上，焊接后的组件通过定位销5与上夹持器1和下夹持器2固定在一起。

所述反拱型膜片4的拱面可采用球形面；所述衬膜3是一个在拱顶凹面制有环形减弱槽的金属薄片。

气液两相中高压全开无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，包括反拱带“C”形槽的衬膜3、反拱型膜片(即反拱齿缝形膜片)4，以及用于安装的上夹持器1、下夹持器2和定位销5。所述的衬膜3是反拱成形的，并且在衬膜3拱顶的凹面上加工有环形减弱槽。所述反拱型膜片4也是反拱成形的，在反拱型膜片4的拱面边缘3/4的圆周上制有10～100个锯形齿。衬膜3的圆周边缘点焊在反拱型膜片4的压紧边上，焊接后的膜片组件通过上夹持器1和下夹持器2固定在一起。上夹持器1、下夹持器2将衬膜3与反拱型膜片4固定在中间。为了防止膜片组件装反，在膜片组件和上夹持器上制有用于防止衬膜3和反拱型膜片4在安装时方向放反的3个销孔，在下夹持器2上对应分布有数量一致的3个定位销5。压紧边环形带在离最外缘4mm宽范围内均匀分布3～6个点焊点。同时在环形带上设计有3个不对称的定位销孔。

本发明在所述齿形承压膜片3的弧面边缘制有锯形齿，可以将衬膜3刺破，锯形齿之间留有间隙，没有连通，以阻挡膜片翻转的冲击力，不让膜片沿齿缝槽飞出产生碎片，同时可以利用锯形齿之间的间隙大小来调节爆破压力；衬膜3的内弧面在与反拱型膜片4相同的齿缝位置加工有“C”形或叫环形减弱槽，其拱面的外侧光滑面接触介质，保证了衬膜3表面不会集聚介质，当设备压力达到设计爆破压力时，其环形减弱槽能顺利开启，立即泄放介质。反拱型膜片4的压紧边点焊在衬膜3的环形圆周上，焊接后的组件通过上夹持器1和下夹持器2固定在一起。

本发明在膜片上采用了10～100个“W”形状的特殊锯形齿，且齿与齿之间是断开的，使得反拱型膜片在液态、中高压工况爆破时能够顺利开启并将衬膜刺破，产品爆破压力的稳定性好、合格率高，爆破后没有碎片产生。

在使用过程中(参见图3)，反拱型膜片4的拱顶受压，当介质作用力F超过设计值时，反拱型膜片4迅速向上翻转，而衬膜3在受到介质作用力的情况下也迅速翻转，但由于其翻转所需的压力远远小于反拱型膜片4翻转所需的压力，所以不会影响反拱型膜片4爆破压力。同时，在衬膜3翻转后，会沿环形减弱槽处开启。反拱型膜片4在翻转后沿环形锯齿处开启，由于只有3/4的圆周部分制有锯形齿，所以确保了在完全开启的同时，又不产生碎片。

Claims (8)

1.气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于设有反拱型膜片、衬膜、上夹持器、下夹持器、定位销；

所述反拱型膜片的拱面边缘设有锯齿形齿和压紧边，所述衬膜设有“C”形槽，反拱型膜片的压紧边点焊在衬膜的环形圆周上，焊接后的组件通过定位销与上夹持器和下夹持器固定在一起。

2.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述反拱型膜片的拱面采用球形面。

3.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述衬膜是一个在拱顶凹面制有“C”形槽的金属薄片。

4.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述锯齿形齿采用单个成“W”形的锯形齿，且齿与齿之间没有连通，在最后两个齿之间留有一段没有加工的光滑面。

5.如权利要求4所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述“W”形的锯形齿沿3/4圆周均匀分布，锯形齿的数量随口径的增大而增加，锯形齿的数量为10～100个。

6.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于在反拱型膜片、衬膜和上夹持器上，设有用于防止反拱型膜片和衬膜安装时方向放反的3个销孔，在下夹持器上对应设有3个定位销。

7.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述衬膜的“C”形槽是按照反拱型膜片锯齿缝的直径，在起拱后的圆片上压制成的一个未穿透且未封闭的环形。

8.如权利要求1所述气液相无碎片反拱齿缝型爆破片安全装置，其特征在于所述反拱型膜片在衬膜“C”形槽尾部保持光滑面。