CN104913058B - 一种用于锁环式快开盲板结构的一体化安全联锁装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于锁环式快开盲板结构的一体化安全联锁装置，报警螺杆上壳体、报警螺杆下壳体通过螺纹连接固定，两者配合形成围设空间；锁芯轴上依次套有上压盖、橡胶膜片、下压盖，其通过螺纹拧紧密封。报警螺杆下壳体内部中间表面安装有O型橡胶密封圈。报警螺杆旋转手柄端部设有台阶，报警螺杆上壳体与报警螺杆旋转手柄端部台阶之间通过两组对称的销钉连接固定；报警螺杆旋转手柄中间沿轴向位置处开有凹槽，行程限位杆沿该凹槽移动；手柄销安装在报警螺杆旋转手柄径向位置，限制锁环镶块的轴向位移。本装置可以避免在存有残余压力的情况下取出报警螺杆和锁环镶块的误操作，避免介质对操作者的伤害和对环境的污染。

Description

一种用于锁环式快开盲板结构的一体化安全联锁装置
技术领域
本发明适用于压力容器上的锁环式快开盲板结构，具体是一种新型一体化安全联锁装置，属于快开盲板压力容器技术领域。
背景技术
快开盲板结构是安装在压力容器或压力管道端部，实现快速开启和关闭的一种机械装置，广泛应用于石油天然气行业。相对于螺栓法兰结构，快开盲板结构启闭门盖操作更加快速。快开盲板结构是长输管道过滤器及收发球筒装置的重要组成部分，通常输送易燃易爆介质。实际操作中，常常存在安全隐患，比如由于压力表失效等原因，操作者误将带压的压力容器打开；或者门盖未完全关闭就开始升压，这都会危及人身和设备的安全，严重时会酿成重大安全事故。
快开盲板安全联锁装置能有效防止此类事故的发生，然而中外法规、标准对快开盲板安全联锁装置的要求不同。
中国TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第3.20条规定安全联锁装置应满足以下功能：1、当快开盲板达到预定关闭位置，方能升压运行；2、当设备内部压力完全释放，方能开启快开结构。而美国ASME规定：快开结构应设置音响或目视的报警装置，在夹持元件和锁紧部件未完全就位前加压，或设备内压未泄放完全前开启时提醒操作人员注意。由此可见国内外对安全联锁装置的要求不同：国内法规要求，在完全泄压前，安全联锁装置能够保证结构不能被强行开启；而美国则规定安全联锁装置起到报警作用即可。国内外法规的差异导致目前进口安全联锁装置，均不能满足国内法规要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可以满足国内对安全联锁装置的要求的用于锁环式快开盲板结构的新型一体化安全联锁装置，该联锁装置包括锁环镶块(12)、报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)、报警螺杆旋转手柄(14)、金属垫片(10)、O型橡胶密封圈(5)、手柄销(13)。
报警螺杆上壳体(2)设有内螺纹、报警螺杆下壳体(4)设有外螺纹，报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)通过螺纹连接固定，两者配合形成围设空间；锁芯轴(6)设置在两者围设空间的中间位置处，锁芯轴(6)上设有三级阶梯。
锁芯轴(6)上依次套有上压盖(17)、橡胶膜片(3)、下压盖(16)，其中上压盖(17)设在锁芯轴(6)第一级阶梯处，橡胶膜片(3)的中间设在锁芯轴(6)第二级阶梯处，橡胶膜片(3)的两端固定在报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)的连接端。
下压盖(16)设在锁芯轴(6)第三级阶梯处，上压盖(17)、下压盖(16)、橡胶膜片(3)和锁芯轴(6)之间紧密连接；弹簧(7)套在锁芯轴(6)上，弹簧(7)一端与下压盖(16)接触；行程限位杆(9)套设在锁芯轴(6)的底部，行程限位杆(9)与锁芯轴(6)通过垫片(10)和六角螺母(11)固定。
弹簧(7)另一端与报警螺杆下壳体(4)之间设置有轴套(8)，轴套(8)安装在报警螺杆下壳体(4)与锁芯轴(6)之间。
上压盖(17)、下压盖(16)、橡胶膜片(3)与锁芯轴(6)之间通过螺纹拧紧密封。
报警螺杆下壳体(4)内部中间表面安装有O型橡胶密封圈(5)。
报警螺杆旋转手柄(14)端部设有台阶，报警螺杆上壳体(2)与报警螺杆旋转手柄(14)端部台阶之间通过两组对称的销钉(15)连接固定。
报警螺杆旋转手柄(14)中间沿轴向位置处开有凹槽，行程限位杆(9)沿该凹槽移动；手柄销(13)安装在报警螺杆旋转手柄(14)径向位置，限制锁环镶块(12)的轴向位移。
报警螺杆上壳体(2)端部设有螺纹，报警螺杆上壳体(2)通过螺纹配合与门盖连接。
报警螺杆上壳体(2)端部中心轴线处开有进气孔(1)，报警螺杆上壳体(2)的径向位置开有出气孔(18)，进气孔(1)与出气孔(18)连接在一起，构成该联锁装置的啸叫报警。
管道压力完全释放的情况下，行程限位杆(9)到达上端极限位置，此时行程限位杆(9)下端面距离报警螺杆旋转手柄(14)端部台阶1mm。
当压力完全释放的情况下，行程限位杆(9)到达报警螺杆旋转手柄(14)上的凹槽最上极限位置，行程限位杆(9)与锁环镶块(12)上缘间的轴向距离大于等于报警螺杆上壳体(2)与门盖之间的螺纹长度。
本发明安装在锁环式快开盲板结构上，在开门和关门过程中实现安全联锁功能。其特点是将传统装置中的报警螺杆、锁环镶块、安全联锁装置三者合为一体，结构更加紧凑、有效地保护了精密装置、且更加安全可靠。在内部介质压力的作用下，锁芯轴带动行程限位杆向下移动，使得报警螺杆无法完全旋出，镶块无法取出，提醒操作者仍有残余压力。本发明可以避免在存有残余压力的情况下取出报警螺杆和锁环镶块的误操作，避免介质对操作者的伤害和对环境的污染，保证设备使用的安全性。
本发明能够满足国内法规对安全联锁装置的要求，在同类产品中独一无二。
附图说明
图1为本发明的一种用于锁环式快开盲板结构一体化安全联锁装置的装配图；
图中：
1.进气孔 2.报警螺杆上壳体
3.橡胶膜片 4.报警螺杆下壳体
5.O型橡胶密封圈 6.锁芯轴
7.弹簧 8.轴套
9.行程限位杆 10.垫片
11.六角螺母 12.锁环镶块
13.手柄销 14.报警螺杆旋转手柄
15.销钉 16.下压盖
17.上压盖 18.出气孔
具体实施方式
下面结合上述结构介绍该装置的工作过程。
本发明的安全联锁装置用于锁环式快开盲板结构。
当压力容器或管道中存在介质压力时，压力通过进气孔到达进入报警螺杆上壳体的空腔中，推动锁芯轴向下移动，锁芯轴带动上、下压盖和橡胶膜片同时向下移动，此时橡胶膜片顶住报警螺杆下壳体，弹簧被压缩，行程限位杆也随着锁芯轴移动相同的距离，贴近锁环镶块，提醒操作者内部有压力，不能操作。
压力容器或管道泄压后，仍存在残余压力，首先利用安全泄压阀泄放一部分残余压力，此时行程限位杆上移，处在两个极限位置之间，将联锁装置向外旋出一段距离，若听到警报声，则说明有气体从出气口排除，内部仍有残余压力，此时行程限位杆和锁环镶块间的距离小于报警螺杆上壳体与门盖间的螺纹长度，报警螺杆无法旋出；只有当压力容器或管道中完全不存在介质压力时，在弹簧力的作用下，锁芯轴顶住报警螺杆上壳体，行程限位杆到达上端极限位置，此时行程限位杆和锁环镶块间的距离等于或者稍大于报警螺杆上壳体与门盖间的螺纹长度，联锁装置可以完全旋出，进而取出锁环镶块。
以上仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，允许做出变化，因此所有同等的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (2)

1.一种用于锁环式快开盲板结构的一体化安全联锁装置，其特征在于：该联锁装置包括锁环镶块(12)、报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)、报警螺杆旋转手柄(14)、金属垫片(10)、O型橡胶密封圈(5)、手柄销(13)；
报警螺杆上壳体(2)设有内螺纹、报警螺杆下壳体(4)设有外螺纹，报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)通过螺纹连接固定，两者配合形成围设空间；锁芯轴(6)设置在两者围设空间的中间位置处，锁芯轴(6)上设有三级阶梯；
锁芯轴(6)上依次套有上压盖(17)、橡胶膜片(3)、下压盖(16)，其中上压盖(17)设在锁芯轴(6)第一级阶梯处，橡胶膜片(3)的中间设在锁芯轴(6)第二级阶梯处，橡胶膜片(3)的两端固定在报警螺杆上壳体(2)、报警螺杆下壳体(4)的连接端；
下压盖(16)设在锁芯轴(6)第三级阶梯处，上压盖(17)、下压盖(16)、橡胶膜片(3)和锁芯轴(6)之间紧密连接；弹簧(7)套在锁芯轴(6)上，弹簧(7)一端与下压盖(16)接触；行程限位杆(9)套设在锁芯轴(6)的底部，行程限位杆(9)与锁芯轴(6)通过垫片(10)和六角螺母(11)固定；
弹簧(7)另一端与报警螺杆下壳体(4)之间设置有轴套(8)，轴套(8)安装在报警螺杆下壳体(4)与锁芯轴(6)之间；
上压盖(17)、下压盖(16)、橡胶膜片(3)与锁芯轴(6)之间通过螺纹拧紧密封；
报警螺杆下壳体(4)内部中间表面安装有O型橡胶密封圈(5)；
报警螺杆旋转手柄(14)端部设有台阶，报警螺杆上壳体(2)与报警螺杆旋转手柄(14)端部台阶之间通过两组对称的销钉(15)连接固定；
报警螺杆旋转手柄(14)中间沿轴向位置处开有凹槽，行程限位杆(9)沿该凹槽移动；手柄销(13)安装在报警螺杆旋转手柄(14)径向位置，限制锁环镶块(12)的轴向位移；
当压力完全释放的情况下，行程限位杆(9)到达报警螺杆旋转手柄(14)上的凹槽最上极限位置，行程限位杆(9)与锁环镶块(12)上缘间的轴向距离大于等于报警螺杆上壳体(2)与门盖之间的螺纹长度；报警螺杆上壳体(2)端部设有螺纹，报警螺杆上壳体(2)通过螺纹配合与门盖连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于锁环式快开盲板结构的一体化安全联锁装置，其特征在于：报警螺杆上壳体(2)端部中心轴线处开有进气孔(1)，报警螺杆上壳体(2)的径向位置开有出气孔(18)，进气孔(1)与出气孔(18)连接在一起，构成该联锁装置的啸叫报警；管道压力完全释放的情况下，行程限位杆(9)到达上端极限位置，此时行程限位杆(9)下端面距离报警螺杆旋转手柄(14)端部台阶1mm。
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