JPS59197680A - 脱圧安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各やぼ圧力容器等の密閉きｎだ襞直門ＶＣ過
剰圧力が生じた場合にこの過剰圧力全放出して醗器の破
損ケ防止するための脱出安全装（偏に関するものである
。

各種化学プラント、発電所、原子力グランド等における
圧力容器、回転機械、配管系などの密閉さｎた装置内の
圧力が、異常反応、異常な温度上昇、或は異常操作等に
よって過剰圧力となった場合に、この過剰圧力を外部に
放出することによシ機器の破損を防止する目的で、従来
から、破裂板式脱圧安全装置が単独に又は安全弁と併用
して用いらｎている。この従来から用いらｎている破裂
板式脱圧安全装置は、はね式安全弁では追従できないよ
うな急激な圧力上昇の虞れがある場合、運転状態によシ
沈着物が発生したシ又はゴム状物質が固着し超過圧力に
対する他の安全装置の作動機能を害する虞れがある場合
、運転中、安全装置から内蔵する液体の漏れが許さｎな
い場合、或は腐食性の強い流体である場合等に使用され
るものであシ、その構造は、破裂板を専用ホル２−或は
ボルトによシ、圧力容器、配管等の側壁に取付けるよう
になっている。

併し乍ら、上述の構成による従来の破裂板式脱王女全装
置にあっては、取付部の締付トルク、取付部における破
裂板の曲率牛径及び取付部に用いらｎる・母ツキング製
品の性質などによって設定破裂圧力に大きなバラツキを
生じるという欠点を有していた。この欠点のために、従
来の破裂板式脱圧安全装置の破裂設定圧力は、最高運転
圧力よシ大巾に高い圧力、例えば最高２倍程度、を必要
とシテオシ、この結果、この安全装置を取付ける圧力容
器も必然的に最高運転圧力の２倍程度の最高許容圧力に
耐えるように設計しなけれはならながった０このように
、安全装置の破裂圧力の設定値がバラツキを生じるため
、被取付側の圧力容器等の耐圧力をこのバラツキを見込
んで設定しなけわばならず、コストを押上げる最大の要
因となっていた。

また、従来の破裂板式脱圧安全装置では、上述の如く破
裂板をホルダー等にょシポルト締め又はねじ締めして組
立てるものであるため、組立作業に手間か掛る上に、片
締め等に起因するトラブルが生じる危険性を有しておシ
、安全性、信頼性の面において問題かあった。

更に、この破裂板式脱圧安全装置では、設定破裂圧力を
高くすると破裂板の厚さをこれに応じて厚くしなけｎば
ならないが、破裂板の厚さが所定値以上となると、製造
方式による素材板の方向性などから生じる製造上不可避
な設定破裂圧の誤差範囲が問題となる上に、破裂板を取
付けるホルダーの強度等も問題とをシ、設定破裂圧力が
３００に９ｆ／ｃｍ’を超える破裂板式のものであって
実用に供しうるものを提供することは問題が多く、極め
て困難であった。そのほか、爆どうのように急激な圧力
上昇を生じるものについては、１７１０００秒単位の昇
圧速度となるため、吹出し面積を広くとったとしても、
爆圧が破裂板に届く前に容器等の側壁に達して側壁が先
に破壊さｎてしまい、安全装置としての役目を来すこと
ができないという致命的欠点も有していた。

本発明の目的は、従って、従来の破裂板式脱圧安全装置
における上述の欠点を除去した、構造が簡単で信頼性が
高く、設定破裂圧力を従来の同種の装置に比して正確に
設定することができる上に、設定破裂圧力が３００１ψ
ｆ／副を超えるものにも実用上何ら差しつかえなく適用
でき、爆どうによる急激な圧力上昇にも対応することが
できる脱圧安全装置を提供することにある。

本発明の構成は、圧力容器、配管等の被保護体の内部に
生じる正負の過剰圧力を脱圧するため該被保護体の壁体
の一部に設けられた脱圧孔に取付けられる破裂式脱圧安
全装置において、肉薄の破裂部が一体に形成された本体
と、該本体を前記脱圧孔の周縁に気密又は液密に密着し
て取付るため前記本体と一体に形成さｎている取付７ラ
ンジ部とを備えて成シ、上記肉薄の破裂部の肉厚によっ
て設定破裂圧力を調節するようになっている点に特徴を
有する。本体は、平板状に形成し、７ランジ付の脱圧用
ポートにねじ止めする構成でもよいし１或は、一端が閉
じらｎた筒状に形成し、この筒状本体の周壁に肉薄部を
切削、又は成型等の刀口工によって設けた構成としても
よい０ このように、本体と一体に製作した肉薄部か破壊部とな
るよりにしたので、支持部が不要となシ、構造が著しく
簡単になシ、組立上の取付状態、ボルトの締付加減等に
よる設定破裂圧力のバラツキがなくなシ、組立コストの
低減及び信頼性を著しく向上させることができる。また
、肉薄部は、切削等により形成することができるので１
その肉厚を所望の厚さに正確に設定することができる上
に、本体の片側を削シ取って反対側の表層部を残すので
、じん性、強度が低下する本体の深層部が除去さｎ１機
械的強度が充分で材質が均一である反対側の表層部が波
列部として形成されることとなシ、従って、肉薄部の厚
さを調節することによシ所望の破裂圧力を正確に得るこ
とができるので破裂圧力のバラツキを殆んど除去するこ
とができる。この結果、被保護体の機械的強度を大巾に
見込む必要がなくなシ、よシ一層経済的な設計を行なう
ことができる。

以下、図示の実施例によシ本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明による脱圧安全装置の第一実施例が
示さｎている。脱圧安全装置１は、配管２内の圧力が何
らかの理由によシ所定値以上の過剰圧力となった場合に
、配管２内の過剰圧力の脱圧を行な５ためのものであシ
、取付７ランノ３が溶接によって堅固に設けらｎている
筒状本体４がら成っている。尚、この取付７ランジ３は
、筒状本体４に一体に形成さｎてぃてもよい０筒状本体
４は、取付７ランジ３が設けらｎている一端部が開口し
ておシ、他端部が半球状閉塞端と成っている。配管２の
側壁に設けられた脱圧孔２ａに溶接等適宜の手段によシ
堅固に取付けられている脱圧ポート５の７ランジ部５ａ
には、取付７ランジ３が複数筒ＰｉＪＴ（第１図ではそ
の内の２箇所のみが見えている）ボルト止めによシ液密
及び気密に密着さルておシ、これによシ、脱圧ポートが
閉塞されると共に、配管２内の圧力が筒状本体４の内壁
に作用するように脱圧安全装置１が配管２に取付けらｎ
る。尚、筒状本体４の閉塞端は、半球状のものに限定さ
れるものではなく、皿状であってもよい。

配管２内の圧力が本脱圧安全装置の所定の設定圧力に達
した時に、筒状本体４の一部を破裂せしめて配管２内の
圧力を脱圧し、こ牡によシ配管２が破損するのを防止す
るため、筒状本体４の周壁４ａには肉薄部６が形成さｎ
ている。図示の実施例では、肉薄部６は、筒抜本体４の
周方向に一定幅で削切加工によシ設けられておシ、この
肉薄部６の厚さを調節することによシ、該脱圧安全装置
１の設定破裂圧力を所望の値に設定することができる。

この脱圧安全装置１によれば、配管２内の圧力か高くな
シ、所与の設定破裂圧力をこえると、肉薄部６が破裂し
、脱圧孔２ａよシ配管２内の圧力が抜け、配管２の破壊
を未然に防止することができる。

尚、符号７で示さｎるのは、脱圧安全装置１の破裂時に
その破片が飛散し、作業者又は近くに配置されている機
器類を損傷することがないように設けらｎた、危険防止
用の飛散物受けである。このように飛散物受け７を設け
ておけば、筒状本体４の頭部が離脱してもこれＫよシ作
業者等が危険にさらされることが有効に防止される。

このような構成によると、筒状本体４の一部分に破裂部
である肉薄部６が一体に形成さｎておシ、筒状本体４に
堅固に設けらｎた取付７ランジ３によ、９９本体４が被
保護体である配管２側にボルト止めさｎる構成なので、
従来の破裂板式脱圧安全装置に比べて構成が著しく簡単
となシ、組立の手間が全く不要となる上に組立刃によっ
て設定破裂圧力が変化することもなく、製造コストの低
下を期待することができる上に、信頼性も著しく向上す
る。

−Ｉ′た、このように本体の一部を肉＊ＫＬ、て破裂部
を構成すると、板金体を破裂部とする従来の方式に比べ
、破裂部である肉薄部の与さは、同じ設定破裂圧力に対
して薄くすることができること、そして、破裂部となる
肉薄部６は、筒状本体４の一側を加工し、その他側表層
部を所定の厚さとするものであるから、この加工によシ
、材質が不均一で機械的強度も比較的弱い深層部が除か
れ、じん性及び機械的強度が良好で材質も均一でろる表
層部が肉薄部として残さ九るため、この肉薄部の厚さを
正確に調節することにより、かなシ高い設定破裂圧力を
正確に設定することが可能となり、３００　ｋｇｆ／ｌ
ｙｎ以上の設定破裂圧力を実用上極めて精度よく設定す
ることができる高圧用の脱圧安全装置が実現可能となる
。

また、組立が不要のため、組立時のボルトの締加減等に
、基づく設定破裂圧力の誤差か生じない上に、上述の如
く肉薄部６の厚さを算定加工することによシ設定破裂圧
力の精度がよい製品を製作することができるので、極め
て正確に設定破裂圧力を一セットすることか可能でるる
。従って、配ｖ２の設計に際して、安全率を従来に比し
て小さくとることが可能となシ、配管ン又はプラント機
器の製造コストを著しく低減させることが可能となる。

尚、第１図に示した実施例の如く、先端閉塞部が半球状
（又は皿状）Ｋなっている筒状の形態とすると、本体の
肉厚が比較的うずくでも大きな圧力に耐えることができ
るため、従来の脱圧安全装置に比べて製造コストを大巾
に低減させることができる。

上記実施例では、被保護体として配管２の場合を例にと
って説明したが、被保護体としては、圧力容器、回転機
器等を対象とすることができ、こ庇らの被保護体の場合
にも全く同様にして第１図に示した脱圧安全装置を適用
し、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施例では、配管２内の正の過剰圧力に応答
して作動する場合について述べたが、配管２内の負圧力
に応答して作動させることも可能である。

第２図及び第３図には第１図に示した実施例の変形例が
示さｎておシ、第２図及び第３図に示さｔｚでいる脱圧
安全装置１′は、肉薄部６′が管状本体４の周方向に間
歇的に形成さｎ１リプ８が形成されている点で第１図に
示す実施例と異なる。このようにリプ８を設けると、肉
薄部６′が全て破裂しても筒状本体４の頭部が筒状本体
の基部と連結さｎたままとなるため、安全対策上極めて
好ましいものである。

第４図は、第１図に示さｎる脱圧安全装置の一使用例を
示す図であシ、この実施例では、脱圧安全装置１は、圧
力容器１１の内部に突出するように取付けらｎている。

脱圧安全装置１をこのように取付けると、加圧容器ｌｌ
内で爆ごうが生じた場合、爆圧が加圧容器の側壁に達す
る前に脱圧安全装置１に到達し、その肉薄部６が破裂す
ることとなシ、爆どうから加圧容器を護ることができる
〇第４図の構成によっても、勿論、通常の過剰圧力から
加圧容器１１を護ることができる。

第５図には、本発明による脱圧安全装置の第２実施例が
示されている。第５図に示さｎる脱圧安全装置は、本体
２１が板状に形成さｎｌそのほぼ中央部に破裂盲２２が
切削又は成形によシ肉薄部として一体に設けらｎている
。第５図中、第１図に示した各部と対応する部分には同
一の符号を付して説明を省略する。

第６図に示す実施例は、第５図に示した実施例の変形例
であ）、キャップ状に形成された本体３１のほぼ中央部
に破裂鏡３２が肉薄部として形成されてお９、且つ本体
３１がポート５に溶接さｎておシ、７ランノによる接続
部を除去した点において第５図に示される実施例と異な
る。

第５図及び第６図に示した実施例も、破裂盲２２又は破
裂鏡３２として形成さｎている肉薄部は１本体２１又は
３１を加工することによシ一体形成さ牡又は予め一体成
形さｎたものであシ、第１図に示した実施例と同様の利
点を備えているものである。

本発明によれば、上述の如く、構造が簡単で、信頼性が
高く、設定破裂圧力が３００　ｋｇｆ／ａｎをこえるも
のについても正確に所望の破裂圧力を設定することがで
きる脱圧安全装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱圧安全装置の第ｌ実施例を示す断面
図、第２図は第１図に示した脱圧安全装置の変形例を示
す断面図、第３図は第２図の１−■線断面図、第４図は
第１図に示した脱圧安全装置の他の使用例を示す断面図
、第５図は本発明による脱圧安全装置の第２実施例を示
す断面図、第６図は第５図に示した第２実施例の変形例
を示す断面図。 ｌ、１′・・・脱圧安全装置、２・・・配管、２ａ・・
・脱圧孔、３・・・取付７ランジ、４・・・筒状本体、
５・・・脱圧ポー）、６．６’・・・肉薄部、８・・・
リプ、１１・・・加圧容器、２１・・・本体、２２・・
・破裂盲、３１・・・本体、３２・・・破裂鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧力容器、配管等の被保杉体の内部に生じる正又は
   負の過剰圧カケ脱圧するため該被保護体の壁体の一部に
   設けられた脱圧孔Ｖこ取付り゛られる破裂式脱圧安全装
   置において、肉薄の破裂部が一体に形成された本体と、
   該本体をｉ■記脱圧孔會基ぐように取付けるためｉＩ前
   前記本例堅固に設けられている取付フランジ部とを備え
   て成り、前記破裂部の肉ノ厚によって設定破裂圧力全一
   節することを％僅とする脱圧安全装置。 ２、前記本体か、一端が半球状の閉塞端として形成され
   （ｔｌｉ端が開口している筒４ツクに形成されて成る特
   許請求の範囲第１項記載の脱圧安全装置百。