CN117553151A - 爆破片安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了爆破片安全装置，涉及爆破片技术领域。包括底部管道、泄压管道和控制器，所述底部管道的顶部设置有爆破组件，爆破组件包括环形支撑块和圆形支撑板，环形支撑块和圆形支撑板之间设置有爆破片。本发明爆破片向内弯曲，为双曲面形，这样，当爆破片爆破后，爆破片会向外侧展开，从而能够有效的减少破碎后的碎片通过底部管道进入到压力容器中。同时，在爆破片顶部和底部的外侧均开设有多个等距设置的锯齿槽，当压力容器中的压力过大时，在爆破片顶部和底部拱形板体的挤压下，锯齿槽槽壁相互靠近，能够减小爆破片的强度，使爆破片的顶部和底部板体在环形减弱槽处形成较强的拉动力，促进爆破片的顶部和底部板体在环形减弱槽炸开。

Description

爆破片安全装置

技术领域

本发明涉及爆破片技术领域，具体为爆破片安全装置。

背景技术

爆破片装置是一种由压差驱动的紧急超压泄放装置，根据承压面的差异分为正拱形爆破片、反拱形爆破片和平板形爆破片。它能在规定的压力下爆破，泄放压力，保障安全。

经检索，中国发明专利，公告号为“CN 104329496 B”公开了一种用于压力容器的爆破片安全装置。由反拱型膜片、衬膜、上夹持器、下夹持器、定位销等部件组成，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；

另有中国发明专利，公开号为“CN 116164143 A”公开了一种反拱形爆破装置，由上夹持器、下夹持器和设于所述上夹持器和下夹持器之间的反拱形爆破片等部件组成，能在其拱形失稳压力作用下发生爆破且能保证爆破的开启面积，并可有效减少爆破碎片的产生；

上述现有技术及市场上使用的爆破片，至少存在下列缺陷：

1、由于爆破片竖直安装在管道的顶部，爆破片爆破时产生的碎片会通过管道进入到压力容器中；

2、爆破片爆灵敏度较低，影响压力容器使用的安全；

3、爆破片安装后，需要通过专用设备对其与管道之间的连接密封性进行检测，使用一段时间后，在压力容器的温度变化、振动和冲击力下，爆破片与管道之间的密封性能可能会下降或失效，需要人工定期检测，人力消耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供爆破片安全装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：爆破片安全装置，包括底部管道、泄压管道和控制器，所述底部管道的顶部设置有爆破组件，爆破组件包括环形支撑块和圆形支撑板，环形支撑块和圆形支撑板之间设置有爆破片；

爆破片向内弯曲，为双曲面形；

爆破片中部至少一侧开设有环形减弱槽，其竖向板体至少一侧开设有若干个等距设置的C型减弱槽；

爆破片顶部和底部的外侧均开设有多个等距设置的锯齿槽；

爆破组件与泄压管道的底部通过连接部相固定；

泄压管道的顶部内壁固定有底部镂空支撑板，底部镂空支撑板的顶部设置有顶部镂空压板，圆形支撑板固定在底部镂空支撑板和顶部镂空压板之间；

爆破组件的外侧设置有气密性检测组件，气密性检测组件对底部管道与爆破组件的连接处是否漏气进行检测。

进一步，所述爆破片的顶部和底部内侧均开设有折弯槽；

爆破片被环形减弱槽和环形减弱槽分割为多个对称的泄压片，爆破片爆破后，泄压片沿着折弯槽向外侧翻转。

进一步，所述连接部包括设置在泄压管道底部的环形块，环形支撑块与环形块之间螺纹连接。

进一步，所述泄压管道的底部开设有环形槽，环形槽内安装有第一橡胶垫，第一橡胶垫与环形支撑块相挤压。

进一步，所述底部镂空支撑板顶部固定有若干个螺柱，螺柱活动贯穿顶部镂空压板的板体，螺柱杆体上螺接有螺母；

圆形支撑板底部形成有台阶面，底部镂空支撑板与台阶面相适配。

进一步，所述气密性检测组件包括与顶部镂空压板镂空槽内壁相固定的密封板，泄压管道的底壁固定有气压传感器，气压传感器与控制器电性连接；

气压传感器对顶部镂空压板和泄压管道之间的气压进行监测，监测的数据实时传输到控制器。

进一步，所述底部镂空支撑板的顶部固定有第二橡胶垫，顶部镂空压板底部与第二橡胶垫相挤压。

进一步，所述爆破片的外侧设置有变形预测组件，变形预测组件包括两根侧面相互接触的电阻棒，两根电阻棒之间形成X型，两根电阻棒底端与爆破片的顶部及底部外侧板体之间均通过绝缘块相固定；

两根电阻棒的棒体上均电连接有导线，两根导线之间分别连接有电源和电流指示器，电流指示器与控制器电性连接。

进一步，两根所述电阻棒的外侧均开设有搭接面，两根电阻棒通过搭接面相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该爆破片安全装置，爆破片向内弯曲，为双曲面形，这样，当爆破片爆破后，爆破片会向外侧展开，从而能够有效的减少破碎后的碎片通过底部管道进入到压力容器中。

同时，在爆破片顶部和底部的外侧均开设有多个等距设置的锯齿槽，当压力容器中的压力过大时，在爆破片顶部和底部拱形板体的挤压下，锯齿槽槽壁相互靠近，能够减小爆破片的强度，使爆破片的顶部和底部板体在环形减弱槽处形成较强的拉动力，促进爆破片的顶部和底部板体在环形减弱槽炸开，从而完成泄压，锯齿槽的设置能够增加该爆破片爆破时的灵敏性，进而提高了压力容器的安全性。

另外，还设置有气密性检测组件，能够对顶部镂空压板和泄压管道之间的气压进行实时监测，若气压出现该连续性的线性增长，说明该安全装置的密封性出现问题，此时控制器控制设置在监控室的报警器进行报警，从而提醒工作人员进行维修，该装置无需人工定期检测，人力消耗较小。

再者，还设置有变形预测组件，通过电流变化对爆破片是否发生变形进行监控，如果爆破片出现变形，控制器控制设置在监控室的报警器进行报警，从而提醒工作人员进行维修，提高了压力容器的安全性和可靠性，进一步提高了该爆破片安全装置的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的半剖图；

图3为本发明爆破组件的轴视图；

图4为本发明爆破组件的半剖图；

图5为本发明图4中B部分的放大图；

图6为本发明图3中A部分的放大图；

图7为本发明爆破组件的变形方向示意图。

图中：1、底部管道；2、泄压管道；201、环形块；202、第一橡胶垫；3、爆破组件；301、爆破片；302、环形支撑块；303、圆形支撑板；304、环形减弱槽；305、C型减弱槽；306、台阶面；307、锯齿槽；308、折弯槽；4、底部镂空支撑板；5、顶部镂空压板；501、密封板；6、第二橡胶垫；7、气压传感器；8、变形预测组件；801、电阻棒；802、导线；803、绝缘块；805、搭接面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图6所示，本发明提供一种技术方案：爆破片安全装置，包括底部管道1、泄压管道2和控制器，为对该装置进行批量生产来降低生产成本，底部管道1和泄压管道2为一体成型，另外，控制器可以设置在监控室内或者安装在与该爆破片安全装置配套使用的压力容器外侧，底部管道1与压力容器的泄压管通过法兰进行连接，在底部管道1的顶部设置有爆破组件3，当压力容器中的压力值过高时，爆破组件3能够自行爆破，从而释放压力容器中的压力，保障安全；

如图3所示，爆破组件3包括环形支撑块302和圆形支撑板303，环形支撑块302和圆形支撑板303之间设置有爆破片301，当压力容器压力达到设定值时，爆破片301产生爆破，实现泄压；

如图3和图4所示，爆破片301底部与底部管道1相连通，其顶部被圆形支撑板303封堵，爆破片301向内弯曲，为双曲面形；

另外，如图4所示，爆破片301中部至少一侧开设有环形减弱槽304，其竖向板体至少一侧开设有若干个等距设置的C型减弱槽305，能理解的是，环形减弱槽304和C型减弱槽305的槽口形状在本方案中不作具体限定，以在设计压力下能够实现爆破片301爆开为准；

为实现爆破片301从环形减弱槽304处向外侧爆开，并能够沿着C型减弱槽305进行扩展，实现快速泄压目的，在本方案的一个具体实施例中，爆破片301中部两侧均开设环形减弱槽304，并且其竖向板体内外两侧均开设C型减弱槽305。

如图4和图5所示，在爆破片301顶部和底部的外侧均开设有多个等距设置的锯齿槽307，能理解的是，当压力容器中的压力过大时，爆破片301的顶部和底部均会有向外侧展开趋势，当压力达到阈值时，在爆破片301顶部和底部拱形板体的挤压下，锯齿槽307槽壁相互靠近，能够减少爆破片301的强度，使爆破片301的顶部和底部板体在环形减弱槽304处形成较强的拉动力，促进爆破片301的顶部和底部板体在环形减弱槽304裂开，从而完成对压力容器的快速泄压，锯齿槽307的设置能够增加该爆破片301爆破时的灵敏性；

如图5所示，在爆破片301的顶部和底部内侧均开设有折弯槽308，由于受爆破片301的特殊形状限制，爆破片301顶部和底部板体的强度较大，在本方案中，爆破片301被环形减弱槽304和环形减弱槽304分割为多个对称的泄压片，这样，爆破时，泄压片会沿着折弯槽308向外侧翻转，因折弯槽308减弱了爆破片301顶部和底部板体的强度，从而增加了泄压片的翻转孔径，进而增加了泄压量，实现对压力容器的快速泄压。

本方案中，爆破片301向内弯曲，并且其横截面呈反拱状，这样，当爆破片301爆破后，爆破片301会向外侧展开，从而能够有效的减少破碎后的碎片通过底部管道1进入到压力容器中。

如图2，为实现对该爆破组件3的快速安装，爆破组件3与泄压管道2的底部通过连接部相固定；

其中，连接部包括与泄压管道2底部一体成型的环形块201，并且环形支撑块302与环形块201之间螺纹连接，为增加环形支撑块302与环形块201之间的连接稳定性及提高爆破组件3与泄压管道2之间的密封性能，在泄压管道2的底部开设有环形槽，并在环形槽内安装有第一橡胶垫202，能知道的是，第一橡胶垫202与环形支撑块302相挤压。

如图2所示，在泄压管道2的顶部内壁固定有底部镂空支撑板4，底部镂空支撑板4的顶部设置有顶部镂空压板5，在底部镂空支撑板4顶部固定有若干个等距的螺柱，螺柱活动贯穿顶部镂空压板5的板体，螺柱杆体上螺接有螺母，并且圆形支撑板303固定在底部镂空支撑板4和顶部镂空压板5之间；

参照图2进行说明，安装时，将爆破组件3插入底部镂空支撑板4的圆形通槽内（圆形通槽的孔径大于环形块201的孔径），转动圆形支撑板303，直至环形支撑块302与第一橡胶垫202相挤压，此时环形块201与环形支撑块302之间螺接固定，然后将顶部镂空压板5插入螺柱内，并拧紧螺母，使顶部镂空压板5与圆形支撑板303相挤压，完成对爆破组件3的安装；

为防止爆破组件3在使用时因压力容器震动而产生移位，在圆形支撑板303底部形成有台阶面306，并且底部镂空支撑板4与台阶面306相适配。

更进一步的，在底部镂空支撑板4的顶部固定有第二橡胶垫6，并且顶部镂空压板5底部与第二橡胶垫6相挤压。

如图2所示，在爆破组件3的外侧设置有对底部管道1与爆破组件3的连接处是否漏气进行检测气密性检测组件。

其中，气密性检测组件包括与顶部镂空压板5镂空槽内壁相固定的密封板501，在泄压管道2的底壁固定有气压传感器7，并且气压传感器7与控制器电性连接；

爆破组件3安装后，需要通过专用设备对其与管道之间的连接密封性进行检测，使用一段时间后，在压力容器的温度变化、振动和冲击力下，爆破组件3与管道之间的密封性能可能会下降或失效，而该密封性问题形成在环形支撑块302与环形块201之间，当环形支撑块302与环形块201之间的密封性被破坏后，压力容器中的气体会通过环形支撑块302与环形块201之间的缝隙进入到顶部镂空压板5和泄压管道2之间所形成的空间内，为实现精确泄压及保证压力容器具有稳定的工作状态，在本方案中，气压传感器7对顶部镂空压板5和泄压管道2之间的气压进行监测，监测的数据实时传输到控制器，能理解的是，持续的气体泄漏，会使顶部镂空压板5和泄压管道2之间的气压呈连续的线性增长，若气压出现该连续性的线性增长，说明该安全装置的密封性出现问题，此时控制器控制设置在监控室的报警器进行报警，从而提醒工作人员进行维修。

需要明白的是，上述的密封板501是实现气密性检测时对顶部镂空压板5和泄压管道2之间的密封，该密封板501可以选用为强度较低的薄橡胶板、薄塑料板或者其他能够在爆破组件3泄压的同时能够迅速爆开的其他板体，这样，由于密封板501强度较低，从而不会对该爆破片安全装置的泄压产生影响。

当压力容器内压力突增后又得到有效的泄压时，爆破片301可能会产生弹性变形而不爆开，爆破片301变形可能导致爆破片301失去原有的设计性能和功能，影响其安全性和可靠性，在本方案中，如图2、图3和图6所示，在爆破片301的外侧设置有变形预测组件8，其中，如图6所示，变形预测组件8包括两根侧面相互接触的电阻棒801，两根电阻棒801之间形成X型交叉，两根电阻棒801底端与爆破片301的顶部及底部外侧板体之间均通过绝缘块803相固定；

在两根电阻棒801的棒体上均电连接有导线802，两根导线802之间分别连接有电源和电流指示器，电流指示器与控制器电性连接。

为提高接触面积，实现两根电阻棒801之间的紧密接触，如图6所示，在两根电阻棒801的外侧均开设有搭接面805，并且两根电阻棒801通过搭接面805相接触。

如图7所示，当压力容器中的压力过大时，气压推动顶部和底部的爆破片301向外侧移动，此时两根电阻棒801的搭接部位向外侧移动，电路中的两根电阻棒801所形成的电阻整体会增大，在电压一定的情况下，电流指示器检测到的电流会减小，由于电流指示器与控制器电性连接，控制器能够对该电路中的电流进行实时监测，当电流出现变化时，控制器控制设置在监控室的报警器进行报警，从而提醒工作人员对该爆破片301进行检修或者更换，提高了压力容器的安全性和可靠性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附实施例及其等同物限定。

Claims (8)

1.爆破片安全装置，包括底部管道（1）、泄压管道（2）和控制器，其特征在于：所述底部管道（1）的顶部设置有爆破组件（3），爆破组件（3）包括环形支撑块（302）和圆形支撑板（303），环形支撑块（302）和圆形支撑板（303）之间设置有爆破片（301）；

爆破片（301）向内弯曲，为双曲面形；

爆破片（301）中部至少一侧开设有环形减弱槽（304），其竖向板体至少一侧开设有若干个等距设置的C型减弱槽（305）；

爆破片（301）顶部和底部的外侧均开设有多个等距设置的锯齿槽（307）；

爆破组件（3）与泄压管道（2）的底部通过连接部相固定；

泄压管道（2）的顶部内壁固定有底部镂空支撑板（4），底部镂空支撑板（4）的顶部设置有顶部镂空压板（5），圆形支撑板（303）固定在底部镂空支撑板（4）和顶部镂空压板（5）之间；

爆破组件（3）的外侧设置有气密性检测组件，气密性检测组件对底部管道（1）与爆破组件（3）的连接处是否漏气进行检测；

所述气密性检测组件包括与顶部镂空压板（5）镂空槽内壁相固定的密封板（501），泄压管道（2）的底壁固定有气压传感器（7），气压传感器（7）与控制器电性连接；

气压传感器（7）对顶部镂空压板（5）和泄压管道（2）之间的气压进行监测，监测的数据实时传输到控制器。

2.根据权利要求1所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述爆破片（301）的顶部和底部内侧均开设有折弯槽（308）；

爆破片（301）被环形减弱槽（304）和环形减弱槽（304）分割为多个对称的泄压片，爆破片（301）爆破后，泄压片沿着折弯槽（308）向外侧翻转。

3.根据权利要求1所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述连接部包括设置在泄压管道（2）底部的环形块（201），环形支撑块（302）与环形块（201）之间螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述泄压管道（2）的底部开设有环形槽，环形槽内安装有第一橡胶垫（202），第一橡胶垫（202）与环形支撑块（302）相挤压。

5.根据权利要求1所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述底部镂空支撑板（4）顶部固定有若干个螺柱，螺柱活动贯穿顶部镂空压板（5）的板体，螺柱杆体上螺接有螺母；

圆形支撑板（303）底部形成有台阶面（306），底部镂空支撑板（4）与台阶面（306）相适配。

6.根据权利要求1所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述底部镂空支撑板（4）的顶部固定有第二橡胶垫（6），顶部镂空压板（5）底部与第二橡胶垫（6）相挤压。

7.根据权利要求1所述的爆破片安全装置，其特征在于：所述爆破片（301）的外侧设置有变形预测组件（8），变形预测组件（8）包括两根侧面相互接触的电阻棒（801），两根电阻棒（801）之间形成X型，两根电阻棒（801）底端与爆破片（301）的顶部及底部外侧板体之间均通过绝缘块（803）相固定；

两根电阻棒（801）的棒体上均电连接有导线（802），两根导线（802）之间分别连接有电源和电流指示器，电流指示器与控制器电性连接。

8.根据权利要求7所述的爆破片安全装置，其特征在于：两根所述电阻棒（801）的外侧均开设有搭接面（805），两根电阻棒（801）通过搭接面（805）相接触。