CN1882484A - 非粉碎性的压力释放装置 - Google Patents

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Abstract

一种非粉碎性压力释放装置包括一破裂盘，该破裂盘具有一中心凸起的或扁平的部分和一周缘的突缘部分。本发明的某些实施例具有一蝶形元件，它具有两个附连于装置破裂盘下侧的翼板。一薄弱线的主段围绕中心部分的周缘延伸。

Description

非粉碎性的压力释放装置
发明背景
1.发明领域
本发明涉及非粉碎性的、向前作用的压力释放装置，该装置用来保护加工设备、压力容器、管道和结构避免高压事件，和/或涉及在因诸如气体和灰尘颗粒爆炸之类的爆炸带来风险的情形下任何介质造成的破坏性和灾难性过压时对这样设备进行放气。爆炸性的危害存在于各种类型的气体和诸如煤屑、面粉、糖屑、金属和塑料粒之类的灰尘颗粒中。尤其是，本发明有关一种单一的压力释放破裂盘并由破裂盘装置组成，该装置被设计成在发生超过一预选值的过压状态下，对一保护区域、过程或设备进行爆破和放气。该压力释放破裂盘装置包括一破裂盘或破裂盘组件，当发生过压状态或爆炸时该破裂盘破碎并对一区域放气，其中，破裂盘部分或破裂盘组件的诸部分完全打开以便释放压力，盘的被爆破的部分或盘组件的诸组成部分没有粉碎或分离离开其余的突缘部分或组件的其余部分。
非粉碎的压力释放装置适用于各种应用，包括这样的应用，其中，必须适应保护系统内的正压和负压之间的循环而不会使盘或盘组件破裂，而且，仅当保护区域内超过一预定的压力值时才发生打开盘的可破裂部分或盘组件的可破裂部分。
2.现有技术的说明
许多工业过程涉及在某种条件下处理和加工材料，材料在某些条件下可造成危险的过压，这种过压起源于爆炸性的大火、诸如压力控制阀那样的保护装置的失控过程、故障造成的快速压力上升以及类似的不可预见的灾祸。这方面的示例涉及包含在容器或管道内的气体或灰尘颗粒的工艺过程，它们可自燃或产生因诸如火花等不幸事件引起的爆炸，在一封闭、管道或容器内导致危险的压力积聚。通常具有两个分离的破裂盘的单一破裂盘和组合破裂盘已经早就被用来保护容器、管道、导管和结构或区域免遭超过预定值的过压。
多年来人们设置爆炸出口来覆盖容器、储罐、袋滤捕尘室以及与这样设备相连的管道内的释放开口，以便在过压损坏设备、部件或设备正在运行中的结构前释放过度的压力。由于袋滤捕尘室内粉尘浓度高，使得袋滤捕尘室等常处于爆炸的危险中。通常袋滤捕尘室构造有一个或多个压力释放开口，该释放开口具有闭合释放开口的爆炸出口。当袋滤捕尘室在正常的正压或负压下操作时，爆炸出口密封住释放开口，而当袋滤捕尘室经受超过预定值的压力积聚时，爆炸出口被冲破或打开以揭开释放开口，因此排放掉袋滤捕尘室的内容物。为了防止过早或过迟的突破，爆炸出口必须设计成一致地在一特定压力水平下被突破。同样类型的危险也必须针对加工设备予以安全地控制，这些加工设备涉及可燃气体或灰尘颗粒、从工艺过程的一部分传输到另一部分或传输到一收集区域的输送气体或载有灰尘的流体的管道、加工容器，其中，容器内可发生失控的反应或不幸的压力积聚而无预先警告，以及其它的工业过程，其中，无控制的爆炸或过分压力的积聚是一持续的影响安全的危险。
压力释放装置还必须适应需要过压保护的设备、管道或容器内的正压和负压状态之间的循环。为此目的，传统的做法是提供破裂盘装置，其中，该装置的一可爆破部分包括一中心凸出区域，它呈现相对的凸凹表面，使凹表面面向被保护的区域。该向前作用的凸起破裂盘比扁平的破裂盘的情形能够更好地承受被保护区域内的真空状态。此外，压力释放破裂盘组件包括一对可爆破的中心区域，其中一个破裂盘的材料厚于另一个破裂盘。在凸起的破裂盘的情形中，盘的凹、凸区域处于互补对齐的关系。
过去和目前使用中的许多压力释放装置设置有多个薄弱线，它们形成扁平的和凸起盘的可爆破的部分。薄弱线在圆形盘的情形中呈半圆形，而在矩形破裂盘的情形中呈矩形。薄弱线可以是位于形成爆破区域的对应盘的一表面内的刻痕线，或是延伸通过破裂盘材料的一系列细长槽，使一体的盘翼分离相邻细长的槽的端部。在设置形成薄弱线的、通过盘材料的槽的情形中，一层可爆破的材料通常是一柔性的合成树脂膜或诸如此类的材料，该层材料以重叠的关系定位到一系列槽，以便防止流体通过其间泄漏，直到由薄弱线形成的盘的部分发生爆破之时。该方面典型的压力释放破裂盘结构设置有呈互补重叠关系的两个破裂盘，使一层柔性材料插入在破裂盘的相邻表面之间，而一附加的柔性材料带直接地重叠在一对应的薄弱线上。
这些薄弱线不管其呈现为一刻痕线还是形成薄弱线的一系列细长槽形式，它并不围绕由薄弱线形成的破裂盘的爆破部分的全部周缘延伸，但它们的端部彼此相对且间隔开，它们对盘的可破裂部分呈一体的铰链，以便保持盘的可破裂部分与其突缘部分，由此，避免形成在压力释放装置部位周围的区域内伴有释放金属碎片的危险的盘的粉碎性破裂。
尽管现有的设计提供了破裂盘结构的防碎裂的铰接部分，但这样铰链区域的结构还不能完全满意地适应多种过压事件和状况。如果铰链区域的宽度过大，则可破裂部分破坏的压力值时常折中，导致破裂盘失效而在一预选值时打开。另一方面，如果铰链区域变窄以便在一规定压力值下确保破裂盘全打开，则一体的铰链区域趋于也破裂，使打开的盘的部分从盘周围其余的突缘部分撕离，由此产生一最终的危险的金属抛射物以高速从破裂盘组件中飞出。
因此，人们一直需要有这样的压力释放破裂盘装置，它在一预设的过压值下可靠地打开，然而，一旦盘打开却能阻止盘的破裂区域粉碎成碎片。人们还希望爆炸保护的破裂盘组件被设计成能适用于一宽范围的泄放口和不同的规定破裂压力，仅根据结构的材料、材料的厚度(且不管中心区域是凸起的还是不凸起)而定，不需为了防止盘的破裂部分变成碎片而提供多个特别设计的铰链结构。
发明概要
根据本发明的非粉碎性、向前作用的压力释放装置包括一单一破裂盘或一对破裂盘，各盘具有一中心部分和一周缘突缘部分。该装置适于安装在形成一泄放口的结构上，该口与需保护免遭过压事件的结构或设备连通。
本发明的某些实施例具有一单一凸起的或扁平的盘，而其它实施例包括两个互补的凸起的或扁平的盘。在单一凸起或扁平的盘的一实施例中，单一盘或处于重叠的互补关系的两个盘，每个盘具有限定盘的中心区域的一薄弱线，一旦施加到盘中心区域的压力达到一预定幅值时该薄弱线就破裂和打开。各个盘中的可破裂的薄弱线包括一围绕盘中心部分延伸的主段以及大致呈C形的端部区段薄弱线，该两个端部区段薄弱线是薄弱线主段的终端的延伸部。两个相对的C形端部区段首先朝向彼此会聚然后彼此发散开去，并合作而形成盘中心部分的铰接部分。在两个叠加的破裂盘的情形中，不管是扁平的还是凸起的，两破裂盘内的对应的薄弱线彼此对齐。
对盘或多个盘的中心部分施加一力，足以造成各薄弱线的破裂，盘的中心部分或由薄弱线形成的部分打开，使由压力释放装置保护的设备或结构区域排放。借助于一定的方式可排除分离各盘中心部分的铰链区域，在该方式中，位于薄弱线端部区段上能造成破裂的力从薄弱线端部区段之间的铰链区域的最小宽度上转移开。鉴于各端部区段薄弱线是半圆而C形结构的事实，因此，两个端部区段连续地相向会聚后又连续地发散开的结构可具有转移力的效果，一旦对应的破裂盘打开，该力趋于从铰链区域的最小宽度中分离各盘的铰链区域，因此，阻止盘的中心部分与对应盘的突缘部分分离。
在泄放装置(vent apparatus)的另一优选实施例中，诸分离的加强板固定到盘中心部分的一面上(在具有一凸起的中心区域的盘的情形中是盘的凹面)，使C形的端部区段薄弱线设置在对应的板内。在该实施例的一种型式中，盘中心部分内的薄弱线的主段的终端与两个彼此相对、先会聚后发散的C形的端部区段薄弱线的端部连接。在该实施例的另一种型式中，两个分离的破裂盘设置有第一重叠盘，它仅有薄弱线的主段而没有C形的端部区段薄弱线。第二相关的破裂盘具有诸翼板，它们可以是固定到远离第一盘的一表面的蝶形构件的一部分并设置具有相对的C形端部区段薄弱线，薄弱线从与重叠的第一破裂盘内的中心部分内的主薄弱线的终端对齐的点延伸。鉴于这样的事实：具有固定在其上的诸翼板的第二盘的下面的那部分的厚度大于该盘中心部分的其余部分的厚度，则对于盘的铰链部分提供了附加的加强，它结合端部区段薄弱线的弧形向外发散的结构，可提高防止盘中心部分的铰链部分被撕裂和断开的能力。
本发明所有实施例中的薄弱线较佳地由通过各盘的中心部分厚度的一系列端部对端部间隔开的槽形成，各盘具有介于各对槽相邻端部之间的对应盘的中心部分的一体的连接条。一旦施加到本发明所有实施例的盘中心的可破裂部分上的力足以撕裂形成薄弱线的槽的相邻端部之间盘材料的一体连接条，则盘的可破裂部分打开而排放被压力释放装置保护的区域。尽管一旦盘的中心部分破裂，包括向外发散的C形端部区段薄弱线在内，薄弱线沿着其全部长度撕裂，但盘的中心部分的铰链部分被保护而不撕裂或切断，因为造成限定破裂盘内诸多槽的两个端部区段薄弱线之间的诸连接条的破裂的力沿相对方向撕离破裂盘的铰链部分，因此，一旦发生过压或爆炸，导致破裂盘瞬时打开，即使有非常高的压力施加到盘的中心部分上，也可使盘中心部分的铰链部分保持完整性。
附图简要说明
图1是非粉碎性、向前作用的压力释放装置的立体图，该装置适于以闭合关系安装在一与需保护过压状态的结构或设备连通的开口，该装置设置一对中心凸起的破裂盘，各破裂盘具有一形成薄弱线的槽；
图2是图1所示非粉碎性压力释放装置的平面图，其中，一设置在底部破裂盘的底侧上的一蝶形支承件用虚线显示；
图3是图2所示压力释放装置的仰视图，其中，安装在底部破裂盘的底侧上的蝶形支承件具有两个分别位于支承件的两个相对的板部分内的、大致C形的向外发散的端部区段薄弱线；
图4是具有位于支承件的两相对的板部分内的大致C形的向外发散的端部区段薄弱线的蝶形支承件的放大的局部平面图；
图5是如图4所示蝶形支承件的右上角的放大的局部图；
图6是大致沿图2的线6-6截取并沿箭头的方向观看的局部放大的垂直截面图；
图7是图1所示泄放装置的实施例的分解立体图；
图8是图1所示泄放装置的实施例的示意图，示出破裂盘中心部分内薄弱线爆破之后处于敞开位置的盘的中心部分；
图9是一替代的非粉碎性的压力释放装置的立体图，其中，各破裂盘的中心部分是扁平的而不是凸起的，蝶形支承件具有C形、先会聚后发散的端部区段薄弱线，安装在底部破裂盘的底侧上的蝶形支承件用虚线显示；
图10示出另一替代形式的非粉碎性压力释放装置的立体图，它没有位于破裂盘底侧上的蝶形支承件，但相反在破裂盘的两侧内具有两个C形端部区段薄弱线；
图11是图10所示压力释放装置的平面图；
图12是图10所示压力释放装置的仰视图；
图13是大致沿图11的线13-13截取并沿箭头的方向观看的局部放大的截面图；
图14是一放大的局部平面图，示出形成本发明破裂盘的中心部分内薄弱线的一对端部对端部的槽，并示出由放大的圆形区域形成的槽的终端，它们彼此被一与盘的中心部分一体形成的连接条分开；
图15是图11所示破裂盘之一的中心部分的局部放大部分，并示出位于盘中心部分内的C形端部区段薄弱线；
图16是具有图10所示凸起破裂盘的本发明实施例的分解立体图；
图17是图16的非粉碎性压力释放装置的示意图，其中，通过在铰接区域处分离破裂盘的周缘部分使破裂盘的中心部分敞开但未受到粉碎；以及
图18是一替代的非粉碎性的压力释放装置的立体图，其中，各个一对破裂盘的中心部分是扁平的而不是凸起的，使各盘具有对齐的C形端部区段薄弱线，它们是围绕各盘中心部分的主段薄弱线的延伸部。
优选实施例的详细描述
如图1-8所示的根据本发明一优选实施例的非粉碎性压力释放装置20，该装置适于以重叠关系安装在一通向被保护以避免一预选的过压状态的设备或结构的开口上。该装置20尤其适用于保护工艺设备、压力容器、管道和包括袋滤捕尘室等的结构，避免因爆炸和其它潜在的破坏性和灾难性的高压事件造成的过压。尽管装置20在附图中显示为圆形结构，但其原理同样也适用于矩形的或其它多边形非粉碎性压力释放装置。
装置20包括一通常由诸如不锈钢之类的较薄的耐腐蚀金属材料构成的最顶上或最外面的破裂盘22。此圆形实施例中的盘22包括一环形突缘24，它通常设置有一系列沿圆周延伸的间隔孔26，诸孔被定向成接纳用来夹紧装置20的对应的压紧螺栓(未示出)，以支承形成需被保护的结构或设备的一部分或连接到结构或设备的结构，避免诸如爆炸之类的不幸的过压事件或状况。
在装置20的实施例中，破裂盘22的中心部分28与环绕的突缘部分24一体形成。较佳地通过用一工具(未示出)将盘凸起，形成破裂盘22的凸起的中心部分28，所述工具具有一内孔，内孔的直径等于成为中心凸起部分28和一体的突缘部分24之间的过渡区域30的那部分。因此，形成在破裂盘22中心部分28内的凸起大致呈半球形结构。
破裂盘22的中心部分28的凸起部分设置有一半圆形薄弱线32，它围绕凸起的中心部分28的周缘的一部分延伸，位于环绕的过渡区域30内并邻近于该过渡区域。薄弱线32较佳地由一系列彼此分离、端部对端部的弧形槽34组成，各个槽延伸通过破裂盘22中心部分的凸起部分的全厚度。如图14中局部地所示，该图是本发明压力释放装置的所有实施例的槽结构的示意图，各个槽34终止在与该槽34连通的两个圆形口36，且该圆形口的直径基本上大于各槽34的宽度。毗邻的两圆形口36保持间隔开的关系，其间具有一连接条38，该连接条与泄放装置的各破裂盘的凸起部分是一体形成的。如图1和7清晰地所示，各个薄弱线34的长度基本上大于相邻槽34之间的对应的连接条38的宽度。此外，薄弱线32的两个相对的端部40和42形成破裂盘22中心部分28的凸起部分的一铰链部分44。端部40和42之间的薄弱线32的弧形长度可根据多个变量而变化，变量诸如材料厚度、爆破压力参数、释放装置的类型以及工艺条件。在一优选的实施例中，从一个端部40延伸到另一个端部42的薄弱线32的弧线可延伸大约290°至295°角范围。
如图7的分解图所示，装置20包括一第二破裂盘122，它具有与盘22相同的形状和总尺寸，但最好由稍厚些的不锈钢材料构成。破裂盘122的中心部分128的凸起部分与破裂盘122的周缘突缘部分124一体形成，该突缘部分124在围绕的过渡区域130处与凸起部分128汇合。破裂盘122的凸起部分128具有一薄弱线132，它邻近但间隔于过渡区域130。在如具有一凸起的中心部分128的盘122那样的破裂盘的情形中，该薄弱线132可由一连续不中断的槽132形成，该槽132通过盘材料的厚度并在两端部140和142之间延伸。或者，薄弱线132可由一系列间隔开的细长弧形槽134形成，它们之间被与图14所示的材料连接条38相同的连接条隔开。一连续不中断的薄弱线132通常设置在一具有凸起部分128的盘内，根据盘122的材料厚度而定，而具有一系列间隔的槽134的中断的薄弱线通常设置在如盘122那样的扁平的破裂盘内。因此，究竟设置构成破裂盘122内槽132的连续不中断的薄弱线，还是设置由一系列间隔的细长弧形槽形成的薄弱线132，这要根据诸如材料厚度、工艺条件和压力释放装置之类的特定的应用情况而定。此外，应该理解到：当盘22和盘122以与盘122的中心部分128的凸起部分保持重叠的互补关系定位嵌套在盘22的中心部分28的凸起部分内时，薄弱线132应直接地与薄弱线32对齐。薄弱线132的弧长可以与薄弱线32相等或可以不等。薄弱线132的端部140和142合作而在其间形成一与重叠的破裂盘22的铰链部分44大致对齐的一铰链部分144。破裂盘22的铰链部分44和破裂盘122的铰链部分144的宽度可以相等或不等，要分别根据薄弱线32和132对应的弧长而定。因此，薄弱线32和132的弧长控制着盘22和122的对应铰链部分44和144的宽度，使薄弱线32和132的相对长度和随之发生的铰链部分44和144的宽度发生变化，这种变化根据盘22和122的材料厚度、工艺条件和压力释放装置而定。
盘122中心部分128的凸起部分的凹面146设置有一蝶形支承件148，该支承件具有大致呈梯形布局的两个翼板(wing panel)150和152，它们通过一个一体的中间横向部分154彼此连接。该支承件148被点焊到破裂盘122的中心部分128的凸起部分的凹面146上并要被部署成使其横向部分154位于破裂盘22的薄弱线32的端部40和42之间的中点处，还要使破裂盘122中心部分128的凸起部分的铰链部分144位于薄弱线132的端部140和142之间的中点处。
蝶形支承件148相对于破裂盘122的中心部分128的定向可见图3中所示。从图3中可以看到：支承件148位于破裂盘122的下方在其凹面146上，它要被部署成使翼板150和152的弧形最外边缘156和158分别与破裂盘122的过渡区域130大致地对齐。此外，从图3中可见：图4中所示翼板150和152的弧形边缘156和158大致地互补，并与破裂盘122的过渡区域130的对应的相邻段的弧形结构相一致。在这方面，还可理解到：蝶形支承件148被构造成与破裂盘122的凹面146的半球形形状相吻合。参照图4和5和图3，应指出的是：为了定向的目的，翼板150和152设置有半圆而大致C形端部区段薄弱线160和162，它们分别被定向成使半圆形薄弱线160的端部164邻近于薄弱线132的端部142。同样地，半圆形的端部区段薄弱线162的端部166大致地与破裂盘122的薄弱线132的端部140对齐。
各端部区段薄弱线160和162由一系列槽168组成，诸槽168延伸通过对应板150和152的厚度，使每两个相邻的槽168被与构成支承件148的材料一体形成的一连接条170间隔开。从图4中还可见，与图7所示相比，槽168基本上短于薄弱线132的各槽134。更为重要的是，支承件148的翼板150和152内的相对的端部区段薄弱线160和162，在各端部区段薄弱线160和162的中心部分处相向会聚，然后随着端部区段薄弱线160和162对应的端部172和174接近而发散。因此，相对的端部区段薄弱线160和162的半圆形之间最狭窄的尺寸大致位于端部区段薄弱线160和162的对应的中点处。
一层诸如特氟龙(Teflon)那样的合成树脂材料176插入在盘22和盘122之间，以阻止空气或其它流体通过形成盘22和122内的薄弱线32和132的槽泄漏。理想地是，也由诸如特氟龙的合成树脂材料构成的、半圆形的较窄的带178和179分别定位在合成树脂材料层176与盘22以及合成树脂材料层176与盘122之间，并与对应的薄弱线32和132对齐。带178和179可用粘结剂固定到破裂盘22和122的中心部分28和中心部分128对应的相对面，并与对应的薄弱线32和132直接对齐。因此，当泄放装置20的部件组装时，破裂盘122中心部分128的凸起部分搁置在破裂盘22的中心部分28的凸起部分内，使其对应的凹和凸面仅被特氟龙层176和窄带178和179分离开。
结合本发明的泄放装置的所有实施例，要求(但不是强制性的)图6所示的半圆形真空支承环182设置成它为破裂盘122打底的关系，并与破裂盘122中心部分128的凸起部分的槽132对齐。真空环182的相对的间隔开的端部清空但不重叠于破裂盘122中心部分128的凸起部分的铰链部分144。可供选择地是，一系列间隔开的沿径向延伸的接片184可点焊于破裂盘122中心部分128的凸起部分下侧上的中心部分128，并对破裂盘122中心部分128的凸起部分保持局部支承的关系，由此，在真空条件施加到泄放装置20上的情况下，增加破裂盘22和122中心部分28和128的凸起部分的反向阻力。
图9所示的非粉碎性压力释放装置220与装置20相同，但例外的是，破裂盘222和322呈扁平的，且无中心凸起部分。此外，装置220的部件与装置20相同。因此，一蝶形支承件348(图9中用虚线示出)焊接于破裂盘322中心部分的底面。支承件348的板部分350和352各设置有一C形的、先会聚后发散的薄弱线(未示出)，它们通过一体的部分354与板部分350和352连接。蝶形支承件348点焊到于破裂盘322中心部分的底面上，以使弧形边缘356和358与一围绕盘322中心部分和其突缘部分之间的盘322延伸的虚圆对齐。破裂盘222的突缘部分224具有诸接纳螺栓的孔226，它们与破裂盘322的突缘部分内的对应孔对齐，以允许将泄放装置220固定到待保护的结构或设备上，并通过一通常被泄放装置220关闭的开口使该结构或设备排放以防止发生过压。
泄放装置20和替代的泄放装置222之间的唯一的操作差别在于，泄放装置20能比泄放装置222承受稍高的真空条件，因为设置了破裂盘22和222中心部分28的凸起部分的缘故。在此两种情形中，支承件148和348有助于破裂盘22和122中心部分28和128以及破裂盘222和322中心部分形成真空支承阻力。
在操作中，因为泄放装置220的操作方式相同，例外之处只在于真空支承环位于泄放装置20的破裂盘122的凹面上，所以，现参照装置20进行描述。组装的泄放装置安装在需要保护以避免爆炸或不幸的过压事件的结构或设备内的泄放口的上方，用螺栓通过破裂盘22的突缘24内的孔26和破裂盘122的突缘124内的孔180，以便将装置20固定地安装在排气口上方。如果形成一超过破裂盘22中心部分28和破裂盘122中心部分128的爆破压力的过压事件，该爆破压力受以下阻力的控制：破裂盘22中心部分28的薄弱线32的诸槽34之间，以及破裂盘122中心部分的128薄弱线132的诸槽134之间的诸连接条38的破裂阻力，以及合成树脂材料层176和合成树脂材料带178和179提供的阻力，则破裂盘22和122中心部分28和128分别瞬时地打开并围绕铰链部分44和144弯曲。整段的薄弱线32和132以及支承件148内的端部区段薄弱线160和162必须对破裂盘22中心部分28和破裂盘122中心部分128屈服，以便打开和由此泄放过压状态。因为支承件148内的薄弱线160和162的半圆形结构，所以，作用在破裂盘22中心部分28和破裂盘122中心部分128上的撕裂力就从破裂盘22中心部分28的铰链部分44和破裂盘122中心部分128的铰链部分144转移开。端部区段薄弱线160和162起初朝向彼此会聚然后彼此发散开去，作用在泄放装置20上的极大的力不会从破裂盘22和122中切断中心部分28和128，否则的话，会导致一非常高能的抛射物从泄放口中释放。设置C形的端部区段薄弱线160和162的槽160和162，其长度基本上小于破裂盘22中心部分28的薄弱线32的槽34和破裂盘122中心部分128的薄弱线132的槽134，这有利于防止被破碎成碎片。端部区段薄弱线160和162的薄弱线槽之间的较大数量的一体的材料连接条，可比对应槽34和134之间较少数量的连接条提供更大的抗破裂的阻力，由此，对于端部区段薄弱线160和162，比薄弱线32和132提供更大的抗破裂的阻力，其结合薄弱线160和162的会聚和发散结构后分别有利于破裂盘22和122的部分28和128的抗粉碎特性。图8是泄放装置20的大致的示意图，其中，破裂盘22和122的中心部分28和128已经打开，但铰链部分44和144仍保持基本上无损，因此，防止破裂盘22和122的部分28和128被撕离对应的突缘部分24和124，否则，在离泄放装置20的下游区域内将发生危险，尤其是，对于位于该区域内的任何人员造成危险。
如图10、11、12和14-16所示的非粉碎性压力释放装置420在结构和操作上类似于上述泄放装置20和220。例外的是，组件的下盘没有位于底盘底侧上的蝶形加强元件。详细地考虑泄放装置420，盘422的中心凸起部分428与其突缘部分424形成一体。破裂盘422的突缘部分424具有一系列接纳螺栓的孔426，这类似于泄放装置20的破裂盘22的诸孔26和突缘部分24。
破裂盘422的中心部分428具有由诸槽434形成的薄弱线432，这些槽具有与破裂盘22的槽34相同的长度和结构。由此，诸槽434彼此被槽432相邻端部之间的连接条材料分开。这里，弧形槽434的长度基本上大于相邻槽434之间的连接条宽度。
然而，泄放装置20的盘22具有一弧形薄弱线32，它围绕邻近于过渡区域30且终止在对应间隔的端部40和42的盘22的凸起部分28的周缘延伸，破裂盘422中心部分428的凸起部分具有半圆而大致C形的端部区段薄弱线460和462，其结构与破裂盘122中心部分128的面146上的支承件148的板150和152内的端部区段160和162相同。因此，各个端部区段薄弱线460和462开始在薄弱线432的终端640和642处，并从此点会聚后随着其端部470和472接近而发散。端部区段薄弱线460和462由许多个别的槽468组成，诸槽468被连接条分离，连接条与破裂盘422的中心部分428一体形成并延伸通过破裂盘422的中心部分428的厚度，当一预定力施加到破裂盘428上时，端部区段薄弱线460和462撕裂和破碎薄弱线432。先会聚后发散的薄弱线460和462合作而形成破裂盘422的中心部分428的铰链部分444。
如图16所示，破裂盘522位于破裂盘422下面，其结构上与盘422相同，因此，具有一由一系列槽534形成的围绕的薄弱线532，诸槽534延伸通过组成破裂盘522中心部分528的材料厚度。薄弱线532的诸槽534和破裂盘522的中心部分528具有相同的长度并定向在与形成破裂盘422中心部分428内薄弱线432的槽434相同的位置内。半圆而C形的端部区段薄弱线560和562位于破裂盘522的中心部分528内，并由与破裂盘422中心部分428内的诸槽468相同长度的一系列间隔的端部对端部的槽形成，且与对应的诸槽468直接对齐，还延伸通过破裂盘522中心部分528的厚度。由此，端部区段薄弱线560和562起初会聚然后随着对应的端部572和574接近而发散。当泄放装置420的部件组装时，半圆而C形的端部区段薄弱线560和562直接对齐并位于破裂盘422中心部分428的相同形状的弧形薄弱线460和462的下方。与泄放装置20相同，泄放装置420具有分离破裂盘422和522的如特氟龙那样的合成树脂材料层476。半圆形特氟龙带478和480设置在相对的层476侧上，并与破裂盘422中心部分428的薄弱线432和破裂盘522中心部分528的薄弱线532对齐。带478和480的端部终止在破裂盘422的端部区段薄弱线460和462的开端以及破裂盘522的端部区段薄弱线560和562的开端。
可供选择地是，非粉碎性压力释放装置420可设置有类似于上述支承环182的半圆形支承环482，并点焊到破裂盘522中心部分528的内面446上。同样地，一系列沿圆周间隔开的接片484可设置在支承环482上以增加破裂盘422和522的真空阻力。破裂盘522的突缘部分524具有一系列孔580，用来对齐和接纳诸螺栓，以便将泄放装置420固定到被保护的结构或设备上，避免因爆炸等引起的压力的增加。
当一力施加到压力释放装置20时，足以爆破薄弱线432的相邻槽之间的连接条和破裂盘422的端部区段薄弱线460和462的诸槽468之间的连接条材料，并同样地足以爆破薄弱线532的相邻的诸槽534之间的连接条材料和破裂盘522的端部区段薄弱线560和562的诸槽568之间的连接条材料，并克服特氟龙合成树脂材料层476和带478和480的有限的阻力，此时，破裂盘422中心部分428和破裂盘522中心部分528瞬时地屈服，因此，提供一开口来释放作用在泄放装置420上的压力。当破裂盘422和522的中心部分428和528打开时，中心部分428和528围绕破裂盘422和522的铰链部分444和544弯曲，而不从破裂盘422和522的对应突缘424和524切断中心部分428和528。在一类似于上述的方式中，在发生爆炸等的情形下力施加到破裂盘422和522上，该力从破裂盘422和522的铰链部分444和544转移开。较大数量的槽组成破裂盘422中心部分428的端部区段薄弱线460和462以及破裂盘522中心部分528的端部区段薄弱线560和562，有助于防止从对应的突缘部分424和524切断破裂盘422的中心部分428和破裂盘522的中心部分528(如图16示意地所示)。
如图18所示的非粉碎性压力释放装置620在结构上类似于泄放装置420，例外的是，破裂盘622的中心部分628和破裂盘722的中心部分是扁平的，而不是凸起的。因此，当爆炸或其它高压发生时，压力释放装置620的操作方式类似于泄放装置420，但泄放装置420对于压力释放装置620的中心部分的打开和颠倒仍稍具更大阻力。
泄放装置20、220、420和620的优选实施例的宽度可从约250mm到约1500mm，并被构造成在约25毫巴至约1巴的压力下爆破。例如，在具有总直径约为1015mm的泄放装置的情形中，各个泄放装置单元的中心部分的主薄弱线的直径通常约为775至780mm。在此情形中的凸起部分的直径可约为797mm。
各个破裂盘22、122、222、322、422和522、622和722较佳地由0.5mm不锈钢加工制成，其厚度可从约0.15mm至约1.5mm。盘122、222、422和622较佳地由1.2mm不锈钢加工制成，其厚度可从约0.8mm至约2mm。特氟龙层176和476、带178和179以及带476和480较佳地由厚度约为0.05mm的材料制成，其厚度可从约0.025mm至约0.25mm。各个槽34、134、434和534，以及泄放装置220和620的槽的长度较佳地约为100mm，并可从约50mm至约150mm长。这些槽之间的连接条36的宽度理想地约为3mm。
蝶形支承件148和348理想地也由不锈钢材料加工制成，且较佳地约为1.2mm厚。支承件148和348的厚度可从约0.8mm变化到约2mm。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种非粉碎性的压力释放装置，包括：
一破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分，该破裂盘的所述中心部分具有相对的两面，
破裂盘的所述中心部分设置有一可破裂的薄弱线，该薄弱线具有围绕盘中心部分的一主要部分延伸的一主段，
薄弱线的所述主段具有相对的终极端；
一对加强板，它两固定到破裂盘中心部分的一面，各个所述加强板与薄弱线主段的对应的终极端对齐，
各个所述加强板设置有一端部区段薄弱线，该端部区段薄弱线被设置成呈现为该薄弱线主段的对应的终极端的一延伸部，
所述端部区段薄弱线保持间隔开的关系，以在其间形成一与盘中心部分一体的铰链部分，各端部区段薄弱线具有一最外端，
当端部区段薄弱线的所述最外端接近时所述端部区段薄弱线彼此相向会聚，然后彼此发散开去。
2.如权利要求13所述的装置，其特征在于，端部区段连续地彼此相向会聚，并连续地彼此发散开去。
3.如权利要求13所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个端部区段是曲线的构形。
4.如权利要求15所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个所述曲线端部区段基本上呈半圆而C形构形。
5.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述板是固定于破裂盘中心部分的所述一面的一蝶形支承件的一部分，它具有一在板部分之间延伸并互连板部分的一个一体部分。
6.如权利要求17所述的装置，其特征在于，蝶形元件的所述部分横向延伸并定位成与破裂盘中心部分的铰链部分对齐。
7.一种非粉碎性的压力释放装置包括：
一第一破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分；
一第二破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分，
各个所述第一和第二破裂盘具有一中心部分和一周缘突缘部分，
所述第一和第二破裂盘的中心部分各设置有一可破裂的薄弱线，该薄弱线具有围绕对应的第一和第二破裂盘的中心部分的主要部分延伸的主段，
第一和第二破裂盘的所述薄弱线主段定位成保持对齐的互补关系，
所述第一和第二破裂盘之一的中心部分具有相对的两面，
一对加强板，它两固定到第一和第二破裂盘的所述一个的中心部分的一面，各个所述板与所述一个破裂盘内的薄弱线部分的对应终极端对齐，
各个所述加强板设置有一端部区段薄弱线，该端部区段薄弱线设置成呈现为所述一个破裂盘内的薄弱线主段的对应终极端的一延伸部，
所述端部区段薄弱线保持间隔开的关系，以在其间形成与所述破裂盘中心部分一体的一铰链部分，各端部区段薄弱线具有一最外端，
当端部区段薄弱线的所述最外端接近时，所述端部区段薄弱线彼此相向会聚，然后彼此发散开去，
所述第一和第二破裂盘中的另一个的薄弱线的终极端终止在第一和第二破裂盘中所述一个上的所述板内的薄弱线端部区段的开始处。
8.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述板是固定到第一和第二破裂盘中所述一个的中心部分的所述一面的蝶形支承件的一部分，所述支承件具有在板部分之间延伸并互连板部分的一个一体部分。
9.如权利要求20所述的装置，其特征在于，蝶形支承件的所述部分横向延伸并定位成与破裂盘中心部分的铰链部分对齐。
10.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述板点焊到第一和第二破裂盘中所述一个的所述一面上。
11.权利要求19所述的装置，其特征在于，各个所述薄弱线由延伸通过爆破盘中心部分的一系列端部对端部地间隔开的细长槽形成，相邻两个所述槽之间被一个连接条分离，所述连接条与盘中心部分的其余部分一体形成。
12.权利要求23所述的装置，其特征在于，各个所述槽的长度基本上大于相邻槽的对应端部之间的各连接条的宽度。
13.如权利要求24所述的装置，其特征在于，端部区段的各槽的长度小于薄弱线的其余部分的各槽的长度。

Claims (25)

1.一种非粉碎性的压力释放装置，包括：
一破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分；
盘的所述中心部分具有围绕盘的中心部分的一部分延伸的一可破裂的薄弱线；
所述薄弱线具有保持间隔关系的相对的两端部区段，它两之间形成与盘的中心部分一体的一铰接部分，薄弱线的各端部区段具有一最外的终端部；
限定盘的中心部分的一部分的所述薄弱线，一旦施加到盘所述中心区域的压力达到至少一预定幅值，破裂盘沿所述薄弱线破裂和打开，
薄弱线的端部区段彼此相向会聚，然后随着薄弱线的端部区段的最外终端接近而彼此发散开去。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，端部区段连续地彼此相向会聚并连续地彼此发散开去。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个端部区段是曲线的构形。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个所述曲线端部区段基本上呈半圆而C形构形。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，薄弱线的各半圆端部区段的半径小于薄弱线的相对的半圆形端部区段上的彼此最靠近的点之间的间距。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，破裂盘的所述中心部分具有一凸起部分，该凸起部分呈现出相对的一凸表面和一凹表面，所述薄弱线围绕破裂盘的中心部分的凸起部分的周缘部分延伸。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述薄弱线由延伸通过破裂盘的中心部分的一系列端部对端部地间隔开的细长槽形成，每两条所述槽被一个连接条间隔开，诸连接条与盘的中心部分的其余部分一体形成。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，各个所述槽的长度基本上大于相邻槽的对应端部之间的各连接条的宽度。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，薄弱线的端部区段的各槽的长度小于薄弱线的其余部分的各槽的长度。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，各个所述端部区段的槽小于薄弱线的所述其余部分内的各槽的长度的一半。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，设置一对所述破裂盘，各个所述破裂盘具有一薄弱线，对应盘内的薄弱线基本上彼此对齐。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，各所述薄弱线由延伸通过各破裂盘的中心部分的一系列端部对端部地间隔开的细长槽形成，各所述薄弱线的相邻的两槽被一个别的连接条间隔开，诸连接条与对应盘的中心部分的其余部分一体形成，各个所述薄弱线的诸槽彼此对齐。
13.一种非粉碎性的压力释放装置，包括：
一破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分，该破裂盘的所述中心部分具有相对的两面；
破裂盘的所述中心部分设置有一可破裂的薄弱线，该薄弱线具有围绕盘中心部分的一主要部分延伸的一主段；
薄弱线的所述主段具有相对的终极端；
一对加强板，它两固定到破裂盘中心部分的一面，各个所述加强板与薄弱线主段的对应的终极端对齐；
各个所述加强板设置有一端部区段薄弱线，该端部区段薄弱线被设置成呈现为该薄弱线主段的对应的终极端的一延伸部，
所述端部区段薄弱线保持间隔开的关系，以在其间形成一与盘中心部分一体的铰链部分，各端部区段薄弱线具有一最外端，
当两端部区段薄弱线的所述最外端接近时，所述端部区段薄弱线彼此相向会聚，然后彼此发散开去。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，端部区段连续地彼此相向会聚，并连续地彼此发散开去。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个端部区段是曲线的构形。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，薄弱线的各个所述曲线形端部区段基本上呈半圆而C形构形。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述板是固定于破裂盘中心部分的所述一面的一蝶形支承件的一部分，它具有一在板部分之间延伸并互连板部分的一个一体部分。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，蝶形元件的所述部分横向延伸并定位成与破裂盘中心部分的铰链部分对齐。
19.一种非粉碎性的压力释放装置，包括：
一第一破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分；
一第二破裂盘，它具有一中心部分和一周缘突缘部分，
各个所述第一和第二破裂盘具有一中心部分和一周缘突缘部分，
所述第一和第二破裂盘的中心部分各设置有一可破裂的薄弱线，该薄弱线具有围绕对应的第一和第二破裂盘的中心部分的主要部分延伸的主段，
第一和第二破裂盘的所述薄弱线主段定位成保持对齐的互补关系，
所述第一和第二破裂盘之一的中心部分具有相对的两面，
一对加强板，它两固定到第一和第二破裂盘的所述一个的中心部分的一面，各个所述板与所述一个破裂盘内的薄弱线部分的对应终极端对齐，
各个所述加强板设置有一端部区段薄弱线，该端部区段薄弱线设置成呈现为所述一个破裂盘内的薄弱线主段的对应终极端的一延伸部，
所述端部区段薄弱线保持间隔开的关系，以在其间形成与所述破裂盘中心部分一体的一铰链部分，各端部区段薄弱线具有一最外端，
当端部区段薄弱线的所述最外端接近时，两个所述端部区段薄弱线彼此相向会聚，然后彼此发散开去，
所述第一和第二破裂盘中的另一个的薄弱线的终极端终止在第一和第二破裂盘中所述一个上的所述板内的薄弱线端部区段的开始处。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述板是固定到第一和第二破裂盘中所述一个的中心部分的所述一面的蝶形支承件的一部分，所述支承件具有在板部分之间延伸并互连板部分的一个一体部分。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，蝶形支承件的所述部分横向延伸并定位成与破裂盘中心部分的铰链部分对齐。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述板点焊到第一和第二破裂盘中所述一个的所述一面上。
23.如权利要求19所述的装置，其特征在于，各个所述薄弱线由延伸通过破裂盘中心部分的一系列端部对端部地间隔开的细长槽形成，相邻两个所述槽之间被一个连接条分离，所述连接条与盘中心部分的其余部分一体形成。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，各个所述槽的长度基本上大于相邻槽的对应端部之间的各连接条的宽度。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，端部区段的各槽的长度小于薄弱线的其余部分的各槽的长度。
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