SE457986B - Tryckavlastningsanordning - Google Patents

Description

457 986 anordnat att verka pà den konkava ytan hos skivan, så att om trycket överstiger ett pà förhand bestämt värde eller ett värde inom ett på förhand bestämt område av värden, skivan sprängs utåt för avlastning av trycket.

Vid en omvänd skiva eller "bucklande" skiva, som den ibland kallas, verkar trycket pà den konvexa ytan. Denna typ av brottskiva avlastar trycket genom att kollapsa, vanligen mot en korsformig uppsättning av knivar, vilka säkerställer att det välvda partiet bryts upp i "kronblad" och därmed åstadkommer en tvàngsmässig avlastning av trycket.

Brottskiveventiler av den beskrivna typen användes allmänt i rörledningar i kemiska installationer men är vanligen alltför stora och dyra för användning vid gas- cylindrar, eldsläckare och liknande, även om i dessa applikationer den tvängsmässiga tryckavlastning som ett brottskiveaggregat kan åstadkomma är högst önskvärd.

Brottskiveventiler för användning vid under tryck försättbara behållare, såsom gascylindrar och de behållare som användes vid eldsläckare, är följaktligen i allmänhet billigare och enklare än de beskrivna aggregaten och har ofta formen av en liten plan skiva, vanligen av metall, som är fästad i ett säte i basen hos ett vanligen cylind- riskt hölje, som är fastsvetsat eller på annat sätt fästat vid väggen hos behållaren. Höljets bas är försedd med en eller flera kanaler, vilka passerar genom nämnda bas och kommunicerar med det inre av behållaren, varvid skivan är fästad i sitt säte medelst ett rörformigt hàllarorgan, som är gängat på utsidan och är inskruvat i höljet sä, att dess inre ände anligger mot åtminstone de periferiella områdena av skivan. På detta sätt pressas det yttre ringformiga partiet av skivan mot sätet för att upprätta av en fluidtät tätning därmed och förhindra avgång av någon i behållaren införd fluid vid ett tryck understigande bristningstrycket för skivan. 457 986 Trycket, vid vilket skivan sprängs eller brister, beror bl.a. pà temperaturen, skivans dimensioner, mate- rialet, varav skivan är tillverkad, det fysikaliska till- ståndet hos detta material, dimensionerna hos borrningen eller innerdiametern hos det rörformiga organet, som håller skivan på plats och som därigenom bestämmer den deformerbara arean av skivan, samt den klämkraft som det rörformiga organet päför skivan.

När trycket närmar sig det kritiska bristningstrycket, får det centrala partiet (dvs den nämnda "deformerbara arean") av skivan en benägenhet att deformeras utåt till en kalott, dvs bort från behållaren, och för att minimera möjligheten till oönskad mekanisk skada pà skivan under denna process, så är innerkanten pà den mot skivan an- liggande änden av det rörformiga hàllarorganet rundad.

Alternativt är den motsvarande kanten på en krage eller bricka, som kan vara belägen mellan nämnda ände av det rörformiga organet och skivan, rundad på liknande sätt.

För att säkerställa att skivan kommer att brista vid ett på förhand bestämt tryck eller vid ett tryck inom ett förubestämt tryckomràde, t.ex. ett tryck inom 10 % från 225 bar, kontrolleras sammansättningen av och det fysikaliska tillståndet hos materialet i skivan mycket noggrant, liksom dimensionerna hos skivan och hos borr- ningen i det cylindriska organet, som håller skivan pà plats. Trots dessa försiktighetsåtgärder har det befunnits, att i aggregat av den beskrivna typen skivans uppträdande ofta varierar på ett godtyckligt och oförut- sägbart sätt, vilket är helt oacceptabelt. Läckage vid skivan och felaktigt bristningstryck är de vanligast uppträdande felen.

En annan nackdel med ventiler av den beskrivna typen är att det, exempelvis vid fyllningsstationer för gas- cylindrar, är brukligt att operatörerna utbyter brott- skivorna i tryckavlastningsanordningarna i cylindrarna, 457 986 innan dessa fylles, och det är icke okänt att i dessa fall tvâ skivor i stället för en oavsiktligt placeras i sätena hos en eller flera av dessa anordningar. Detta är farliga misstag, vilka kan få förödande konsekvenser.

Undersökningar har visat, att de ovan diskuterade oförutsägbara bristningstrycken hos skivorna beror ät- minstone delvis på att ringformiga vrid- eller skjuv- pákänningar uppstår i skivorna, när de rörformiga hallar- organen skruvas ned på dem, som följd av tendensen hos hàllarorganens ändar att vrida skivorna i derasäten, när de skruvas ned, och sätenas tendens att motsätta sig denna vridande rörelse.

För bekvämlighets skull kommer arrangemang, vid vilka brottskívor kan klämmas mot ett säte t.ex. i ett brott- skiveaggregat utan att utsättas för de nämnda skjuvpå- känningarna, att beskrivas såsom "momentfria" eller "momentokänsliga" i hela återstoden av denna beskrivning.

Det är ett syfte med uppfinningen att åstadkomma momentfria eller momentokänsliga brottskíveventiler enligt nämnda definition, vilka är också sådana, att de mini- merar möjligheten av att två eller flera brottskívor oavsíktligt placeras i dem under sammansättningen.

Enligt uppfinningen är en momentfri eller moment- okänslig brottskiveventil av den inledningsvis nämnda typen kännetecknad därav, att brottskivan är anbringad mot sätet medelst en i försänkníngen indriven plugg, som har en öppen, mot brottskivan riktad borrning samt att pluggen är ovridbart anordnad i försänkningen.

Företrädesvis har brottskivan formen av en plan skiva, ehuru den kan ha välvts före eller efter inbyggnaden i aggregatet.

Vidare utskjuter pluggen företrädesvis något från kroppens undre ände, och företrädesvis är kroppens ytter- yta gängad, så att kroppen kan inskruvas i höljet hos en tryckavlastníngsanordning av den tidigare beskrivna typen 457 986 pá samma sätt som det normala rörformiga hàllarorganet.

När ett aggregat enligt uppfinningen är inskruvat i en sådan anordning, anligger pluggen mot sätet vid höljets bas, sá att en fluidtät tätning kan upprättas mellan pluggens undre ände och sätet vid höljets bas, och den plana brottskivan pressas samtidigt mellan den motsatta änden av pluggen och sätet vid änden av försänkningen, så att det upprättas fluidtäta tätningar mellan pluggen och skivan och mellan skivan och sätet utan att pluggen bibringas någon vridrörelse och utan att något vridmoment eller någon skjuvpàkänning uppstår i skivan.

Pluggen eller en del av densamma bör ha åtminstone styv skjutpassning och företrädesvis presspassning i försänkningen.

Pluggens utskjutning förbi försänkningens mynning i ett färdigt aggregat utgör ett mätt pá tjockleken hos brottskivan i aggregatet eller den totala tjockleken hos två eller flera brottskivor, som kan ha oavsiktligt in- monterats i aggregatet. Noggrann inspektion av aggregaten skulle därför avslöja varje aggregat som monterats med fler än en brottskiva i sig. Vidare kommer aggregat enligt uppfinningen normalt att sättas samman under lugnare och mindre stressfyllda förhållanden än t.ex. de som råder i en gascylinderfyllningsstation. Pâ detta sätt är det ej endast möjligt att upptäcka fel pà aggregat enligt upp- finningen utan är det mindre troligt att sàdana fel upp- träder.

Vridning av pluggen i förhållande till kroppen kan förhindras genom att göra både pluggen och försänkningen ickecirkulära. Alternativt kan till varandra passande kilspår vara anordnade i pluggen och försänkningen. varvid en tapp, som har snäv passning i de båda kilspàren, är indriven mellan pluggen och försänkningen. Alternativt kan ett av dessa två organ vara försett med en upphöjd äs och det andra med ett därtill passande kilspàr. Före- trädesvis är emellertid pluggen cylindrisk och försedd 457 986 med en serie raka räfflor på utsidan, vilka löper paral- lellt med pluggens längsaxel, varvid pluggens dimensioner är sådana, att den utefter åtminstone en del av sin längd har presspassning i försänkningen och, då den inpressas i försänkningen, skär motsvarande räfflor i den senares inneryta, så att vridning förhidnras. Likaså företrädesvis är åtminstone det parti av pluggen som först inkommer i försänkningen fri från räfflor och uppvisar det sådan diameter, att det har lätt skjutpassning i försänkningen för att verka som en styrning för pluggen, innan räfflorna biter sig in i försänkningens väggar.

Fastän brottskiveaggregatet enligt uppfinningen är speciellt lämpligt för användning vid en känd typ av tryckavlastningsanordning, såsom tidigare beskrivits, behöver det ej nödvändigtvis användas sä. I själva verket kan det användas i vilket som helst arrangemang, där den fria änden av pluggen bildar en fluidtät tätning tillsammans med änden av en kanal, vilken kommunicerar med ett kärl eller en behållare, som innehåller fluid under tryck, och där fluidtätatätningar är bildade mellan pluggen och brottskivan samt mellan brottskivan och sätet vid för- sänkningens botten.

Gascylindrar, som har tryckavlastningsanordningar enligt uppfinningen,kan användas inom ett flertal indu- striella och domestika områden och kan användas vid lagring/ utportionering av gaser, såsom koldioxid och oxygen.

Gascylindrarna kan användas t.ex. i samband med tömning av eldsläckare, ävensom vid upphettning i samband med camping och i hushåll, vid matlagningsutrustning och utrustning för utportionering av alkoholhaltiga och icke alkoholhaltiga drycker samt vid framställning av kolsyrade drycker.

En brottskiveventil enligt uppfinningen kommer nu att blott såsom exempel beskrivas med hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 är en sektion genom ventilen och fig. 2 är en planvy av ventilen. 457 986 I fig. 1 visas ventilen bestå av en huvudsakligen rörformig kropp 1, vilken är försedd med en utvändig skruvgänga 2, en central blindborrning 3, som slutar vid 4, rörformiga avlopp 5, två plana ytor 6 och en försänk- ningsborrning eller försänkning 7. Den senare slutar vid avsatsen eller sätet 9, vars inre kant är rundad vid 10.

Blindborrningen 3 med sidoavloppen 5 nära den slutna änden 4 skyddar brottskivan 11 från oavsiktlig skada från föremål, metallstycken och liknande, som om borr- ningen 3 sträcker sig utefter kroppens hela längd, kunde falla ned eller petas ned i borrningen.

Sätet 9 upptàger den plana brottskivan 11, som hälles på plats medelst den väsentligen cylindriska pluggen 12.

Den senare är försedd med en central borrning 13 och ett periferiellt, utskjutande parti 14, på vilket är utformade raka räfflor (ej visade), som löper väsentligen parallellt med pluggens längdaxel. Diametern hos det utskjutande partiet 14 måste vara sådan, att detta har mycket snäv passning i försänkningen 7, så att när det pressas ned mot brottskivan 11, motsvarande räfflor skäres i försänk- ningens 7 väggar.

De på båda sidor om det utskjutande partiet 14 belägna partierna av pluggen 12 har sådan diameter, att de har lätt skjutpassning eller t o m lös passning i för- sänkningen 7. Oberoende av vilken ände av pluggen som vändes mot försänkningen, så kommer den därför att lätt passera in i försänkningen och verka som en styrning för pluggen, innan det räfflade partiet 14 biter sig in i försänkningens 7 vägg. Denna effekt visas överdrivet i fig. 1, där pluggen 12 har inpressats i försänkningen och det räfflade partiet 14 har bitit sig in i försänkningens väggar och sålunda bildat avsatsen 8.

I praktiken kan den i fig. 1 och 2 visade ventilen inskruvas i höljet hos en tryckavlastningsanordning av känd typ, som i typfallet är ansluten till en sluten 457 986 gascylinder eller någon liknande, under tryck försättbar behållare, med användning av en skruvnyckel, som verkar på de vid 6 i fig. 1 och 2 visade plana ytorna.

Kroppen 1 och pluggen 12 vid anordningen kan vara gjorda av mässing och brottskivan 11 av koppar eller nickel.

I ett typfall kan skivan ha en diameter av 6 mm, och en tjocklek av 0,1 mm samt kan borrningarna 3 och 13 i kroppen och pluggen vardera ha en diameter av 3 mm, medan borrníngens 3 rundade kant 10 har en radie av 0,75 mm.

Claims (6)

457 986 P A T E N T K R A V

1. l. Momentfri eller momentokänslig brottskiveventil, avsedd att ingå som en komponent i en tryckavlastningsanordning för exempelvis en sluten behållare, innefattande en i huvudsak rörformig kropp (1) med en försänkning (7) och ett ringformigt säte (§) i ena änden, vilket säte är inrättat att upptaga en brottskivas (ll) periferiområde, k ä n n e t e c k n a d därav, att brottskivan är anbringad mot sätet medelst en i försänkningen indriven plugg (12), som har en öppen, mot brott- skivan riktad borrning (13) samt att pluggen är ovridbart anordnad i försänkningen.

2. Brottskiveventil enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att brottskivan (ll), den rörformiga kroppen (l) och pluggen (12) är gjorda av metall eller en legering.

3. Brottskiveventil enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att pluggen (12) utskjuter från kroppen (l) vid den ände som är belägen längst bort från brottskivan (ll).

4. Brottskiveaggregat enligt något av kraven 1 - 3, k ä n'n e t e c k n a d - därav, att pluggen (12) och för- sänkningen (7) är ickecirkulära.

5. Brottskiveventeil enligt något av kraven l - 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att pluggen (12) är cylind- risk och har ett flertal raka räfflor på sin ytteryta, vilka sträcker sig parallellt med pluggens längdaxel samt därav, att pluggen har presspassning i försänkningen (7).

6. Brottskiveventil enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att framänden av pluggen (12) är fri från räfflor och har skjutpassning i försänkningen (7). 88 06 lb Og/ED