CN1878710B - 非碎裂性减压装置 - Google Patents

Abstract

一种非碎裂性减压装置至少包括一个圆形破坏盘，具有中心不对称隆起部分和周边凸缘部分。半圆形薄弱线延伸在隆起部分的周围并且形成薄弱线端部之间的铰链部分。具有包围破坏盘的破裂盘隆起部分内部开口的夹持部件上设置延伸进入夹持部件内部开口的整体区段。薄弱线隔开的端部末端延伸在夹持部件区段下面。当破裂盘破坏时，破裂盘铰链部分围绕由夹持部件外部边沿限定的支点弯曲，这样连同夹持部件区段的偏折有利于破裂盘的非碎裂现象。

Description

非碎裂性减压装置

发明背景

1.技术领域

本发明涉及非碎裂性、向前作用的减压装置，用来保护处理设备、压力容器、管路和结构等免受高压事件的损害，和/或当由于任何介质(其中诸如气体和粉尘颗粒爆炸的风险)导致的毁灭性和灾难性超高压力而释放这些设备的压力。爆炸危险的存在与各种类型的气体和粉尘颗粒(诸如煤、糖、金属、和塑料)有关。具体地说，本发明涉及一种单独的减压破裂盘和复合破裂盘装置，涉及用来当发生超高压力并且超过预定数值时，使被保护区域、过程或设备上的破裂盘破裂而释放压力。减压破裂盘装置包括一个破裂盘或破裂盘组件，当超高压力或爆炸发生时，该破裂盘破裂并且使该区域释放压力，其中破裂盘部分或破裂盘组件部分完全打开以便减少压力而不致从组件的剩余凸缘部分碎裂或分开破裂盘的破坏部分或破裂盘组件的复合部分。

非碎裂性减压装置适合于各种应用场合，包括那些在正压强和负压强之间循环的被保护系统，只有当在其所保护区域中压强超过预定数值时，它们必须适应减压功能而不致破裂盘或破裂盘组件，并且打开破裂盘的破坏部分或破裂盘组件的破坏部分。

2.背景技术

许多工业过程牵涉材料的搬运和处理，它们在某些情况下可能建立起危险的超压强而导致爆炸性火灾，或者由于失控过程、诸如压力调节阀门等保护装置的故障、或类似不可预测灾害引起的压力迅速升高。在这方面示范性例子为工业过程，其中在器皿或管路中包含的气体或粉尘颗粒自发地由于诸如火花之类的不幸事故而点燃或产生爆炸，和由于在封闭物体、管路或包含容器内建立的危险压力引起的结果。单独的破裂盘或通常具有两个单独破裂盘的复合破裂盘长期以来已经使用于容器、管路、导管和结构或区域以保护其超过预定压力的危险。

许多年以来在与这些设备有关的容器、槽罐、袋滤捕尘室和管路上曾经设置封盖减压开口的爆炸通气口，以便在过分的压力损坏有关运行中的设备、部件、或结构以前消除过高的压力。由于其室内灰尘浓度高度集中，袋滤捕尘室之类经常处于爆炸的风险之中。典型地袋滤捕尘室构造成为具有一个或多个减压开口，各具有关闭开口的爆炸通气口。当袋滤捕尘室在正常正压强或负压强下运行时，爆炸通气口密封，而当袋滤捕尘室承受超过预定幅度建立的压强时，爆裂或开启而打开开口，从而使袋滤捕尘室内部通气。为防止过早或延迟的爆裂，爆炸通气口必须设计成为可以一致地在具体压强水平下爆裂。在牵涉可燃气体或粉尘颗粒的处理设备，从过程的一部分运送气体或带有粉尘的流体到另一部分或区域的管路，其中未经警告而发生失效反应或意外建立压强的处理容器，和其它工业过程(其中无法控制的爆炸或过分压强的建立是不断的安全风险)中，同样类型的风险也必须予以安全地控制。

减压装置也必须适应在需要保护的设备、管路、或容器中正压和负压之间循环变化。为此目的，传统上曾设置破裂盘装置，其中装置的可破坏部分包括中心隆起区域，该区域呈现对置的凸出及凹入表面而凹入表面面向被保护的部位。相比平坦的破裂盘而言，这样向前作用的隆起破裂盘能够较好地承受被保护部位的真空状态。此外，减压破裂盘组件包括一对可破坏的中心区域，其中破裂盘之一的材料比另一个的材料更厚。在隆起破裂盘的情况，破裂盘的凸出-凹入区域处于互补的对准关系。

过去和现在使用的许多减压装置曾经设置薄弱线，用来限定平坦和隆起盘的可破坏部分。在圆形盘的情况中薄弱线为半圆形，而在矩形破坏盘的情况为矩形。在各限定破坏区域的破坏盘一个表面上的薄弱线或者是刻痕线，或者是一系列延伸通过破坏盘材料的长形狭缝，具有分隔邻近长形狭缝端部的统一盘腹板。在通过盘材料设置狭缝而限定薄弱线的情况中，在一系列狭缝上面设置一层可破坏覆盖材料(通常为柔性的合成树脂薄膜之类)以便防止流体泄漏，一直到由薄弱线限定的破坏部分发生破坏为止。示范性减压破坏盘结构中一般设置两个互补地覆盖的破坏盘，在破坏盘邻近表面之间介入一层柔性材料和一条附加的柔性材料带直接覆盖在相应的薄弱线上。

薄弱线，不论其是否为刻痕线形式，或限定薄弱线的一系列长形狭缝，并不延伸在由薄弱线限定的破坏部分整个周边上，但其相对两端处于隔开的关系而形成盘可破坏部分的整体铰链，保持可破坏部分与凸缘连接，从而避免盘碎裂而随之在减压装置位置周围释放金属碎片的危险。

虽然在过去设计的破坏盘结构中设置防止碎裂的铰链部分，这样铰链区域的构造在适应多种超压事件和情况方面并不完全令人满意。如果铰链区域的宽度太大，可破坏部分破裂的压强数值往往是折中的，导致破坏盘在预定值上不能开放的故障。另一方面，如果铰链区域变窄以便保证破坏盘在预定压强数值上完全打开，整体的铰链区域也趋向于断裂而使打开的盘部分从周围剩余凸缘上撕裂，从而产生危险的金属弹片以高速从破坏盘组件上抛出。

因此，过去和现在均需要一种减压破坏盘装置，它能够可靠地在预定的超压数值下打开，但又能阻止破坏盘在打开时使破坏区域碎裂。也要求爆炸保护破坏盘组件的设计可以应用于广泛范围的放气口和不同预定破坏压强上，它们只与构造的材料及材料厚度有关，不论其中心部分隆起与否，而不需要提供多种特殊设计的铰链构造以便防止破裂盘破坏部分的碎裂。

发明内容

按照本发明的非碎裂性、向前作用的减压装置包括一个单独的破坏盘，或者一对破坏盘，各具有中心部分和周边凸缘部分。该设备适合于在某些高压应用中夹持在环形进口和出口支承件之间。延伸在各破坏盘中心部分的中心件周围的薄弱线限定该盘的破坏部分。薄弱线具有相对两端处于隔开的关系而在其间形成整体铰链部分，当中心部分破坏时，该部分可以防止各盘的中心部分从各自盘的周边凸缘部分撕裂。本发明较佳形式的各薄弱线包括具有终端的一系列长形的、端部对端部的、隔开的狭缝，两终端限定盘的铰链部分。

在单盘的实施例中和对于复合破坏盘组件中的两个盘，破坏盘上均设置夹持部件。夹持部件具有内部开口，一般围绕邻近盘的中心可破坏部分并且密切接近盘中的薄弱线。夹持部件具有长形整体部分，延伸在固定部分的内部开口中并接合邻近盘的铰链部分和覆盖在薄弱线各相对的端部上。覆盖在破坏盘铰链部分上面的夹持部件整体部分具有延伸在薄弱线相对端部区域之间最靠近内部的边缘线，其关系从各自薄弱线各自最外面的端部向内隔开。

当向单独盘的中心破坏部分或一对互补的盘施加足够的力量以便撕裂限定薄弱线的狭缝相邻端部之间的盘材料的整体腹板，盘的破坏部分裂开而泄放被减压装置所保护的区域。虽然当各破裂盘中心部分破裂时，薄弱线沿整个长度撕开，破裂盘中心部分的铰链线沿夹持部件的向内延伸部分的外部边缘弯曲，而不是沿薄弱线最外面相对隔开的端部之间延伸的假想线弯曲。破裂盘的铰链线因此沿比较相应薄弱线相对最外面端部之间距离更大的长度弯曲。夹持部件的向内延伸部分外部边缘的功能为破裂盘(或诸破裂盘)铰链线的长形支点边缘，以便在破裂盘铰链线上更加均匀地在跨越破裂盘中心部分铰链线上最狭窄区域向内隔开的区域上分布弯曲力。此外，夹持部件向内延伸部分的横向部分(从该部分的外部边缘向外延伸)在破裂盘(或诸破裂盘)中心部分的破坏时被破裂盘中心部分的铰链线基本上沿薄弱线全部长度所偏折。夹持部件偏转的横向部分吸收一部分施加于破裂盘(或诸破裂盘)中心部分上的破坏力，这样从延伸在薄弱线各自最外面端部之间的铰链线上转移出去部分力量。随着夹持部件横向部分在中心部分破坏时被破裂盘(或诸破裂盘)的铰链线所偏折，夹持部件的偏折部分弯曲成为沿夹持部件的长度基本部分横向倾斜或大致弯曲的构造。夹持部件横向部分的偏折有利于在破裂盘破坏时，防止破裂盘(或诸破裂盘)的中心部分在破裂盘的铰链线上从周边凸缘部分上分离出去，这是由于破裂盘(或诸破裂盘)的铰链部分围绕由夹持部件的偏转横向部分所限定倾斜或弯曲表面弯曲，而不是围绕突变的锐角弯曲，后者可导致破裂盘的铰链部分沿该锐角限定的直线撕裂。

按照本发明较佳实施例，减压装置设置一对互相覆盖、中心隆起的破裂盘，各具有由一系列端部对端部互相隔开狭缝定义的薄弱线，其中一个破裂盘厚度大于另一个破裂盘。相对破裂盘的薄弱线处于对准关系。在组件最上面或外面的破裂盘上设置与其有覆盖关系的夹持部件，而支承环可选地设置在另一破裂盘的内部或内层表面上。夹持部件和支承环各具有向内延伸的整体部分，以对准关系定位在各破裂盘的铰链部分上。当破裂盘由于超压而向前打开时，顶压在上面或外面破裂盘上的夹持部件向内延伸部分可保护两破裂盘的铰链部分均可免于碎裂，而处于组件最内部破坏盘下面的支承环部分，当出现足够强度的真空状态时，可协助破裂盘的中心可破坏部分破裂，以促使两破裂盘中心可破坏部分向内破裂。

应该着重注意，在一对重叠破坏盘情况中，或在设置单独破坏盘的情况中，其相对方位和长度应该如此，使各破裂盘上薄弱线最外面端部区域，各夹持部件向内延伸部分的最外面边缘，以隔开的关系向内延伸。当破裂盘(或诸破裂盘)中心部分沿由相应破裂盘薄弱线所限定的直线破坏时，中心部分将沿各薄弱线整个长度破坏，但破裂盘的铰链部分将围绕夹持部件向内延伸部分的内部长形边缘弯曲，从而保护铰链部分免于被撕裂，否则将导致破裂盘的中心部分从其凸缘部分脱离。

附图说明

图1为具有一对中心隆起破裂盘的复合圆顶破裂盘结构的立体图，该破裂盘形成本发明非碎裂性、向前作用的减压装置，其中各破裂盘上设置限定薄弱线的狭缝；

图2为如图1所示复合破裂盘结构的顶视平面图；

图3为如图1所示复合破裂盘结构的底视平面图；

图4为基本上取自图2中4-4线并向箭头方向观察的放大水平剖面图；

图5为限定薄弱线的狭缝相对两端的放大平面图，并说明各狭缝端部圆形切口；

图6为基本上取自图2中6-6线的放大剖面图，并且此外还显示覆盖上面隆起破裂盘的环形夹持部件、顶压在底部破裂盘上凹入面的真空支承环，和在底部隆起破裂盘下面的支承环；

图7为通过隆起破裂盘之一的示意性剖面图，阐明破裂盘隆起区域的不对称构造；

图8为环形夹持环部分的放大基本示意图，该部分延伸进入环的中心，并且显示在其破坏时最外面边缘被破坏盘的铰链部分所偏转和向上弯曲的方式；

图9为取自图8中9-9线的放大示意剖面图，并向箭头方向观察；

图10为具有隆起破裂盘的本发明实施例的分解立体图；

图11为图1中破裂盘组件的顶视平面图，并且显示当减压装置作用时破裂盘中隆起部分打开破坏的大致形状；和

图12为另一具有基本平坦破裂盘的非碎裂性减压装置立体图，其中夹持环的开口用虚线表示。

具体实施方式

按照本发明较佳实施例的非碎裂性、向前作用复合减压装置显示在图1-11中，并且一般用数字20表示。减压装置20可选地适合于夹持在如图6所示出口支承件80和82之间。装置20特别适合使用在保护处理设备、压力容器、包括袋滤捕尘室之类的管路和结构，使其免于受到由于爆炸和其它潜在毁坏性和灾难性高压事件而引起超压的损害。虽然如图所示装置20为圆形，其原理也可应用于矩形的非碎裂性减压装置。

复合减压装置20包括最顶部或最外面的破裂盘22，正常情况由相对较薄的耐腐蚀金属材料、诸如不绣钢之类构成。盘22在其圆形实施例中包括环形凸缘24，一般设置一系列圆周方向延伸的、隔开的开口孔26，其方位可以接受各自的螺栓28(图6)，它们用来可选地夹紧在进口和出口支承件80和82之间的装置20，形成连接于结构或设备的一部分，以便保护其免于受到诸如爆炸等不幸的超压事件或状态的损害。在装置20的某些超压保护应用中，诸如80和82的支承件并不是必要的条件。

覆盖在破裂盘22上的环形、大体平坦的夹持部件36，最好如图10所示，具有限定部件36内部开口40的内部半圆形边缘38。在夹持部件36上设置一系列沿周边布置的螺栓接纳开口孔42，它们对应并且对准在破裂盘22凸缘24上的孔26。夹持部件36一体的、最初平坦区段44突入夹持部件36的开口40，并且具有长形的、直线形边缘46延伸在夹持部件36内部半圆形边缘38相对端部的末端之间并且与其汇合。例如，可以从图10看到，夹持部件36的边缘46长度多少大于(例如约55％-60％)破裂盘22的中心部分30的半径。

中心部分30的隆起部分处于夹持部件36的开口40以内，而后者覆盖破裂盘22的凸缘24。破裂盘22的凸缘24和破裂盘22中心部分30的隆起部分之间的过渡区段48，当夹持部件36定位并覆盖在隆起破裂盘22上时，刚好位于夹持部件36的半圆形边缘38以内。破裂盘22中心部分30的隆起部分是通过把破裂盘在工具(未示)上膨胀而形成，并具有大体符合夹持部件36的边缘38和边沿46的构造。相应地，在破裂盘22中心部分30形成的隆起部分为不对称构造，如图7中所示意地阐明。

破裂盘22中心部分30形成的隆起部分上设置半圆形薄弱线(一般标志为50)并且较佳地由一系列弧形、单独的、端部对端部的狭缝构成，各狭缝延伸通过破裂盘22中心部分30的隆起部分的整个厚度。如图5中局部放大图所示意地显示，各狭缝52在圆形孔54上结束，而该孔与相应狭缝连通并且其直径基本上大于各狭缝52的宽度。相邻各孔54互相为隔开的关系并且互相之间形成腹板56，与中心部分30隆起部分30b的材料成为整体。可以从图4看到，破裂盘22中心部分30的隆起部分中由狭缝52所限定薄弱线50的长度如此，使薄弱线50的最外端部狭缝52a和52b限定互相隔开的端部区域，但是又延伸在覆盖破裂盘22中心部分30的隆起部分的夹持部件36区段44下面。最外端部狭缝52a和52b的隔开端部52c和52d限定隆起破裂盘22中心部分30的整体铰链部分58。区段44的边沿46位于薄弱线52各最外面终端52c和52d之间假想线以内，因此边沿46的外部终端与靠近端部狭缝52a和52b的最内端部的端部狭缝52a和52b交错。沿图2中剖切虚线6-6测量的从薄弱线52终端52c和52d之间假想线到区段44边沿46中点的距离大约为沿剖切线6-6测量的从边沿46到破裂盘22外部周边距离的三分之一。如此，部分46的主要深度大约为破裂盘22凸缘24宽度的三分之一。

破裂盘22中心部分30的隆起部分是通过把毛坯盘放入具有内部边沿的工具空穴中而膨胀形成，该空穴符合在夹持部件36中开口40内部圆形边缘的构造。相应地破裂盘22中心部分30的隆起部分为不对称剖面的构造，其中与铰链部分58相对的隆起部分的曲率大于并入铰链部分58的隆起部分的曲率。在图7中剖面图说明中心部分30隆起部分的不对称剖面形状，其中可以看到隆起部分30从凸缘24外点A到中心点B的剖面曲率大于从B点到C点，这代表接触夹持部件36区段44边沿46的中心部分的隆起部分30的面积。相应地破裂盘22具有相对较平的部分60，该部分大体符合夹持部件36区段44的总体形状。

最好在图10的分解图中所示。装置20包括与破裂盘22形状和总体尺寸完全相同的第二破裂盘122，但较佳地由多少较厚的不锈钢材料制成。此外，环形夹持件262设置在破裂盘122下面或最内侧。破裂盘122中心部分130的隆起部分具有薄弱线150，该线具有与破裂盘22薄弱线50狭缝52同样数量的狭缝152。此外，破裂盘122薄弱线150的狭缝152对准在破坏盘22中薄弱线50的各狭缝52，并且具有与其同样的长度。

诸如Teflon(特氟伦，一种聚四氟乙烯商业名称)或Mylar(一种聚酯薄膜商业名称)等合成材料制成的薄层64夹入在破裂盘22和破裂盘122之间，以便阻挡空气或其它流体通过破裂盘22和122各自薄弱线52和152的狭缝泄漏。较佳地，诸如Teflon等合成树脂材料制成相对狭窄的半圆形密封条66和68设置在薄层64和各自破裂盘22及破裂盘122之间，并且各自对准薄弱线50和150。密封条66和68可以粘合在破裂盘22和122的中心部分30和130的各自相对表面上。

从图10可以注意到，破裂盘122的凸缘124具有一系列与在破裂盘22中孔26和夹持部件36中孔42对准的螺栓接纳孔126。破裂盘122具有与破裂盘22的铰链58同样尺寸的铰链部分158并且与其对准。

环形支承环262处于破裂盘122下面并且与夹持部件36有同样的形状和构造，但可能有同样或较大的厚度。支承环262的区段244对准并且符合夹持部件36区段44的形状。在支承环262中的螺栓接纳孔226对准孔42、26和126。

当装配完毕时，夹持部件36依靠在破坏盘22上，而区段44靠在破裂盘22凸缘24内部平坦区域上并且与其互补地接合。密封条66和68连同柔性层64封闭破裂盘22和122中心部分30和130各隆起部分的狭缝52和152。

破坏盘122中心部分130的隆起部分依靠在破坏盘22中心部分30的隆起部分内，而其各凸出和凹入面只由Teflon层64和密封条66及68分隔。

在非碎裂性减压装置20较佳实施例的情况中，最好但并非强制地，如图4所示，在破坏盘122下面设置半圆形真空支承环72，并且对准破坏盘122薄弱线150的狭缝152。环72的相对隔开端避开并且不覆盖破坏盘122区段130隆起部分的铰链部分。环72较佳地采用点焊方法固定在破坏盘122的中心部分的隆起部分和区段130下面。形成装置20一部分的半圆支承环72可以通过使毛坯盘膨胀而形成，然后利用激光光束之类方法从该毛坯盘上切割环72。可选地，一系列隔开的、径向延伸的凸片74用点焊方法，以部分支承关系固定在破坏盘122中心部分隆起部分的下面，从而当装置20处于真空状态时增加破坏盘22和122中心部分30和130隆起部分的反转强度。

图12阐明的复合非碎裂性减压装置320与装置20相同，除去破坏盘322和332为平坦的，并且不具有中心隆起区段，各设置在周边上延伸的半圆形薄弱线350。其它方面，装置320的部件与装置20相同。相应地，与夹持部件36完全相同的环形夹持部件336(用虚线表示)覆盖破裂盘322的中心平坦区段330。覆盖破裂盘322周边凸缘部分324的环形夹持部件(未示)具有用虚线表示的内部开口和相似于夹持部件36区段44的向内延伸区段，如此呈现一条用虚线346示意地表示的内部直线边沿，对准破裂盘322铰链部分358。如果需要，构造上与与支承环262完全相同的支承环可以设置在破裂盘332的凸缘部分下面。如果已经设置，破裂盘332下面的支承环较佳地具有符合于夹持部件262区段244的区段。

虽然具有一对重叠互补破坏盘的复合爆炸装置20和220较佳地适合多数应用，如果认为对于一件具体的设备、管路、管道、或结构已经可以足够保护其免于受到超压状态或爆炸的损害，也可以使用单独刻痕隆起破坏盘或单独刻痕平坦破坏盘。

在运行中，减压装置20的组合部件在需要从爆炸或不幸的超压事件中保护的结构或设备通气开口上用螺栓28安装，以便牢固地使装置20固定在可选的凸缘80和82之间，其位置在排气开口上面。如果发生超过破坏盘22中心部分30和破坏盘中心部分130爆炸压力的超压事件，该压力由邻近薄弱线狭缝52和152之间腹板56和合成树脂材料层64以及密封条66和68的破坏强度所控制，破坏盘22和122的中心部分30和130立即打开并且围绕各自铰链58和158弯曲。

如图11中示意地显示，破坏盘22中心部分30和破坏盘122中心部分130当薄弱线50和150沿其全部长度(包括由终端狭缝52a和52b所限定的最外端部区域)，以及破坏盘122薄弱线150相应的最外端部区域狭缝撕裂时，作为一个单元打开，如此容许破坏盘22的中心部分30和破坏盘122中心部分130完全、无阻隔地打开。不过，虽然破坏盘22和122的中心部分30和130薄弱线50和150的各弧形长度完全撕开，破坏盘22和122各自中心部分的铰链58和158围绕由夹持部件36区段44的边沿36提供的支点弯曲，而不是围绕延伸在薄弱线50和150终点52c和52d之间区域的假想线弯曲。

在由于诸如爆炸的高压事件的结果而破坏盘22和122的中心部分30和130迅速打开时，由于爆炸或高压事件的气体力量施加在破裂盘122的凹入面上，并传递到破裂盘22的凹入面上，也施加到破坏盘22和122的铰链部分58和158上。当施加在破坏盘22和122的中心部分30和130以及破坏盘22和122区段30和130的铰链部分58和158上的力量强度足够造成中心部分打开，该力量也已大到足够偏折边沿46的外面部分，其程度大体与施加在破坏盘22和122中心部分30和130的破坏力成正比，如图8和9示意地显示。参照图8中偏折的区段44的示意性表示，夹持部件36的段44横向偏折部分基本上跨越区段44边沿46的整个宽度延伸。区段44偏折的程度一般与破裂盘22中心部分30在其打开时所施加的力成正比，其中区段44偏折部分与破裂盘接合表面76(如图9所示)多少为弧形，或者呈现更加横向的直线表面。

在所有例子中，由于破坏盘22和122中心部分30和130打开而造成夹持部件36区段44的外部偏折部分吸收一部分施加在破坏盘22和122的中心部分30和130的破坏力，如此将破坏力从铰链部分58和158上(延伸在薄弱线50和150各自最外面终点之间)分散出去。在破坏盘打开时，一部分施加于破坏盘22和122的中心部分30和130上的力被分散出去有利于防止破坏盘22和122的中心部分30和130从凸缘部分24和124上分离。用来防止中心部分30和130从破坏盘22和122凸缘部分24和124碎裂的另一重要因素是由于铰链部分58和158围绕支点弯曲(支点由区段44的边沿46限定)离开铰链部分58和158沿薄弱线50和150末端52c和52d之间假想线延伸的最薄弱区域。此外，在区段44外部偏折中建立的区段44偏折部分的倾斜或弯曲表面76，可以保证铰链部分58和158的安全，由于围绕区段44的偏折部分边沿46的弯曲不需要围绕横向突变的锐角弯曲(这可能导致破坏盘22和122中心部分30和130在中心部分30和130打开时碎裂)。

如图11示意地显示，破坏盘22和122的中心部分30和130在打开时向后反折在大体平行于其最初关闭的位置以便为气体排出提供最大出口，但并不从各自破坏盘上的凸缘部分脱离。在夹持部件36区段44下面的薄弱线50和150延伸部分已经发现可以显著地有利于破坏盘22和122的中心部分30和130的非碎裂性特征，其理由是随着铰链部分58和158围绕边沿46弯曲，破坏盘22和122的中心部分30和130的铰链部分没有沿夹持部件36区段边沿46长度开始横向撕裂的倾向，而是需要沿薄弱线50和150终端52c和52d之间的假想线弯曲，这本来可能导致中心部分30和130从凸缘部分24和124分离。

放气装置320以与放气装置20相同方式运行，除去在大多数例子中，破坏盘322和332的中心部分具有平坦的中心部分，而不能如同具有隆起中心部分的破坏盘22和122情况一样承受高真空状态。

装置20或320的较佳实施例可以形成从250毫米到高达1500毫米的宽度，并且构造成为在约25毫巴(bar)到约1巴之间爆裂。例如，在具有总体直径为约1015毫米的装置20或320的情况中，中心部分薄弱线上的直径名义上约为775到780毫米。在该例子中隆起部分的直径约为797毫米。破坏盘22和322较佳地用0.5毫米不锈钢制成，并且也可以用约0.15毫米到约1.5毫米的厚度。破坏盘122和332较佳地由1.2毫米不锈刚构成，并且也可以用约0.8毫米到约2毫米的厚度。Teflon层64和Teflon密封条66和68在各例子中较佳地用具有约0.05毫米厚度材料制成，并且也可从约0.025毫米到约0.25毫米的厚度材料制成。各狭缝52和152较佳地为100毫米长度，并且也可以从约50毫米到约150毫米的长度。狭缝52和12之间的腹板56最好为约3毫米宽度。各薄弱线50和150的周边长度依赖于破坏盘22和122的总体尺寸，但在所有情况中应该至少延伸到区段44边沿46中点和夹持部件36外部周边之间总体距离约三分之一。

Claims (14)

1.一种非碎裂性、向前作用的防爆装置，包括：

具有中心部分(30)和周边凸缘部分(24)的破裂盘(22)，该中心部分设置有高过压接受面；

所述破裂盘中心部分(30)具有围绕中心部分的一部分延伸的薄弱线(50)，所述薄弱线具有以隔开关系相对的端部区域(52a，52b)，从而相配合地在其间限定整体的铰链部分(58)，各所述端部区域具有最外面端部(52c，52d)，

所述薄弱线(50)限定破裂盘中心部分的一部分，在施加至少预定强度的向前作用力于所述中心部分(30)的所述过压接受面时该破裂盘中心部分破裂并且打开，

安装在与所述破裂盘中心部分(30)的过压接受面相反一侧上的破坏盘的周边凸缘部分(24)上并且与其接合的夹持部件(36)，所述夹持部件具有内部开口(40)，围绕破裂盘的中心部分，

所述夹持部件(36)上设置延伸进入夹持部件内部开口(40)的整体的平坦区段(44)，

夹持部件的所述区段(44)接合破裂盘铰链部分(58)，布置成覆盖所述薄弱线(50)的端部区域(52a，52b)，

所述区段(44)具有延伸在薄弱线(50)的相对端部区域(52a，52b)之间的最内部直线边沿(46)，与薄弱线各自最外面端部(52c，52d)成向内隔开关系，所述区段(44)能够沿位于所述最内部直线边沿(46)的外侧的横向部分弯曲，

所述区段(44)的面对所述破裂盘中心部分(30)的整个区域完全与位于所述薄弱线(50)内侧的所述破裂盘中心部分(30)接触，

在因施加所述至少预定强度的向前作用力于所述破裂盘中心部分(30)而造成的所述中心部分(30)的破裂过程中，所述区段(44)能够随所述破裂盘中心部分(30)绕所述铰链部分(58)枢转而沿所述区段(44)的所述横向部分从第一位置逐渐弯曲到第二位置，

所述区段(44)能够吸收作用于所述破裂盘中心部分(30)的一部分破裂力并将一部分破裂力从所述铰链部分(58)转移出，从而有利于防止所述破裂盘中心部分(30)在所述铰链部分(58)处与所述凸缘部分(24)分离。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述破裂盘中心部分为大体平坦构造。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，夹持部件区段(44)的所述边沿(46)具有覆盖和延伸超过在薄弱线(50)各自相对端部区域(52a，52b)的相对末端。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述铰链部分(58)和横向部分彼此纵向对准。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述区段(44)在其所述第二位置为弯曲的横向构造。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述破裂盘中心部分(30)具有隆起部分，破裂盘中心部分的所述隆起部分为不对称形状。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，远离破裂盘铰链部分(58)的破裂盘中心部分(30)的隆起部分具有比接近和并入破裂盘中心部分(30)的平坦部分的、破裂盘中心部分(30)的隆起部分的三维曲率更大的三维曲率。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述破裂盘中心部分(30)的被所述夹持部件(36)的所述区段(44)接合的部分为平坦构造。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述区段(44)在其第二位置具有倾斜向外的表面(158)，该表面被所述破裂盘(22)的所述铰链部分(58)接合。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述薄弱线(50)由延伸通过所述破裂盘中心部分(30)的一系列长形的、端部对端部的、隔开的狭缝(52)限定，所述狭缝(52)由与所述破裂盘中心部分(30)的其余部分成一体的各腹板(56)彼此分开。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，每个狭缝(52)的长度大于相邻狭缝(52)的相应端部之间的腹板(56)的宽度。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，设置一对所述破裂盘(22，122)，所述破裂盘(22，122)的位置互相重叠，在其中间有一层材料(64)可以预防流体通过狭缝(52)，一直到各自破裂盘薄弱线中狭缝(52)之间腹板(56)破坏而导致两破裂盘中心部分(30，130)破坏为止。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述破裂盘中心部分(30)具有主要隆起部分和整体的、平坦的次要部分，所述破裂盘(22)的平坦部分与夹持部件(36)的所述区段(44)接合。

14.一种用于使非碎裂性、向前作用的防爆装置破裂的方法，该防爆装置包括：具有中心部分(30)和围绕该中心部分的周边(24)的破裂盘(22)；以及安装抵靠在所述周边(24)上的环形夹持部件将(36)，该夹持部件具有向内延伸的平坦区段(44)，该区段具有表面区域，所述方法包括以下步骤：

将所述装置(20)安装在这样一个位置，使得所述区段(44)的整个表面区域与所述破裂盘(22)的相应的相邻表面区域面对面接合；

当所述中心部分(30)受到过压状态时，使所述中心部分(30)在所述区段的区域之外的位置与所述周边(24)分离，并且围绕所述破裂盘(22)的铰链区域(58)枢转；以及

在所述破裂盘(22)的破裂过程中，同样使所述夹持部件(36)的所述区段(44)绕所述夹持部件(36)的横向部分逐渐弯曲，以有利于防止所述中心部分(30)与所述破裂盘(22)的所述周边(24)分离。

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