CN206145210U - 一种管道熔断保护阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管道熔断保护阀，包括阀体，所述阀体具有进气口、出气口和连通所述进气口和所述出气口的阀口，所述阀体内部设有易熔金属环；所述易熔金属环的一侧设有弹簧，且所述弹簧处于压缩状态，所述易熔金属环与所述阀口之间还设有密封阀芯；所述易熔金属环熔化后，所述弹簧伸长以推动所述密封阀芯向所述阀口移动，并使得所述密封阀芯封堵所述阀口。本实用新型所提供的管道熔断保护阀，可以在险情发生前或发生时自动关闭输气管道的通气。

Description

一种管道熔断保护阀

技术领域

本实用新型涉及输气管道技术领域，尤其涉及一种管道熔断保护阀。

背景技术

在天然气运输管道以及液化气钢瓶管道的使用过程中，由于管道老旧或使用者操作不当等因素，往往容易发生气体泄露等现象，进而导致火灾、爆炸等险情的发生。若待险情发生之后再去关闭管道，一方面，险情已发生，其所造成了损失已无可挽回；另一方面，已存在以及有可能进一步扩大的险情，又有可能会对实施关闭行为的人员造成一定的人身伤害，导致无法及时关闭管道以控制险情的进一步扩大。

因此，如何提供一种可在险情发生前或发生时自动关闭管道通气的装置，仍是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可在险情发生前或发生时自动关闭输气管道通气的管道熔断保护阀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管道熔断保护阀，包括阀体，所述阀体具有进气口、出气口和连通所述进气口和所述出气口的阀口，所述阀体内部设有易熔金属环；所述易熔金属环的一侧设有弹簧，且所述弹簧处于压缩状态，所述易熔金属环与所述阀口之间还设有密封阀芯；所述易熔金属环熔化后，所述弹簧伸长以推动所述密封阀芯向所述阀口移动，并使得所述密封阀芯封堵所述阀口。

本实用新型所提供的管道熔断保护阀，在使用时，其可以设置于输气管道的前端，即气源中的气体首先通过该管道熔断保护阀，然后进入输气管道中。若输气管道中即将发生火灾或爆炸等险情时，管道内部的温度会有所升高，一般而言，可燃气的燃点(液化石油气、天然气以及煤气等)普遍在200℃以上，而易熔金属环所用合金的熔点则普遍在70～160℃之间，即输气管道中的可燃气在被点燃前，易熔金属环即可熔化，进而使得处于压缩状态的弹簧得以伸长并推动密封阀芯向阀口移动以封堵阀口，从而切断可燃气的供应，使得险情可以消弭于发生之前。

另外，若险情发生地点位于输气管道的末端或距离该管道熔断保护阀较远的位置时，上述易熔金属环或许不能在险情发生前及时熔断，但随着险情的发生，输气管道中的温度急剧升高，易熔金属环仍可在险情扩散至气源之前熔断，进而使得处于压缩状态的弹簧推动密封阀芯移动以封堵阀口，从而切断可燃气的供应，以将险情控制于一定的范围之内。

可选地，所述易熔金属环均设于所述进气口与所述阀口之间。

可选地，还包括密封环，所述密封环设于所述阀口处，且所述密封环的外周壁与所述阀体的内周壁周向密封接触；所述易熔金属环熔化后，所述弹簧伸长以推动所述密封阀芯向所述密封环移动，并使得所述密封阀芯封堵所述密封环。

可选地，所述密封环朝向所述密封阀芯的一面为内凹的圆台面。

可选地，所述阀口处设有第一环形台阶，所述密封环卡接于所述第一环形台阶的台阶面；所述密封环与所述进气口之间设有第二环形台阶，所述易熔金属环抵靠于所述第二环形台阶的台阶面。

可选地，所述易熔金属环朝向所述弹簧的一面设有环形开口，所述弹簧的一端卡入所述环形开口。

可选地，所述易熔金属环的材质为伍德合金。

可选地，所述弹簧为两段式弹簧，其靠近所述易熔金属环的一段的直径小于另一段的直径。

可选地，所述阀体的出气口的一端的外周壁设有外螺纹。

附图说明

图1为本实用新型所提供的管道熔断保护阀的一种具体实施方式的结构示意图。

图1中的附图标记说明如下：

1阀体、11进气口、12出气口、13阀口、2限位环、3弹簧、4易熔金属环、5密封阀芯、6密封环

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的管道熔断保护阀的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供一种管道熔断保护阀，包括阀体1，该阀体1具有进气口11、出气口12和连通进气口11和出气口12的阀口13，阀体1内部设有易熔金属环4。易熔金属环4的一侧设有弹簧3，且该弹簧3处于压缩状态，上述易熔金属环4与阀口13之间还设有密封阀芯5。

当输气管道发生险情时，易熔金属环4熔化，处于压缩状态的弹簧3伸长以推动密封阀芯5向阀口13移动，并使得该密封阀芯5封堵上述阀口13。

本实用新型所提供的管道熔断保护阀，在使用时，其可以设置于输气管道的前端，即气源中的气体首先通过该管道熔断保护阀，然后进入输气管道中。若输气管道中即将发生火灾或爆炸等险情时，管道内部的温度会有所升高，一般而言，液化石油气、天然气以及煤气等可燃气的燃点普遍在250℃以上，而易熔金属环4所用合金的熔点则普遍在70℃～160℃之间，即输气管道中的可燃气在被点燃前，易熔金属环4即可熔化，进而使得处于压缩状态的弹簧3得以伸长并推动密封阀芯5向阀口13移动以封堵阀口13，从而切断可燃气的供应，使得险情可以消弭于发生之前。

另外，若险情发生地点位于输气管道的末端或距离该管道熔断保护阀较远的位置时，上述易熔金属环4或许不能在险情发生前及时熔断，但随着险情的发生，输气管道中的温度急剧升高，易熔金属环4仍可在险情扩散至气源之前熔断，进而使得处于压缩状态的弹簧3推动密封阀芯5移动以封堵阀口13，从而切断可燃气的供应，以将险情控制于一定的范围之内。

应当理解，当密封阀芯5封堵住阀口13时，上述弹簧3仍然处于压缩状态，以为密封阀芯5提供持久的弹性力，从而使得密封阀芯5可稳定地封堵于阀口13；且上述密封阀芯5可以为球形阀芯，以便于其在阀体1内部的移动，当然，该密封阀芯5也可以为形状的阀芯，只要在弹簧3的推动下可封堵阀口13即可。在具体实施时，可在整个输气线路中的不同位置分别设置本实用新型所提供的管道熔断保护阀，以对整个输气线路进行全面的保护，以最大可能地将险情消弭于发生之前。

实际上，上述阀体1的内部还可以设置限位环2，弹簧3可以设于限位环2与易熔金属环3之间。当然，上述阀体1内也可以不设置限位环2，此时，弹簧2的两端将分别抵靠于阀体1的内周壁以及易熔金属环4，阀体1的内周壁可以具有沿径向向内突出的环形凸块，以对弹簧2的一端形成限位。但比较而言，设置限位环2的技术方案(即附图1中的方案)，安装过程中各零部件的尺寸相互不干涉，更便于弹簧3以及易熔金属环4的安装。

以图1为视角，上述限位环2和易熔金属环4均可以设于进气口11与阀口13之间。如此，易熔金属环4熔化时，弹簧3的伸长方向以及密封阀芯5的移动方向与可燃气的流动方向相一致，当密封阀芯5抵靠于阀口13时，密封阀芯5同时受到弹簧3的弹性力以及可燃气的推动力作用，以使得该密封阀芯5可更为稳定地封堵于阀口13。当然，上述限位环2和易熔金属环4也可以设于出气口12与阀口13之间，反映于图1中，即可将该管道熔断保护阀的左端作为出气端，而右端作为进气端。当易熔金属环4熔化时，弹簧3仍可推动密封阀芯5向阀口13移动，但此时，密封阀芯5将同时受到弹簧3的弹性力和阀体1内部可燃气流动所带来的阻挡力。为保证密封阀芯5可稳定地封堵住阀口13，当密封阀芯5抵靠于阀口13时，弹簧3的弹性力需大于可燃气流动所带来的阻力，即需要使用弹性性能更好的弹簧3来提供更大的弹性力。

上述管道熔断保护阀还可以包括密封环6，密封环6设于阀口13处，且密封环6的外周壁与阀体1的内周壁周向密封接触。在使用过程中，当易熔金属环4熔化后，弹簧3伸长并推动密封阀芯5向密封环6移动，以使得密封阀芯5可以封堵密封环6。

应当知晓，阀体1与密封阀芯5一般由钢制材料制备，而密封环6的材质一般为天然橡胶、合成橡胶或金属橡胶等，具有较高的弹性和密封性能，当弹簧3推动密封阀芯5抵靠于密封环6时，相较于直接抵靠于阀体1，密封阀芯5可以与密封环6更加紧密贴合，以完全封堵密封环6，从而彻底切断可燃气的供应，以使得险情消弭于发生之前或将其稳定地控制于一定的范围之内。

具体而言，上述密封环6朝向密封阀芯5的一面可以设置为内凹的圆台面，当弹簧3推动该密封阀芯5向密封环6移动时，该密封阀芯5可沿着该圆台面逐步向该密封环6的内环靠近，进而容易地对密封环6的内环进行完整封堵。

当然，上述密封环6朝向密封阀芯5的一面也可以设置为圆环面，此时，在弹簧3推动该密封阀芯5向密封环6移动的过程中，密封阀芯5首先抵靠于该密封环6的内环底部的一点，在弹簧3的弹性力的进一步作用下，该密封阀芯5可以该点为支点进行转动，进而也可以完整地封堵上述密封环6的内环。但显然，当密封环6朝向密封阀芯5的一面为内凹的圆台面时，推动密封阀芯5以封堵密封环6所需的力更小，使用弹性性能较小的弹簧3即可推动密封阀芯5以封堵密封环6，有利于节约成本，且封堵过程更为容易。

如图1所示，上述阀口13处可以设有第一环形台阶，使得密封环6可以卡接于第一环形台阶的台阶面，进而实现密封环6在阀体1内部的轴向定位。在具体安装时，上述密封环6的外径可以略大于第一环形台阶处的阀体1的内径，进而依靠二者之间的过盈配合将密封环6固定于阀口13处；当然，上述密封环6的外径也可以等于或略小于第一环形台阶处的阀体1的内径，此时，还可采用粘结等方式将密封环6固定于阀口13。

上述密封环6与进气口11之间还可以设有第二环形台阶，易熔金属环4抵靠于第二环形台阶的台阶面，第二环形台阶和第一环形台阶之间形成第一腔室，上述密封阀芯5设于该第一腔室中，且该密封阀芯5的直径小于该第一腔室的径向尺寸。

在具体安装时，上述易熔金属环4的外径可以略大于第二环形台阶处阀体1的内径，进而依靠二者之间的过盈配合将易熔金属环4固定于第二环形台阶的台阶面；当然，上述易熔金属环4的外径也可以小于或等于第二环形台阶处阀体1的内径，此时，由于该易熔金属环4朝向限位环2的一面承受有来自弹簧3的弹性力作用，只需易熔金属环4的外径大于上述第一腔室在第二环形台阶处的内径，该易熔金属环4即可自然地抵靠于第二环形台阶的台阶面，从而实现该易熔金属环4的轴向定位。

进一步地，上述易熔金属环4朝向弹簧3的一面可以设有环形开口，弹簧3的一端可以卡入该环形开口中，进而实现该弹簧3的径向定位，以便于弹簧3的安装和固定。

同时，上述环形开口的设置，也使得直接承受弹簧3弹性力作用的易熔金属环4的厚度变薄，一旦有火灾或爆炸等险情发生时，与弹簧3相抵靠的环形开口底部的易熔金属环4可以较快地熔化完全，以使得弹簧3可以及时地推动密封阀芯5并封堵密封环6。

另一方面，上述环形开口外周壁的易熔金属环4也可对该弹簧3起到一定的支撑作用，当环形开口底部的易熔金属环4熔化完全时，该环形开口外周壁的易熔金属环4由于较厚尚未熔化完全，可避免抵靠于易熔金属环4的弹簧3因重力作用而下垂并抵靠于第二环形台阶的现象。

具体地，上述易熔金属环4的材质可以为伍德合金，伍德合金的熔点为75℃，远低于一般可燃气的燃点。在使用时，一旦输气管道中的温度有所提高，上述易熔金属环4即可迅速熔化，从而最大可能地使险情消弭于发生之前。当然，上述易熔金属环4也可采用其他种类的易熔合金，在具体实施时，本领域的技术人员可结合使用成本、使用效果等多方面因素而选用合适的材料。

仍以图1为视角，上述易熔金属环4与进气口11之间还可以设有第三环形台阶，第三环形台阶与第二环形台阶之间形成第二腔室，进气口11与第三环形台阶则形成第三腔室，上述限位环2设于第三腔室中。

详细地，上述限位环2的外周壁可以设有外螺纹，第三腔室的内部设有内螺纹，限位环2可以螺纹连接于阀体1的内部，以便于限位环2的安装与拆卸，同时，还能够限制限位环2与弹簧3朝向进气口11运动，保证输气管道发生险情时，弹簧3朝向圆形阀芯5的方向伸长。

在具体安装时，可先将弹簧3自进气口11插入阀体1内，并使之抵靠于易熔金属环4的环形切口中，然再拧入限位环2，并调节限位环2的拧入量，以控制弹簧3的压缩状态，而上述第三环形台阶的设置则可避免限位环2的拧入量过大，而对弹簧3所造成的损伤。

另一方面，位于限位环2与进气口11之间的内螺纹，也可用于该管道熔断保护阀与气源或上游输气管道的对接，如此，无需再设置额外的安装部件，即可完成与上游设备的对接，从而大幅减轻本实用新型所提供管道熔断保护阀的重量，同时也可提高安装效率。

相应地，上述阀体1的出气口12的一端，其外周壁也可以设有外螺纹，进而与下游的输气管道相对接。在具体实施时，该管道熔断保护阀的外径可以与输气管道的外径相匹配，以使得安装于输气线路中的管道熔断保护阀与其他输气管道更为协调，安装结构更为美观。

上述弹簧3也可以为两段式弹簧，其靠近限位环2的一段可称之为前段，另一段则可称之为后段。应当理解，在易熔金属环4熔化后，后段需从第二腔室伸入第一腔室中，而由于第二环形台阶的存在，使得第一腔室的径向尺寸小于第二腔室的尺寸，因此，后段的直径需小于第一腔室的内径。

基于此，可设置为前段的直径大于后段的直径，以避免二者直径相同时弹簧3整体较细容易弯折的现象，此时，当易熔金属环4熔化后，前段较之后段具有更强的保持平直的能力，从而可较大程度的避免后段抵靠于第二环形台阶而不能进入第一腔室的现象，以保证本实用新型所提供的管道熔断保护阀在险情发生前或发生时可以及时地切断输气管道的供气。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种管道熔断保护阀，其特征在于，包括阀体(1)，所述阀体(1)具有进气口(11)、出气口(12)和连通所述进气口(11)和所述出气口(12)的阀口(13)，所述阀体(1)内部设有易熔金属环(4)；

所述易熔金属环(4)的一侧设有弹簧(3)，且所述弹簧(3)处于压缩状态，所述易熔金属环(4)与所述阀口(13)之间还设有密封阀芯(5)；

所述易熔金属环(4)熔化后，所述弹簧(3)伸长以推动所述密封阀芯(5)向所述阀口(13)移动，并使得所述密封阀芯(5)封堵所述阀口(13)。

2.根据权利要求1所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述易熔金属环(4)均设于所述进气口(11)与所述阀口(13)之间。

3.根据权利要求2所述的管道熔断保护阀，其特征在于，还包括密封环(6)，所述密封环(6)设于所述阀口(13)处，且所述密封环(6)的外周壁与所述阀体(1)的内周壁周向密封接触；

所述易熔金属环(4)熔化后，所述弹簧(3)伸长以推动所述密封阀芯(5)向所述密封环(6)移动，并使得所述密封阀芯(5)封堵所述密封环(6)。

4.根据权利要求3所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述密封环(6)朝向所述密封阀芯(5)的一面为内凹的圆台面。

5.根据权利要求3所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述阀口(13)处设有第一环形台阶，所述密封环(6)卡接于所述第一环形台阶的台阶面；

所述密封环(6)与所述进气口(11)之间设有第二环形台阶，所述易熔金属环(4)抵靠于所述第二环形台阶的台阶面。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述易熔金属环(4)朝向所述弹簧(3)的一面设有环形开口，所述弹簧(3)的一端卡入所述环形开口。

7.根据权利要求6所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述易熔金属环(4)的材质为伍德合金。

8.根据权利要求6所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述弹簧(3)为两段式弹簧，其靠近所述易熔金属环(2)的一段的直径小于另一段的直径。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的管道熔断保护阀，其特征在于，所述阀体(1)的出气口(12)的一端的外周壁设有外螺纹。