CN106989273B - 在油气应用的上游的热力阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在在油气应用的上游的热力阀。一种储存系统，包括：储存罐，其适于将流体储存在其中；阻火器，其设置在储存罐的下游；热力阀，其设置在阻火器的下游；以及火炬烟囱，其设置在热力阀的下游并与其流体连通。储存罐的出口端口与阻火器的入口端口流体连通，并且阻火器的出口端口与热力阀的入口端口流体连通。经由阻火器和热力阀在储存罐与火炬烟囱之间形成流动路径。热力阀具有沿流动路径方向的横断面面积，该流动路径实质上不具有物理的引起爆炸的障碍物。

Description

在油气应用的上游的热力阀
概括地，本发明涉及石油和天然气环境中的安全设备，更具体而言，涉及热力阀，其最小化在其中行进的流体的湍流。
背景技术
在上游油气供应应用中，油储存在各种储存罐中。在油从罐输送到上游应用期间，可能产生可燃气体，其由气体火炬或火炬烟囱燃烧。有时，朝向火炬流动的蒸汽速度可能足够低，从而允许火焰从火炬沿相反方向行进进入管道中。如果允许火焰到达储存罐，则可能会发生潜在的灾难性故障。
此外，可能发生破坏性爆炸，其中火焰以类似于冲击波的方式快速地沿流动路径传播。这些爆炸时常由湍流产生的几何形状(例如弯曲、急转弯、和对流动路径的其它中断)引起。
为了减轻该风险，可以实施阻火器或阻爆器并将其设置在储存罐与气体火炬之间。在火焰朝储存罐传播的情况下，这些阻火器阻止火焰进一步前进到储存罐。然而，这些阻火器具有有限的使用寿命并且在长时间暴露于火焰时其性能可能会受损。此外，由于爆炸所造成的火焰的快速传播，这些阻火器可能不适合遏制或限制这些火焰。此外，当在远程位置使用时，这些阻火器可能难以检查，因此，可能无法实现质量上的任何降级。在其它示例中，诸如温度检测传感器等的早期检测设备也经常在这些环境中使用。然而，由于位于远程位置，该设备可能经历类似的缺陷。
发明内容
总的来说，按照这些各种实施例，提供了用于上游油气应用中的热力阀的系统和方法，并且这些系统和方法可以包括适于将流体储存在其中的储存罐、设置在储存罐下游的阻火器、设置在阻火器下游的热力阀、以及设置在热力阀下游并且与热力阀流体连通的火炬烟囱。储存罐的出口端口与阻火器的入口端口流体连通，以允许流体在储存罐与阻火器之间流动并通过阻火器，并且阻火器的出口端口与热力阀的入口端口流体连通，以允许流体在阻火器与热力阀之间流动并通过热力阀。在一些方法中，热力阀包括阀组件，该阀组件可移除地设置在热力阀的阀体内。阻火器适于当流体在从火炬烟囱朝向储存罐的方向上传播流体流动路径时限制流体的传播。火炬烟囱适于从储存罐排放副产品火炬气。流动路径被形成为经由阻火器和热力阀、在储存罐与火炬烟囱之间。热力阀具有沿着该流动路径的方向的截面面积，该流动路径实质上不具有物理的引起爆炸的障碍物。
在一些实施例中，热力阀被构造为容纳大约5至50,000psi的操作压强。热力阀可以限定在其入口端口与出口端口之间延伸的通道，其允许流动路径穿过热力阀。通道被构造为在流体穿过该通道时保持实质上稳定的流体流动压强。在一些示例中，流动路径完全没有物理的引起爆炸的障碍物。
在一些实施例中，当热力阀的部分在所述流体在从所述火炬烟囱朝向所述储存罐的方向上传播所述流体流动路径的情况下被所述流体接触时，所述热力阀的所述部分能够在第一加载位置与第二激活位置之间移动。热力阀适于在流体在大约100-1000华氏度的温度下传播流体流动路径时移动到闭合位置。应当理解的是，本领域技术人员公知的其它示例也是可能的。
在其它实施例中，提供了一种油气系统，该系统包括储存流体的储存罐、与储存罐的出口流体连通的阻火器、与阻火器的出口流体连通的热力阀、与热力阀的出口流体连通的火炬烟囱、以及流体流动路径。流体流动路径在储存罐与火炬烟囱之间延伸，并允许流体在第一方向上从储存罐流动到火炬烟囱以及在与第一方向相反的第二方向上流动。当流体在第二方向上传播流体流动路径时接触热力阀的至少一部分时，热力阀限制流体穿过流体流动路径，由此实质上限制流体传播至储存罐。在一些形式中，流体流动路径完全不具有物理障碍物。
热力阀可以被配置为在大约5至50,000psi的压强下操作。热力阀可以限定通道，该通道允许流体流动路径穿过其长度。该通道可以包括在流体穿过通道时保持实质上稳定的流体流动压强的总体结构。
在一些方法中，热力阀可以包括阀体，该阀体形成通道，该通道至少部分地限定从阀体的入口端口经由阀体的廊道延伸到阀体的出口端口的流体流动路径，该廊道设置在入口端口与出口端口之间。阀体还可以限定被设置为与廊道连通的开口。在这些方法中，热力阀的入口端口与阻火器的出口端口流体连通，并且热力阀的出口端口与火炬烟囱流体连通。热力阀还可以包括阀组件和可熔元件，该阀组件适于至少部分地被设置为穿过开口并位于阀体的廊道中，并且可熔元件适于耦接到阀组件并且至少部分地由阀组件支撑。阀组件的阀盘在与阀体的阀座间隔开的第一位置和与阀座接触的第二位置之间移动。可熔元件将阀组件保持在第一位置。可熔元件还适于当所述可熔元件与在第二方向上穿过流体流动路径的流体接触时失效(fail)，以允许阀组件的阀盘移动到第二位置。
这样配置的话，热力阀可以用在其中可储存和使用易燃流体的低压应用中。热力阀可以在爆燃发生的情况下起作用，以切断流体流动，并且当与阻火器结合使用时，流体(例如，火焰)将不会传播到储存罐。此外，由于流体流动路径没有物理障碍物，因此不会经历流体的潜在挥发性质，从而使得爆燃和/或爆炸事件的可能性最小。
附图说明
通过提供在如下详细描述中描述的在油气应用的上游的热力阀，至少部分满足上述需求，特别是当结合附图进行研究时，其中：
图1包括根据本发明的各种实施例的示例性的油气系统的示意性视图；
图2A包括根据本发明的各种实施例的示例性的销释放热力阀的示意性正剖视图；
图2B包括根据本发明的各种实施例的处于激活位置的图1的示例性的销释放热力阀的示意性正剖视图；
图3包括根据本发明的各种实施例的示例性形式的销释放热力阀的的示意性正视剖视图；
本领域技术人员将意识到附图中的元件是为简化和清楚而示出的并不一定按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸和/或相对位置可以相对于其它元件放大以帮助提高对本发明的各种实施例的理解。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的普通但熟知的元件，以便促进较少阻碍地对这些各种实施例的查看。还将意识到，可以以特定的发生顺序描述或描绘某些动作和/或步骤，而本领域技术人员将理解，关于顺序的这种特殊性实际上不是必需的。还将理解的是，本文中所使用的术语和表达具有常规技术含义，这与上文阐述的本领域技术人员所用的此类术语和表达一致，除非其中不同的特定含义在本文中已另有阐明。
具体实施方式
现在参考附图，特别是图1，提供了储存系统10，其包括储存罐20、阻火器40、火炬烟囱60以及热力阀100。第一导管21在罐20与阻火器40之间延伸。第二导管23在热力阀100与火炬烟囱60之间延伸。在所描绘的形式中，阻火器40和热力阀100直接连接在一起，但在其它形式中，它们可以通过导管来连接。储存罐20可以包括入口(未示出)和出口22。经由第一导管21、阻火器40、热力阀100和第二导管23在存储罐20与火炬烟囱60之间形成流动路径30。流动路径30允许流体在从储存罐20延伸到火炬烟囱60的第一方向30A上，以及在从火炬烟囱延伸到储存罐20的第二、相反方向30B上传播。一般而言，当流体在第二方向30B上传播流动路径30时，发生了爆燃，其中流体燃烧并朝向储存罐20传播。应当理解，任何数量的额外部件(例如，精炼、测试和/或处理站等)可以沿着流动路径30设置在任何数量的位置处。将不进一步详细讨论这些额外的部件。
应当理解，术语“流体”及如本文所描述的，意指可以在油气应用中储存和利用的任何适当的液体和/或气体。例如，适当的流体可以包括D组气体，例如甲烷、丙烷和/或天然气。其它示例是可能的。这些流体在经历大量的湍流时可能产生火焰或爆燃事件。其它示例是可能的。
阻火器40包括入口端口41和出口端口42，并且设置在储存罐20的下游，以使得储存罐20的出口22经由第一导管21耦接到阻火器40的入口端口41，从而允许流体在储存罐20与阻火器40之间流动并穿过阻火器40。换而言之，阻火器40与储存罐20的出口22流体连通。尽管只描述和描绘了第一导管21，但应当理解任何数量的设备或结构可以用于形成流动路30的部分以将储存罐20连接到阻火器40，例如管状管、配件、凸缘、连接器等。其他示例是可能的。
阻火器40可以包括任何数量的部件，其形成产生火焰元件的金属基体(metalmatrix)。这种金属基体用于在火焰传播到阻火器本体时从火焰提取热量的目的。在一些实例中，具有卷曲波纹的金属带层形成金属基体。金属基体允许流体从入口端口41到出口端口42流动通过，但阻止或限制火焰或流体沿阻火器42传播。金属基体的通路(passage)根据所使用的特定流体的最大实验安全间隙(MESG)值来设置尺寸。阻火器40可以包括本领域中理解的任何数量的额外部件。
热力阀100包括入口端口101和出口端口102，并且设置在阻火器40的下游，以使得阻火器40的输出端口42耦接到热力阀100的入口端口101，从而允许流体在其之间流动。换而言之，热力阀100与阻火器40的出口42流体连通。尽管热力阀100的入口端口101被描绘为直接连接到阻火器40的出口端口42，但是任何数量的设备或结构可用于形成流动路径30的部分以将阻火器40连接到热力阀100，其包括导管、连接器、凸缘、其它阀、过滤器等。下面参考图2A、图2B和图3描述热力阀100的一些特定示例。
热力阀100具有沿着流动路径30的横截面面积，流动路径30实质上没有引起物理引爆的障碍物。例如，热力阀可以在入口端口101与出口端口102之间形成通道，其在横截面上是大致圆形的，并且可以没有可能干扰流体的流动的突出或方向的急剧变化。热力阀可以被构造为使得其容纳约5至50,000psi的操作压强，并且可以适合于与D组气体一起使用。应当理解，本领域技术人员已知的其它示例是可能的。换而言之，在热力阀100内形成的通道可以允许流体穿过热力阀，同时保持实质上稳定的流体流动压强，其转而减少了爆燃事件的潜在发生。
在一些示例中，当流体在第二方向30B上传播流动路径30的情况下接触热力阀100的至少一部分时，热力阀100限制流体和/或火焰穿过流体流动路径30。结果，热力阀100实质上限制流体和/或火焰从火炬烟囱传播到储存罐20。如将详细描述的，热力阀100的部分在流体和/或火焰在第二方向30B上传播流动路径30的情况下被所述流体和/或火焰接触时，热力阀的所述部分在第一加载位置与第二激活位置之间可移动。当流体在至少约100华氏度的温度下传播流动路径30B时，热力阀可以适于移动到关闭位置。设法超越热力阀100的任何流体和/或火焰然后将被阻火器40熄灭。
火炬烟囱60设置在热力阀100的出口端口102的下游并与其流体连通。尽管描述了第二导管23，但是可以使用任何数量的装置或结构来形成流路30的部分以将热力阀100连接到火炬烟囱60。火炬烟囱60是用于燃烧由泄放阀释放的可燃气体的燃烧装置。应当理解，火炬烟囱60的任何数量的不同构造可以与储存系统10结合使用，并且是本领域技术人员已知的，因此将不描述火炬烟囱60的特定部件的进一步细节。
因此，存储在储存罐20中的流体(例如，D组(Group D)液体)可以在第一流体流动方向30A上流过第一导管21、阻火器40、热力阀100和第二导管以便由期望的上游应用使用。当流体在第一流动方向30A上传播时，阻火器40和热力阀100允许流体无限制地通过。过量的气体经由火炬烟囱60逃逸到大气中。如果发生爆燃事件，则火焰可能在第二流体流动方向30B上朝向储存罐20传播。在到达热力阀100时，阀关闭，从而限制火焰进一步朝向储存罐20前进。在火焰确实设法超过热力阀100的情况下，阻火器40将起作用以从火焰移除热量，直到其最终烧尽。因为热力阀被关闭，所以在第二流体流动方向30B上流动的额外流体将不会起到支持火焰的作用。结果，多部件安全措施的使用将降低火焰到达储存罐20的潜在灾难性事件的可能性。此外，由于流体流动路径30的整体没有物理障碍物，所以由于湍流流动而发生的爆燃的风险也被降低。
在一示例实施例中，参照图2A和2B描述了热力阀100。阀100包括阀体108、阀组件110和可熔元件130或销。阀体108形成阀盖开口103并进一步形成通道104，通道104限定经由廊道105从阀体108的入口端口101延伸到阀体108的出口端口102的流体流动路径。流体可以沿着通道104在第一方向106(例如，从入口端口101到出口端口102)上或在第二方向107(例如，从出口端口102到入口端口101)上流动。阀100还形成位于廊道105中的阀座114。
如前所述，阀100适于设置在图1的储存罐20和阻火器60以及供使用和/或处理的任何其它上游部件(未示出)之间。阀体108可以由任何数量的金属材料制成，并且使用任何数量的方法(例如挤压、锻造等等)形成。其它示例是可能的。应当理解，为了简洁起见，阀100可以包括本文中未描述的任何数量的额外部件。
阀组件110可以包括阀盖112、阀杆116、阀盘118以及阀弹簧120，阀盖112适于至少部分地覆盖阀体108的阀盖开口103。阀组件110的各部件可以由任何数量的适当的材料(例如金属、金属合金、聚合物等等)制成。其它示例是可能的。
在一些实施例中，阀盖112通常是平面部件，其可以用作对阀盖开口103的部分或完全密封。阀盖112可以使用任何数量的部件(例如螺母、螺栓、螺钉、夹具等)来耦接到阀体108。其它示例是可能的。
阀杆116可以使用任何数量的适当的部件和技术来耦接到阀盖112。阀杆116可以具有中心纵向轴线L1并且可以包括开口117或者沿着横向轴线L2延伸的开口，横向轴线L2横向于纵向轴线L1。在所公开的形式中，横向轴线L2近似垂直于阀杆116的中心纵向轴线L1。阀杆116适于经由任何数量的部件在第一位置(图2A)和第二位置(图2B)之间移动。第一位置可以被描述为“加载”位置，并且第二位置可以被描述为“激活”位置。例如，阀杆116可以包括伸缩管元件116A，伸缩管元件116A包括可滑动地设置在第二伸缩部件116C(也称为“外管”)内的第一伸缩部件116B(也称为“内管”)。在所公开的实施例中，外管116C被固定到阀盖112，并且内管116B相对于外管116C是轴向可移位的，如将描述的。在其它形式中，内管116B可以被固定到阀盖112，并且外管116C相对于内管116B和阀盖112可以是可滑动地可移位的。在其它形式中，阀杆116可以包括两个以上伸缩部件(也称为“管”)，同时实现相同的期望目的。
在本示例中，内管116B和外管116C具有共同的中心纵向轴线L1。内管116B的尺寸设置为使得其可以插入外管116C中。此外，当阀杆116处于第一、加载位置时，内管116B和外管116C都可以沿着它们的横向轴线L2具有对准的开口117。其它示例是可能的。
阀座114至少部分地由阀体108形成，并且设置在阀体108的入口端口101和出口端口102之间。在一些示例中，阀座114可以是具有与通道104的横截面形状相同或相似横截面形状的凸缘或平台。应当理解，阀座114可以是阀体108的一体部件，或者可以包括单独的部件，例如阀座环，其使用任何数量的方法(例如螺纹，螺钉等等)来耦接到阀体108。其它示例是可能的。
阀盘118适于耦接到阀杆116，特别是所公开的阀杆112的内管116B的远端。阀弹簧120适于至少部分地设置在阀盖112和阀盘118之间，并且适于对阀杆116、可熔元件130和阀盘118中的至少一个施加力(在附图中由“F”表示)。在所公开的形式中，阀弹簧120对阀盘118和阀杆112的内管116B施加向下的力，这转而将剪切负载施加到可熔元件130，如将描述的。
可熔元件130或联接件可以是能够在期望的温度或温度范围熔合或熔化的任何类型的装置。可熔元件130可以由任何数量的材料(例如锡/铋合金、锡/锌/铅和铋，仅举几个例子)制成，并且可以基于材料的物理性质(如熔点，剪切强度，抗弯曲性等)来选择。适当的熔化温度的一个示例是在约100°F与1000°F之间，但是应当理解，其它示例，例如在约115°F至80050°F之间是可能的。可熔元件130可以是大体上圆柱形的，因此具有大体上圆形的横截面区域。应当理解，可以根据需要使用任何横截面形状。可熔元件130可以插入到阀杆116的一个或多个开口117中，以用作锁定件或止动件，其限制阀杆116的内管116B相对于外管116C沿着横向轴线L1移动。
在操作中，如图2A中所示，将阀杆116和阀盘118移动到第一位置，这使得阀弹簧120压缩。可熔元件130插入到阀杆116的开口117中，并且因此位于沿着横向轴线L2之处，横向轴线L2在所公开的示例中大体上垂直于阀杆116的纵向轴线L1，以限制内管116B和阀盘118相对于外管116C的移动。由于阀弹簧120处于压缩状态，因此阀杆116的内管116B中的开口117的上部周边边缘部分将对可熔元件130的位于内管116B中的开口117内的部分施加向下的力F，并且阀杆116的外管116C中的开口117的下部周边边缘部分将对可熔元件130的位于外部管116C的开口117内的相邻部分施加相等且相反的反作用力。这些组合的力将转而将可熔元件130保持在开口170内以及将阀组件110保持在第一或“加载”位置。因此，阀组件110被保持在该加载位置，而没有阀杆116、可熔元件130或阀弹簧120与阀体108的部分相互作用、接触或抵靠用于支撑。当阀杆116处于该第一位置时，剪切力被施加在可熔元件130的至少一部分上。阀盖112、阀杆116、阀盘118和阀弹簧120然后可以插入到阀体108的阀盖开口103中，并且经由阀盖112耦接到阀盖开口103。
当阀组件110处于第一位置时，流体可以沿着第一流体流动路径106自由移动。这是因为阀组件110与阀座114间隔离开并且实质上在流体流路106的范围之外。换种说法，在阀组件110处于第一位置的情况下穿过阀体108的廊道105的流体流动路径的大部分彻底没有物理障碍物。流体流动路径的第一方向106可以用于将流体从储存罐输送到上游部件以供使用和/或处理。当流体沿着流体流动路径在第一方向106上移动时，可熔元件130保持与流体实质上不接触。在一些实施例中，阀组件110中的部件的大部分在沿着第一方向106移动期间也保持与流体不接触。因此，流体流动是平滑的并且通常没有可产生湍流的中断和/或弯曲。应当理解，在一些实施例中，沿着第一流体流动路径106移动的流体可以接触可熔元件130和阀组件110中的任何数量的部件中的任何一个或全部，但是流体行进仍然可以保持大体上没有湍流。
转到图2B，在其中火焰及其相应流体在流体流动路径的第二方向107上朝向储存罐20反向行进并进入阀100的爆燃事件的情况下，流体可能接触可熔元件130。因为可熔元件130被选择为具有期望的熔化参数(例如，在约115至约800华氏度之间)，流体沿着第二流体流动路径107的传播将导致可熔元件130熔化。因此，由弹簧120施加的力将最终克服可熔元件130的阻力并且将阀组件110从第一位置移动到第二位置。当阀组件110的一部分移动到第二、激活位置时，内管116B相对于外管116C轴向移动，以使得阀盘118接触阀座114并产生密封，该密封限制流体在第二方向107上传播超过阀座114。在所公开的形式中，当阀杆116从第一位置移动到第二位置时，内管116B部分地滑出外管116C。结果，尽管在阀组件110移动到第二位置之前，一定量的流体和/或火焰可能已经传播超过阀杆114，但是由于缺少向其供应的流体，火焰将最终烧尽。此外，在一些示例中，当阀组件110处于第二位置时，也可以限制沿着流体流动路径在第一方向106上的移动。
此外，因为第一方向106和第二方向107包含最小数量的整体方向上的变化、中断、边缘和/或其它流动干扰部件，所以产生湍流的机会被最小化。结果，即使在其中流体在第二方向107上传播的爆燃事件的情况下，也大大减少了产生潜在灾难性爆炸事件的可能性。此外，尽管阀组件110的部分设置在可以与在第二方向107上传播的流体接触的位置处，但是发生爆震事件仍然不太可能。
因为阀组件110可以容易地耦接在一起，所以有可能容易地更换损坏的部件。例如，在发生其中流体在第二方向107上传播的爆燃事件的情况下，虽然可熔元件130可能已经熔化掉，但是通过使阀盖112从阀体108分离而移除阀盖112、阀杆116、阀盘118和阀弹簧120，阀组件可以重复使用。阀杆116然后可以被复位在第一“加载”位置，并且新的可熔元件130可以插入到开口117中。阀组件110然后可以重新插入到阀体108的阀盖开口103中。
转到图3，提供了替代性的阀300的详细示意图。阀300包括阀体302、孔口303、阀盖304、阀盖螺栓306、外引导夹具308、外引导夹紧螺钉310、垫圈312、外引导件314、阀杆316、阀杆开口317、可熔销318、弹簧320，弹簧支撑件322、阀杆引导件324、盘或托盘326以及托盘螺钉328。
阀体302和阀盖304可以由任何数量的适当的金属(例如不锈钢(例如，316不锈钢))制成。垫圈312可以由石墨、橡胶或任何其它适当的材料制成，并且可以是耐火的。垫圈312设置在阀体302的开口中以形成密封，以防止管线流体泄漏到大气中。阀盖304经由任何数量的阀盖螺栓306耦接到阀302，阀盖螺栓306可以由诸如不锈钢(例如，组合体304/316不锈钢屈服材料)的金属制成。其它示例是可能的。阀盖304负责将阀组件的其余部分固定到阀302。
外引导件314可以是圆柱形管状结构，其适于耦接到阀盖并适于防止弹簧支撑件322延伸超过某一点，并且将在下面进一步详细描述。外引导件314可以由任何数量的适当的金属(例如不锈钢(例如，316不锈钢))制成。外引导件314可以使用外引导夹紧螺钉310经由外引导夹紧件308耦接到阀盖304。应当理解，可以使用任何数量的外引导夹紧螺钉310将外引导件314耦接到阀盖304。外引导件314可以包括第一凹口或突起314A，其适于接触外引导夹具的凸缘308A。外引导夹具308和外引导夹紧螺钉310可以由任何数量的适当的的金属(例如不锈钢(例如，316不锈钢))制成。其它示例是可能的。
弹簧320可以由任何适当的诸如金属和/或金属合金(例如，基于奥氏体镍铬的超级合金)之类的材料制成。其它示例是可能的。弹簧320在第一端上抵靠阀盖304定位并且由弹簧支撑件322的在其第二端上的凸缘322A支撑。弹簧支撑件322可以由任何数量的适当的金属(例如不锈钢(例如，316不锈钢))制成。其它示例是可能的。
阀杆引导件324设置在弹簧320的中心部分内。阀杆引导件324可以由任何数量的适当的金属(例如不锈钢(例如，316不锈钢))制成，并且可以经由螺纹连接或其它适当的方法耦接到阀盖304。当托盘326在第一位置与第二位置之间移动时，阀杆引导件324适于引导设置在其中的阀杆316。
阀杆316和托盘326可以由任何数量的适当的材料(例如不锈钢(例如，410不锈钢或其它适当的材料))制成。阀杆凹进部(bay)可以经由任何数量的连接(例如螺纹连接，经由托盘中的中心孔326A的压配合连接，或任何其它适当的方法)耦接到托盘326。托盘326可以经由托盘螺钉328耦接到弹簧支撑件322，以确保由弹簧320施加的力均匀地分布在托盘326上。因此，托盘326可以包括沉孔以形成平坦表面。
可熔销318可以是由任何适当的材料(例如铋/锡混合物，其可以被修改以提供不同的熔化温度)制成的细长部件。应当理解，可熔销318可以是任何适当的形状，例如圆柱形或立方形。其它示例是可能的。可熔销适于插入到阀杆316的开口317中和阀杆引导件324的开口中。通过将可熔销318插入到这些开口中，组件被锁定在第一位置，由此弹簧320使得剪切力被施加在可熔销318上。
在可熔销318由于爆燃事件而熔化时，弹簧320使得阀杆316和托盘326朝向孔口303移动。该横向移动由阀杆引导件324、弹簧支撑件322和外引导件314引导以确保托盘326的正确对准。孔口303包括抛物线表面303A，其适于接触托盘326上的相应抛物线表面326B，以确保托盘326保持与孔口303的边缘接触，以密封和停止流动行进通过该阀。
当期望从阀302移除阀组件时，可以松开阀盖螺栓306，并且可以从开口移除阀盖304和该组件。在移除期间，外引导件314的第二凹口314B接触对应的凹口322B或弹簧支撑件322的唇部，以捕获整个组件以便移除。
本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以针对上述实施例进行各种修改、变更和组合，并且将认识到这样的修改、变更和组合将被视为是在本发明概念的范围内。

Claims (16)

1.一种储存系统，包括：
储存罐，所述储存罐适于将流体储存在其中，所述储存罐包括入口和出口；
阻火器，所述阻火器具有入口端口和出口端口，所述阻火器设置在储存罐下游，以使得所述储存罐的所述出口耦接到所述阻火器的所述入口端口，从而允许所述流体在所述储存罐与所述阻火器之间流动并通过所述阻火器；
热力阀，所述热力阀具有入口端口和出口端口，并且设置在所述阻火器下游，以使得所述阻火器的所述出口端口耦接到所述热力阀的所述入口端口，从而允许所述流体在所述阻火器与所述热力阀之间流动并通过所述热力阀；以及
火炬烟囱，所述火炬烟囱设置在所述热力阀下游并且与所述热力阀的所述出口端口流体连通，所述火炬烟囱适于从所述储存罐排放副产品火炬气体；
其中，流动路径被形成为经由所述阻火器和所述热力阀、在所述储存罐与所述火炬烟囱之间；
所述热力阀还包括阀组件和可熔元件，
所述阀组件包括：
阀杆，所述阀杆能够在第一位置与第二位置之间移动，所述阀杆具有中心纵向轴线和至少一个开口，以及
阀弹簧，所述阀弹簧施加用于促使所述阀杆进入所述第二位置的力；
所述可熔元件设置为穿过所述阀杆的所述至少一个开口以将所述阀杆保持在所述第一位置，其中，所述可熔元件适于失效以允许所述阀弹簧将所述阀杆从所述第一位置移动到所述第二位置。
2.根据权利要求1所述的储存系统，其中，所述热力阀被构造为容纳大约5至50,000psi的操作压强。
3.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，所述热力阀限定在所述热力阀的所述入口端口与所述出口端口之间延伸的通道，所述通道允许所述流动路径穿过所述热力阀，其中，所述通道被构造为在所述流体穿过所述通道时保持实质上稳定的流体流动压强。
4.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，所述流动路径完全没有物理的引起爆炸的障碍物。
5.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，当所述热力阀的部分在所述流体在从所述火炬烟囱朝向所述储存罐的方向上传播所述流体流动路径的情况下被所述流体接触时，所述热力阀的所述部分能够在第一加载位置与第二激活位置之间移动。
6.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，所述热力阀适于在所述流体在大约100至1000华氏度之间的温度下传播所述流体流动路径时移动到激活位置。
7.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，所述热力阀包括阀组件，所述阀组件能够移除地设置在所述热力阀的阀体内。
8.根据权利要求1或2所述的储存系统，其中，所述阻火器适于当所述流体在从所述火炬烟囱朝向所述储存罐的方向上传播所述流体流动路径时限制所述流体的传播。
9.一种油气系统，包括：
储存罐，所述储存罐适于将流体储存在其中，所述储存罐包括入口和出口；
阻火器，所述阻火器与所述储存罐的所述出口流体连通；
热力阀，所述热力阀与所述阻火器的出口流体连通；
火炬烟囱，所述火炬烟囱与所述热力阀的出口流体连通；以及
流体流动路径，所述流体流动路径在所述储存罐与所述火炬烟囱之间延伸，所述流体流动路径允许流体在第一方向上从所述储存罐流动到所述火炬烟囱以及在与所述第一方向相反的第二方向上流动；
其中，所述热力阀还包括阀组件和可熔元件，
所述阀组件包括：
阀杆，所述阀杆能够在第一位置与第二位置之间移动，所述阀杆具有中心纵向轴线和至少一个开口，以及
阀弹簧，所述阀弹簧施加用于促使所述阀杆进入所述第二位置的力；
所述可熔元件设置为穿过所述阀杆的所述至少一个开口以将所述阀杆保持在所述第一位置，其中，所述可熔元件适于失效以允许所述阀弹簧将所述阀杆从所述第一位置移动到所述第二位置；
在所述第二位置，所述热力阀限制所述流体在所述第二方向上穿过所述流体流动路径，由此实质上限制所述流体传播至所述储存罐。
10.根据权利要求9所述的油气系统，其中，所述流体流动路径彻底不具有物理障碍物。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述热力阀被配置为在大约5至50,000psi的压强下操作。
12.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述热力阀限定通道，所述通道允许所述流体流动路径穿过所述通道的长度，其中，所述通道包括在所述流体穿过所述通道时保持实质上稳定的流体流动压强的大体上管状的结构。
13.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述热力阀还包括：
阀体，所述阀体形成通道，所述通道至少部分地限定从所述阀体的入口端口经由所述阀体的廊道延伸到所述阀体的出口端口的所述流体流动路径，所述廊道设置在所述入口端口与所述出口端口之间，所述阀体进一步限定被设置为与所述廊道连通的开口，其中，所述热力阀的所述入口端口与所述阻火器的出口端口流体连通，并且所述热力阀的所述出口端口与所述火炬烟囱流体连通；
其中，所述阀组件适于至少部分地被设置为穿过所述阀体的所述开口并位于所述阀体的所述廊道中，
其中，所述阀组件还包括耦接到所述阀杆的阀盘，当所述阀杆处于所述第一位置时，所述阀盘与所述阀体的阀座间隔开，以及当所述阀杆处于所述第二位置时，所述阀盘与所述阀座相接触。
14.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述可熔元件适于当所述可熔元件与在所述第二方向上穿过所述流体流动路径的所述流体接触时熔化。
15.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述热力阀被配置为当所述流体具有在大约100与1000华氏度之间的温度时限制所述流体穿过所述流体流动路径。
16.根据权利要求9或10中任一项所述的油气系统，其中，所述阻火器包括多个通道，以便从在所述第二方向上传播所述流体流动路径的所述流体吸收热量。
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