專利名稱:彈簧鋼高過壓泄放結構的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于保護受限空間的大體矩形或圓形泄放裝置,該裝置具有用 于解除過壓狀態的泄放孔。泄放裝置尤其用于覆蓋經受快速壓力上升的封閉物 上的卸壓開口,這種快速壓力上升諸如可能發生在集塵室、與集塵室連通的管 道支架、處理設備、通向和來自處理設備的管道支架、建筑物、壓力容器和可 能發生產生高過壓的爆炸或不受控制的燃燒事件的其它類型的商業和工業設 施中發生爆炸或不受控制的燃燒事件過程之中。
更具體地說,本發明涉及總的為矩形或大體呈圓形的泄放裝置,該裝置在 預定量的過大過壓施加到泄放裝置上時對受限空間通氣且然后在釋放壓力時 再關閉泄放,從而
-消除或減少空氣的侵入并由此消除或減少氧氣的侵入,因此減輕如果受 保護區域仍然通過通氣開口暴露于周圍環境而產生的二次爆炸的影響;
-防止可能對受保護設施造成永久損壞的處理材料的繼續燃燒;
-在以惰性氣體、水霧等用作滅火劑的情況下,由于產生的燃燒氣體/火焰 不能通過泄放孔逸出的事實,改進對火焰/火災的抑制;以及
-降低/消除受保護的處理區域的污染。
適于安裝在所要保護以免受高過壓狀態影響的受限空間的泄放孔上方的 泄放結構包括具有彈簧鋼板的泄放單元,該彈簧鋼板設有由弱化線限定的可動
8卸壓部分,該弱化線在預定過壓下會屈服并使卸壓部分可打開。只要過壓一釋 放,彈簧鋼的彈性模量和彈性足以使卸壓部分返回到其初始位置,由此關閉該 泄放孔。設置從泄放結構向外延伸的后擋以阻擋當抵靠泄放結構的泄放單元的 卸壓部分施加預定過壓時彈簧鋼板的卸壓部分到選定的打開位置的運動,由此 防止當泄放結構的泄放單元經受由于爆炸或其它不利壓力條件造成的高過壓 時卸壓部分的過度彎曲,止擋根據泄放設備的總體形狀是矩形或圓形的。止擋 較佳地具有與泄放單元的卸壓部分相鄰并在卸壓部分外部的彎曲表面以及在 遠離止擋的主體延伸的上端處的彎曲表面。止擋設置成防止通氣開口的卸壓部 分到達超過彈簧鋼金屬的彈性極限的程度。此外,止擋的兩彎轉表面還用于逐 漸地降低、吸收和阻尼打開期間由快速運動的卸壓部分產生的動能,直到當泄 放單元的卸壓部分的運動通過止擋在其相對端節段圍繞相應間隔開的彎曲表 面彎曲時與止擋的配合而停止為止。
現有技術的描述
泄放泄放口通常設有可破裂金屬片,該金屬片具有限定形成泄放泄放口的 卸壓區域的弱化線的劃線或中斷狹槽。其中打開泄放結構的卸壓區域所需要的 過壓的量由所選擇的制造泄放泄放口的金屬的類型、厚度和物理性質,弱化線 的形狀和性質,弱化線在泄放泄放口的總體區域上的定位,以及通常是以預定 的相對布置而設在弱化線上方的一系列間隔開的十字接頭的設置來確定。
美國專利第6,070,365號中示出和描述了這種類型的示例性泄放泄放口, 其中矩形卸壓板安裝在適于橫跨卸壓開口固定的框架上。 一體式卸壓板由單片 鋼、不銹鋼、鉻鎳鐵鎳合金或其它類似材料板制成,并具有由多個中斷狹槽限 定的三面弱化線。'365專利中所示的設置在弱化線上方的一系列間隔開的破裂 凸片必須在板的卸壓區域在由爆炸或快速燃燒火產生的預定高過壓下屈服之 前破裂。
美國專利第5,036,632號是具有由中斷狹槽限定的三面弱化線的常規矩形 金屬片泄放泄放口的另一實例。可設置一層合成樹脂材料等來覆蓋弱化線狹 槽。在'632專利示出和描述類型的泄放結構上也設有可破裂凸片,該可破裂凸片必須在板的中心部分沿狹槽線破裂以釋放過壓之前斷裂。可圍繞可破裂金屬 片的周緣設置一個或多個彈性密封墊圈。
'632專利的公開內容中提到的美國專利第4,498,261號是在相對低的壓力 下打開的矩形泄放泄放板,其中將薄片結構描述為中度抗沖擊聚苯乙烯、諸如 鋁合金之類的相對軟的金屬或完全退火的不銹鋼。中斷的X圖案狹槽延伸穿過 泄放面板并限定終止于X的頂點的各根弱化線。面積與破裂板相同的薄密封隔 膜粘合地粘結到破裂板,并可由聚乙烯、不銹鋼或鋁制成。美國專利第4,612,739 中示出和描述類似結構。
盡管所述類型的現有技術卸壓泄放結構確實令人滿意地打開和釋放受保 護空間內的預定過壓狀態,但這些泄放結構保持打開,由此使受限空間能夠持 續通達周圍大氣。在來自爆炸或火的燃燒產物沖出且釋放高壓之后,來自大氣 的氧氣通過泄放孔直接可用,這會產生二次爆炸、火災的惡化或火的再次點燃。
更具體地說,人們一直需要(但在先前技術中尚未滿足)可用于矩形或圓 形開口中的任一種開口的泄放口。
發明內容
本發明涉及適于封閉地安裝在需要保護免受爆炸或失控的火產生的過壓 狀態的影響的空間的泄放孔上的矩形或大致圓形的泄放裝置。該泄放裝置具有 泄放單元,該泄放單元設有至少一個彈簧鋼板,該彈簧鋼板具有限定板的可動 卸壓部分的弱化線。在較佳矩形實施例中,弱化線大致為由板上的一系列間隔 開的端對端狹槽限定的U形構型。弱化線具有其間形成板的鉸接區域的一對相 對的腿部節段,以及遠離鉸接區域的灣部(bight)節段。較佳的是,在泄放單 元上包括彈性體層以覆蓋各狹槽。在另一實施例中,泄放裝置是圓形構型,且 因此適于安裝成關閉在圓形泄放孔上。圓形泄放裝置具有支承泄放單元的環 形框架構件,該泄放單元具有彈簧鋼板,該彈簧鋼板設有由端對端狹槽限定的 可動卸壓部分,各狹槽形成基本上C形的弱化線。用彈性體材料覆蓋限定泄 放單元上的弱化線的狹槽。C形弱化線策略地定位成使得圓形泄放單元的中 心卸壓部分為相對于環形支承框架構件的內徑具有最大面積。圓形泄放裝置還設有從環形框架構件向外延伸的止擋,以在圓形泄放單元的彈簧鋼卸壓部分 打開期間將卸壓部分的運動限制到不超過彈簧鋼的彈性模量的程度。用于圓 形泄放裝置的止擋與用于矩形泄放裝置的止擋的不同之處僅在于其為圓形構 型而不是矩形。
用于制造每個泄放單元的板的彈簧鋼材料的厚度使得泄放單元的卸壓部 分會在施加預定壓力時迅速打開,且壓力一釋放就還返回到其初始位置關閉泄
放孔。彈簧鋼較佳地為0.05至3mm厚的不銹產品,較佳地厚度為0.5mm。泄 放單元的卸壓部分的打開壓力不僅是彈簧鋼材料的類型的函數,也是產品厚 度、泄放單元的總體尺寸和諸如限定弱化線的狹槽的尺寸和長度以及狹槽的相 鄰端之間的距離之類的泄放板上弱化線的性質的函數。或者,弱化線可以是彈 簧鋼板上的刻痕線。
當在受保護空間內發生足以打開矩形或圓形泄放單元的卸壓部分的預定 過壓時,其卸壓部分圍繞相應鉸接區域彎曲以立即釋放在受保護區域中形成的 壓力。遠離泄放單元的卸壓部分延伸的止擋用于阻擋卸壓部分在其打開期間運 動使其不超過制成泄放結構的彈簧鋼材料的彈性極限。彈簧鋼板的卸壓部分的 彈性模量和彈性在處于其打開位置時足以使卸壓部分在通過泄放裝置解除過 壓狀態之后立即返回到其橫跨泄放孔的初始位置來防止受保護區域顯著暴露 于周圍大氣。當發生高過壓事件時,例如在猛烈爆炸的情況下那樣,泄放單元 的卸壓部分與止擋的配合可能導致止擋偏移到某種程度。可以相信,止擋偏移 還有助于吸收、阻尼和消散泄放單元的運動卸壓單元內的動能,由此確保不會 超過彈簧鋼材料的彈性極限,超過該極限會導致泄放單元的卸壓部分與其周圍 本體部分分離。
本發明的重要方面是每個泄放單元的彈簧鋼卸壓部分能夠在預定過壓狀 態下打開,然后在壓力釋放后返回到其初始的泄放孔關閉位置,且在過壓后可 能發生的真空下向內偏移,并此后在真空解除之后返回到其初始關閉位置。
在泄放裝置的某些實施例中,泄放結構包括設有多個疊置部件的復合層狀 泄放單元,各部件之一是具有由板上的弱化線限定的U形卸壓部分的彈簧鋼 板。層狀泄放單元的另一部件可包括也具有弱化線的非彈簧鋼金屬片,其弱化
11線至少大致與彈簧鋼板上的弱化線對準。非彈簧鋼金屬片的屈服點和抗拉強度 之間的差值明顯大于彈簧鋼板的屈服點和抗拉強度之間的差值。弱化線較佳地 各由一系列間隔開的端對端狹槽限定,且在彈簧鋼板和非彈簧鋼金屬片之間插 入合成樹脂材料片以封閉弱化線狹槽。
遠離泄放單元的可動卸壓部分延伸的止擋較佳地處于相對于在置于泄放 孔上方的其初始位置的卸壓部分成約90。的角度。各止擋較佳地具有與泄放單 元的卸壓部分相鄰并面向該卸壓部分的內部彎曲表面、中間部分以及沿遠離泄 放單元的卸壓部分的方向延伸的外部彎曲表面。各止擋在內部和外部彎曲表面 之間的中心部分是大致平面的構型,或者如果需要可稍微朝向泄放結構的卸壓 部分呈弓形。矩形止擋的長度大約等于泄放單元的卸壓部分的長度。類似地, 圓形泄放裝置的止擋的直徑大約為圓形泄放單元的卸壓部分的直徑。
各止擋與相應泄放單元的卸壓部分的鉸接區域相鄰的最內部橫向彎曲部 分提供其在預定高壓下打開期間泄放單元的卸壓部分彎曲的順滑過渡區i或。當 泄放結構的卸壓部分在預定過壓下打開時,卸壓部分與止擋的相鄰表面配合并 順從該表面。止擋的彎曲表面,且具體是遠離泄放結構的卸壓部分的最外部彎 曲表面,協作以吸收且更逐漸地控制打開期間卸壓部分的動能梯度,直到卸壓 部分完全與止擋配合為止,而不是像如果止擋沒有相對的彎曲表面而為基本上 扁平的情況那樣。
各止擋用于防止相應泄放單元的卸壓部分在預定過壓下打開經過的這樣 的弧,該弧導致板材料超過彈簧鋼的屈服強度,使卸壓部分在卸壓部分打開后 不能立即返回到其初始位置基本上關閉泄放孔。
用于矩形泄放裝置的可替代止擋可以是管狀、大致卵形構型,其具有彎曲 節段,該彎曲節段形成設置成阻擋泄放單元的卸壓部分運動到其選定的打開位 置的曲線形外表面。管狀止擋的彎曲節段具有與不銹鋼板的卸壓部分相鄰的曲 線形外表面,其曲率大于管狀止擋的相鄰曲線形外表面部分。管狀止擋的最外 部部分上較佳地具有一系列開口 ,這些開口能夠通達用于將止擋附連成相對于 彈簧鋼板的卸壓部分的預定布置的連接件。管狀止擋的彎曲表面還有助于吸收 和消散泄放結構的卸壓部分打開期間的動能。由于沿遠離彈簧鋼板方向具有較低的總體高度并能夠將管狀止擋用于具 有多個不同大小的板止擋,所以具有管狀止擋的矩形泄放裝置尤其有利地用于 某些設施。
圖1是本發明的泄放裝置的較佳實施例的立體圖,該泄放裝置包括泄放結 構以及用于泄放結構的框架組件,該框架組件具有方向向外的、用于泄放結構 的泄放單元的可動卸壓部分的雙彎曲止擋;
圖2是圖1的泄放裝置的平面圖,將放置在泄放單元上方的泡沫板的一部 分切去以示出限定泄放單元的板上的弱化線的狹槽;
圖3是沿圖2的線3-3截取且沿箭頭方向看的泄放裝置的局部豎直剖視圖; 圖4是圖1所示泄放裝置的分解立體圖5是形成圖1的泄放裝置的一部分的泄放單元的分解立體圖6是圖1的泄放裝置的一部分的放大局部豎直剖視圖7是圖4的泄放單元的放大局部剖視圖,未示出圖5的U形彈性狹槽;
圖8是圖1的泄放裝置的可替代框架構件的豎直剖視圖9是可替代泄放單元的一部分的放大局部剖視圖,示出其層狀部件;
圖10是包括圖9的可替代泄放單元的泄放裝置的縱剖視圖,示出圖9中
所示的泄放單元的卸壓部分處于其打開位置,可動卸壓部分板在預定過壓下打
幵后返回到其初始位置;
圖11是泄放單元的另一可替代實施例的平面圖,示出與通常放置在受限
空間的泄放孔上方的非彈簧鋼金屬片的卸壓部分配合的一系列彈性鋼葉片,葉
片可操作以在受限空間中的過壓卸壓之后將非彈性鋼金屬片的卸壓部分返回
到初始位置;
圖12是類似于圖7和9的放大局部剖視圖,示出可替代泄放單元的其它 層狀部件的一部分;
圖13是示出圖12的泄放層狀部件在層狀泄放單元的可動卸壓部分完全打 開和再關閉之后的位置的縱向剖視圖;圖14是另一可替代層狀泄放單元的一部分的放大局部剖視圖;圖15是示出圖14的泄放單元的層狀部件在泄放單元的可動卸壓部分的彈簧鋼部分完全打開和再關閉之后的位置的縱向剖視圖;圖16是具有關聯的墊圈的泄放結構的另一可替代形式的平面圖,該墊圈使泄放裝置適于專用于衛生應用泄放;圖17是圖16中所示泄放結構的縮小比例的局部縱向剖視圖;圖18是穿過圖16所示的泄放結構的一部分的放大局部剖視圖,并示出可設置在泄放結構的泄放單元和墊圈的支承件之間的橫向u形、大致矩形的墊圈;圖19是具有方向向外的、用于限制泄放單元的卸壓部分的敞開的止擋的 可替代泄放裝置的放大局部豎直剖視圖;圖20是圖19所示泄放裝置的縮小的平面圖,沒有頂部矩形壓緊框架; 圖21是圖15所示泄放裝置的立體圖;圖22是具有用于泄放單元的卸壓部分的可替代止擋結構的泄放裝置的立體圖;圖23是圖22所示泄放裝置的局部放大縱向剖視圖; 圖24是根據本發明的圓形泄放裝置的立體圖; 圖25是如圖24所示圓形泄放裝置的平面圖;圖26是如圖24和25所示的圓形泄放裝置的大體示意性的側視圖;以及 圖27是圖24和26的泄放裝置的分解圖,但不包括該裝置的底部安裝框架。
具體實施方式
在圖1-7中示出本發明的較佳矩形泄放裝置并總體由附圖標記30標示。 裝置30適于以常閉布置安裝至結構34的泄放孔32 (圖6),該結構具有需要 保護以免受不利過壓事件影響的區域。在這方面應當理解,本發明的泄放裝置 30可以以圖l-7所示形式提供給用戶,或與例如圖15、 17和20-22所示的可 替代框架支承件結合。矩形金屬框架構件36可圍繞泄放孔32例如安裝和固定至結構34。框架 構件36的內部開口 38大致與結構34上的泄放孔32對準。泄放裝置30的框 架單元40安裝到框架構件36和下方的結構34上。框架單元40具有四個彼此 間隔開并與矩形基部部分46 —體的外翻唇部42和44。 一系列內翻環形凸緣 48限定接納雙頭螺栓52的相應開口 50,螺栓52固定到結構34并延伸穿過框 架單元40的基部46并從其外表面向外突出。螺母54擰到各雙頭螺栓52上并 與抵靠框架單元40的基部部分46的外表面擱置的墊圈56配合。較佳地由硅 橡膠等制成的分段的、矩形彈性墊圈58位于框架組件的框架構件36和基部46 之間,且其中具有用于接納框架單元40的相應環形凸緣48的一系列開口。或 者,可設置延伸穿過結構34、框架構件36和框架單元40的基部部分46的螺 栓以將框架單元40固定到結構34。擰到相應雙頭螺栓52上的螺母54用于與 相應泄放孔32對準地將框架單元40牢固地附連到結構34并由此將裝置30牢 固地附連到結構34泄放孔。
裝置30的泄放結構60包括由彈簧鋼板64和第二彈簧鋼板66制成的復合 層狀單元62 (圖2),兩鋼板大小相同且外部尺寸基本上與框架單元40的寬 度和長度尺寸對應。適合的彈簧鋼材料是硬化的301、 304、 316、 316L和316LTi 不銹鋼。作為不銹彈簧鋼的替代物,彈簧鋼板64和66可由其它彈簧鋼金屬制 成,例如根據已知金屬硬化技術通過軋制、回火和/或退火適當硬化的鉻鎳鐵合 金、鈦、鎳或耐鹽酸鎳基合金(Hastelloy)。彈簧鋼板64和66具有圍繞其周 界定位的一系列間隔開的孔68,彈簧鋼板64的孔68與彈簧鋼板66的相應孔 68對準。各孔68定位成與由與框架單元40的基部部分46 —體的環形凸緣48 限定的相應開口 50對準。
層狀泄放單元62的彈簧鋼板64和66各具有協作以限定U形弱化線72 的間隔開的端對端狹槽70。在每個彈簧鋼板64和66上的弱化線72具有由端 部灣部節段72c連結的一對相對的腿部節段72a和72b。各弱化線72限定卸壓 部分74,該卸壓部分74在打開時圍繞相應彈簧鋼板64和66的鉸接區域76 彎曲并位于各弱化線72的腿部節段72a和72b的遠離相應灣部72c的末端之 間。因此應當理解,各鉸接區域76與彈簧鋼板64和66是一體的且是彈簧鋼板64和66的一體部分。
合成樹脂材料制成的相對薄的條78在彈簧鋼板64下方覆蓋彈簧鋼板64 上的弱化線72,而由合成樹脂材料制成的類似相對薄的條80在彈簧鋼板66 的弱化線72上方。相對薄的合成樹脂片82插入在彈簧鋼板64和66之間以及 相應的條78和80之間。合成樹脂片82與彈簧鋼板64和66具有相同的長度 和寬度尺寸,且由此其上具有與孔68對準的開口,或合成樹脂片82可具有基 本上等于條78和80的外邊緣的尺寸。如果與彈簧鋼板64和66尺寸相同,合 成樹脂片82上具有與彈簧鋼板64和66上的孔68對準的開口 。條78和80以 及合成樹脂片82較佳地由氟化乙烯丙烯(FEP)或其等效物制成,如PTFE或 PFA。
當例如圖1、 6和7所示組裝成復合層狀單元時,條78插入在彈簧鋼板 64和合成樹脂片82之間,而條80設置在合成樹脂片82和彈簧鋼板66之間。
框架單元40的外部尺寸較佳地大約與層狀單元62的外部尺寸相同。框架 單元40的模切中心部分84遠離框架單元40的矩形周界彎曲以形成方向向外 的止擋86。中心部分84的寬度大約等于弱化線72的腿部部分72a和72b之間 的距離,而部分84的長度大約等于相應腿部部分72a和72b的長度,且由此 等于從弱化線72的灣部72c到鉸接區域76的距離。止擋86具有與框架單元 40的基部部分46的相鄰橫向節段46a —體的橫向彎曲最內部部分88。止擋86 的最外部邊緣部分90還遠離止擋86的中心部分84彎曲并沿與部分88相同的 方向彎曲。泄放裝置30的較佳實施例中的止擋86的彎曲部分88和90的曲率 內徑約為50mm。從框架單元40的矩形周界部分向外延伸的止擋86的主要中 心部分84以相對于彈簧鋼板64的表面成約卯度的角度定向。較佳的是,止 擋86的中心部分84和彎曲部分90的總共的縱向長度大約等于泄放單元62的 卸壓部分74的長度。
在止擋86的通常最后面的表面上設有一對支撐92,如圖2和3所示,以 為止擋86提供加固。如這些圖中明顯示出的那樣,各支撐92包括固定到框架 單元40的基部部分46的橫向節段46a的最內部腿部節段94。每個支撐92的 中間腿部節段96相對于止擋86的中心部分84成一定角度,如圖3所示。各
16支撐92的最外部腿部節段98附連到止擋86的中心部分84的靠近彎曲部分90 的相鄰面上。在泄放裝置30的某些應用中,在泄放板64的最外表面上設置一層絕緣材 料100是理想的,以防止凝結物積聚在泄放單元62的泄放板64的卸壓部分74 上。絕緣層100可由常規多孔泡沫材料制成。泡沫層100的長度和寬度尺寸較 佳地大約等于彈簧鋼板64的卸壓部分74的長度和寬度。操作時,將墊圈58放置在框架構件36上,布置成雙頭螺栓52延伸穿過 墊圈。然后將例如在圖1示出構型和構造的泄放裝置30放置到框架構件36上 方并將螺母54擰緊以牢固地將裝置30附連到結構34。應當注意,限定開口 50的環形凸緣48的外邊在底部支靠框架構件36并防止墊圈58過度壓縮,同 時,墊圈58被充分壓縮以提供受保護區域內部和周圍大氣之間的密封。當由泄放裝置30保護的受限空間內的過壓狀態達到足以使彈簧鋼板64 和66在相鄰狹槽70的端部之間的區域破裂并沿與弱化線72對準的邊緣切斷 條78和80以及合成樹脂片82的程度時,彈簧鋼板64和66的卸壓部分74打 開并圍繞相應鉸接區域76彎曲。泄放單元62的卸壓部分74從關閉泄放孔32 的其初始位置移動到選定的打開位置,使彈簧鋼板64與止擋86的相鄰面配合。 止擋86阻擋彈簧鋼板64和66的卸壓部分74的彎曲運動,限制、吸收和阻尼 泄放單元62的卸壓部分74的運動的動能,并由此防止卸壓部分74擺動通過 超過彈簧鋼板64和66的鉸鏈區域76的彈性模量和彈性的相應的弧度。因此, 將卸壓部分74的擺動限制到大約90度的角度可確保不銹彈簧鋼板64和66的 卸壓部分74會從其打開位置返回到其初始位置,因為沒有超過彈簧鋼板64和 66的彈性模量和彈性。設置止擋86的彎曲部分90尤其有助于吸收和阻尼泄放板64和66的卸壓 部分74的動能,這是因為由弱化線72的灣部72c限定的彈簧鋼板64和66的 邊緣與鉸接區域76間隔開最遠且因此在卸壓部分74響應于由結構34限定的 受保護區域內發生的過壓狀態而打開期間以最大速度移動。在泄放板64的最外表面上設有泡沫材料的絕緣層100的情況下,絕緣層 100抵靠止擋84的相鄰面壓縮。絕緣層100用于進一步降低泄放單元62的卸壓部分打開期間產生的動能。于是,絕緣層100有助于避免泄放板64和66的 卸壓部分74在實現卸壓之后采取妨礙卸壓部分74返回到關閉孔32的其初始 位置的設置。制成彈簧鋼板64和66的彈簧鋼材料較佳地是各彈簧鋼板的屈服點和抗拉 強度之差不大于約300N/rm^的鋼。較佳的是,彈簧鋼材料的屈服點和抗拉強 度分別是至少約1200N/mn^和1450N/mm2。由于其耐腐蝕性,不銹彈簧鋼是 較佳的。已通過熱硬化或滾壓硬化或兩者增加彈簧鋼的屈服點和抗拉強度。可 進行金屬的退火和回火來實現彈簧鋼的所要求的屈服點和抗拉強度。可從比利時梅赫倫(Mechelen)的精密金屬(Precision Metals) M.V.B-2800 購得可用于制造泄放裝置30的泄放單元62的示例性彈簧鋼材料,包括不銹鋼 奧氏體1.4310C1300-硬軋制EN 10088-2,抗拉強度為1404-1463N/mm2、硬度 為431-446HV、且伸長率(A80mm%) 11.5-16.5; EN10151 AMS 5519,抗拉 強度為1440-1460N/mm2、硬度為465-468HV、且伸長率(A80mm%) 13-16; 以及EN10151型,(a)抗拉強度為1325N/mm2、硬度為403HV、且伸長率 (A80mm%) A50:9; (b)抗拉強度為1412-1428N/mm2、硬度為429-43IHV、 且伸長率(A80mm%) 1.2; (c)抗拉強度為1397N/mm2、硬度為423HV、且 伸長率(A80mm%) A50:4; (d)抗拉強度為1410-1414N/mm2、硬度為 400-402HV、且伸長率(A80mm%) 1.4;以及(e)抗拉強度為1380-1382N/mm2、 硬度為441HV、且伸長率(A80mm%) 16-18。特別有用的不銹彈簧鋼材料是 C1300,抗拉強度為1350-1500N/mm2、厚度為0.05至3mm且較佳地為0.5mm。 理想的是,條78和80以及合成樹脂片82由氟化乙烯丙烯(FEP)或替代的是 聚四氟乙烯(PTFE)制成,各條和合成樹脂片的厚度約為0.250mm且較佳地 從約0.0125mm至約0.30mm。包括泄放單元62的典型泄放裝置30可例如是 420mm寬乘475mm長。該泄放結構60的止擋86可例如沿從彈簧鋼板64的 表面向外方向的從其延伸約310mm。在對泄放裝置30的泄放單元62形成過壓爆裂壓力規格之后,確定用于制 造泄放單元62的具體材料,包括尺寸,以及確保在規定過壓下彈簧鋼板的卸 壓部分74完全打開的形成在金屬板上的弱化線72。在某些情況下,且根據公認的工業實踐,可進行經驗性試驗來確認會致使泄放結構實際上在預定過壓下 打開的其部件和制造參數的具體選擇,由此根據并遵照實驗數據的結果來制造要發送給客戶的泄放結構。圖3是作為實例的處于保護受限區域免受由爆炸或快速燃燒的火造成的不利過壓影響的常規操作位置的泄放裝置30的總體剖視簡圖。泄放單元62的 彈簧鋼板64和66的卸壓部分74圍繞相應的鉸接區域76立即完全打開以釋放 受保護區域的高壓。止擋86用于通過彈簧鋼板64的外表面與止擋86的配合 來限制和阻擋卸壓部分74圍繞相應鉸接區域76擺動的程度。止擋86的橫向 彎曲的內部部分88相對于彈簧鋼板64的相鄰鉸接區域76策略地設置成使彈 簧鋼板64和66的卸壓部分74符合內部部分88的彎曲曲形狀。止擋86的內 部部分88的光滑過渡的彎曲形狀防止泄放板64和66的卸壓部分74的鉸接區 域76圍繞折縫線彎曲成傾向于由于在其高壓致動和打開期間施加在彈簧鋼板 64和66的鉸接區域76上的高的力而使卸壓部分74與其相應彈簧鋼板64和 66分離。止擋86的最內部部分88的彎曲形狀還形成用于消除彈簧鋼板打開期 間產生的動能的均勻彎曲的表面。同樣,泄放板64和66的卸壓部分74的外 邊圍繞止擋86的部分90的彎曲表面的彎曲有助于吸收、阻尼和消除打開卸壓 部分74的動能并防止彈簧鋼材料超過其屈服點和抗拉強度達到防止彈簧鋼板 64和66的卸壓部分74返回其初始位置的程度,例如如圖1和6所示。圖8所示的泄放裝置30'與裝置30的不同之處僅在于設有適于與孔32對 準地連接到結構34的常規矩形橫向L形框架102。框架102用作圖6的框架 構件36的替代物并具有垂直于諸如結構34之類的壁結構的四個方向向外的腿 部104以及垂直于相應腿部104的四個腿部106。因此框架102的腿部106基 本上等同于圖6所示的框架構件36。雙頭螺栓108固定到腿部106且遠離腿部 106延伸并穿過泄放單元62上用于該雙頭螺栓的孔。扁平的矩形框架構件110 設置在泄放單元62和框架單元40'的周界邊緣上方并通過各雙頭螺栓108上的 螺母112固定就位。應當理解,框架單元110具有類似于凸緣48的一系列環 形凸緣,這些凸緣限定用于接納雙頭螺栓108的開口并抵靠框架102的腿部106 的相鄰表面擱置。諸如墊圈58之類的矩形彈性密封墊圈在大多數情況下也設置在框架102的腿部106和泄放單元62的彈簧鋼板66的附近表面之間。框架 單元40'還具有限定止擋86'的向外彎曲的部分,較佳地與止擋86具有相同的 構型。圖8總地示出通過實現打開過壓部分74的過壓致動后的泄放結構60的泄 放單元62的情況。只要壓力一釋放,泄放板64和66就由于其內在的彈性和 記憶返回到其泄放孔關閉位置,如圖8所示。從圖8中發現,由每個彈簧鋼板 64和66限定的弱化線72限定的卸壓部分74的邊基本上與框架102和框架構 件110的相鄰內邊緣相鄰,且卸壓部分74因此堵塞結構34上的孔32。由泄放 板64和66直接關閉泄放孔32具有減輕如果不立即阻塞泄放孔就可能會發生 的二次爆炸和繼續的效果或避免快速燃燒的火再點燃。圖10所示的具有泄放結構160的可替代泄放裝置130適于安裝在類似于 框架102的常規框架134上,該泄放裝置同樣僅是為了說明目的而示出的。泄 放結構160的泄放單元162與泄放單元62的區別僅在于其具有構造和材料尺 寸以及厚度類似于彈簧鋼板64的單個彈簧鋼板164。彈簧鋼板164設有由一系 列間隔開的端對端狹槽(未示出)限定的U形弱化線,這些狹槽類似于在彈簧 鋼板64和66上限定弱化線72的狹槽。不銹鋼非彈簧鋼板178和180設置在 彈性鋼板164上方, 一層FEP、 PRFE或PFA 182插設在不銹鋼板178和180 之間。鋼板178和180也具有限定與彈簧鋼板164的弱化線互補的弱化線的狹 槽。非彈性鋼板178和180較佳地與彈性鋼板164具有相同的厚度。與雙頭螺 栓139和螺母142關聯的類似于框架構件110的框架構件136用于將泄放單元 162保持在框架134上。類似于框架單元40'的框架單元140具有形成止擋186的向外彎曲的部分 184。泄放裝置130的可替代止擋186與止擋86類似之處在于其具有最內部的 彎曲部分188,但與止擋86不同之處主要在于豎直部分184基本上是直的且沒 有外部彎曲部分。但是,如果需要,根據本發明較佳實施例的止擋186可具有 第二外部彎曲表面,類似于止擋86的部分90。從圖10可觀察到在泄放單元162 —打開,彈簧鋼板164的卸壓部分174 就返回到其堵塞框架134的泄放孔138的初始位置,同時鋼板178和180的卸壓部分174保持在受到止擋186的豎直部分184的限制的其致動狀態。FEP、 PTFE或PFA片182還保持夾在鋼板178和180的卸壓部分168之間。
如圖11-13所示的泄放裝置230包括設有泄放單元262的泄放結構260, 如圖所示夾在類似于框架102的常規框架202和框架構件236之間。泄放結構 260具有非彈簧不銹鋼板278和280,類似于圖的非彈簧鋼板178和180。非彈 簧不銹鋼板278和280被FEP、 PTFE或PFA片282分開。觀察圖ll,可以看 出非彈簧不銹鋼板278具有由一系列間隔開的端對端狹槽270限定的U形弱化 線272。弱化線272的腿部節段272a和272b的末端連結弱化線272的灣部272c, 而腿部節段272a和272b的遠離灣部272c的端部形成非彈簧不銹鋼板278的 鉸接部分276。應當理解,非彈簧不銹鋼板280具有一系列間隔開的端對端狹 槽(未示出),這些狹槽限定與弱化線272互補的弱化線。
多個并排、間隔開、平行的不銹彈簧鋼葉片294設置在泄放板278的最外 部表面上。非彈簧不銹鋼板278上葉片294的遠離弱化線272的灣部272c的 端部通過例如點焊縫296點焊到非彈簧不銹鋼板278的上表面。葉片294的靠 近鉸接區域276的端部夾在框架234的腿部和框架構件236的相鄰腿部之間。 框架構件240的模切中心部分284遠離框架的矩形周界彎曲以形成方向向外的 止擋286,該止擋286或者與止擋186具有相同構型或者類似于止擋86。
圖13是泄放單元262的非彈簧不銹鋼板278和280的卸壓部分274由于 預定過壓的致動而打開之后的泄放裝置230的剖視圖。從圖13可以觀察到彈 性鋼葉片294使非彈簧不銹鋼板278和280基本上返回到其初始位置,因此實 現由火災或爆炸產生的壓力消散后框架202的泄放孔立即關閉。葉片294由具 有與前述彈簧鋼板64和66的記憶和彈性參數類似的記憶和彈性參數的彈簧鋼 材料構成。首先使葉片294的外端彎曲,直到非彈簧不銹鋼板278的卸壓部分 274與止擋286配合為止。非彈簧不銹鋼板280的卸壓部分274同樣受到止擋 286的限制。過壓狀態一釋放,壓抵非彈簧不銹鋼板278的葉片294就使非彈 簧不銹鋼板278基本上返回到其初始位置,由此也使非彈簧不銹鋼板280返回 到其初始位置,由此非彈簧不銹鋼板278和280基本上關閉泄放孔238。
圖14、 15和21所示的泄放裝置330具有安裝在常規框架502的泄放結構
21360上并包括與泄放單元162相同構造和操作的泄放單元362,除了設有與不 銹非彈簧鋼板378關聯的單個彈簧鋼板364,如圖14的局部示意性剖視圖所示。 省略非彈簧不銹鋼板378和不銹彈簧鋼板364之間的中間不銹非彈簧鋼板,如 泄放裝置230那樣。FEP、 PTFE或PFA片382夾在不銹鋼板378和不銹彈簧 鋼板364之間。圖15示出類似于圖10所示的各部件的致動位置,彈簧鋼板364 的卸壓部分374已返回到泄放孔338上方的初始關閉位置,而不銹鋼板378的 卸壓部分374保持在止擋386的主要部分384附近。FEP、 PTFE或PFA片382 的致動部分還可保持與所示板不銹鋼板378的卸壓部分374相鄰,或可抵靠已 返回到其初始位置的彈簧鋼板364的卸壓部分374放下。
圖16-18所示的泄放裝置430尤其適于衛生應用。在該實施例中,泄放裝 置430的泄放單元462可能具有如在泄放單元62、 162、 262或362的任一個 中設置的那樣的金屬板。如圖16的平面圖所示的泄放單元462的頂板464具 有限定U形弱化線472并形成中心卸壓部分474的一系列間隔開的狹槽470。 構成泄放單元462的所有金屬片具有類似對準的U形弱化線。
與前述泄放裝置相比泄放裝置430的不同之處在于用于泄放單元462的支 承框架組件440、以及設置當泄放單元462處于其關閉狀態時將框架402的泄 放孔438與周圍大氣隔離的關聯的彈性矩形墊圈410,如圖17所示。具有限定 孔438的開口的構件402可以或者是所要保護以免受過壓狀態影響的容器、各 種結構或設備的一部分,或者可包括適于安裝到這種容器、結構或設備上的矩 形框架等。在構件402是單獨框架的情況下,由此限定的泄放孔438的尺寸必 須比需要保護的區域上的開口小,從而墊圈的一部分可放置在該框架構件402 下方到如圖17和18所示的程度。
用于支承泄放單元462的框架組件440可包括構件402 (如果形成為單獨 的框架)、矩形框架構件412以及主要矩形框架構件436。如圖18所示,框架 結構412抵靠框架結構402或抵靠容器、結構或者其上安裝有泄放裝置430的 其它類型設備的壁擱置。框架構件436具有圍繞框架構件436的周界延伸的周 緣方向向外的唇部442。泄放單元462的一邊夾在框架構件412和框架構件436 之間。 一系列雙頭螺栓406連接到框架構件412并延伸穿過泄放單元462和框架構件436的基部部分446。雙頭螺栓406上的螺母408牢固地將泄放單元462 附連到框架組件440上。
框架單元436的模切中心部分484遠離框架436的矩形周界彎曲以形成方 向向外的止擋486,該止擋486較佳的是與如圖3所示止擋86具有相同構型, 且因此具有彎曲的最內部部分和外部彎曲部分,或者具有止擋186的構型。
墊圈410是大致對應于泄放孔438的長度和寬度尺寸的矩形總體形狀,并 具有與構件402的限定孔的邊緣互補并裝配在該限定孔的邊緣上的U形溝槽 414。框架構件412的厚度使得墊圈410的夾在構件402和泄放單元462的相 鄰部分之間的一部分418被壓縮,由此確保需要保護的容器、結構或設備內部 與周圍大氣隔離。墊圈410的方向向外的唇緣部分416與泄放單元462的下表 面接觸地密封配合。
泄放單元462的操作與泄放單元62和162-362的操作相同之處在于各板 的卸壓部分474在預定過壓下打開,并在過壓狀態釋放后返回到其初始位置以 關閉孔438。
圖19-21所示的泄放裝置530也尤其適于衛生應用。泄放結構560的泄放 單元562可與泄放單元62或者泄放單元162、 262或362相同。設置的墊圈結 構是泄放結構560和泄放結構460之間的主要區別。為了說明目的,如果需要, 框架502可具有與圖8所示框架構件102類似的矩形、橫向L形框架構件536。 框架502具有限定內部泄放孔538的凸緣或腿部部分502a以及腿部部分502b。 矩形彈性墊圈582擱置在凸緣502a的最外表面上。矩形框架構件590抵靠墊 圈582的與凸緣502a相反的表面設置。從圖20可以看出框架構件590的最內 部邊緣590a向內延伸超過墊圈582的最內部邊緣。另一矩形框架構件592抵 靠框架構件590設置。構件592的最內部邊與墊圈582的內部邊對準,且因此 不是如框架構件5卯的情況那樣從墊圈582和框架構件592向內延伸。泄放結 構560的復合泄放單元562抵靠框架構件592的外表面擱置。具有基部部分 536a和下翻周界唇部536b的矩形框架構件536擱置在復合泄放單元562的邊 緣上。矩形壓緊框架構件596放置在框架構件536的基部部分536a上方。雙 頭螺栓550上的螺母556與框架構件596的外表面配合。框架單元536的模切中心部分584遠離框架構件536的矩形周界彎曲以形 成方向向外的止擋586,該止擋586較佳的是與如圖3所示止擋86具有相同構 型,或者設有類似于圖15所示止擋386的基本上直的外部部分。
由框架590的與其邊緣590a相鄰的最內部部分承載的矩形管狀墊圈598 構型和設置成與泄放單元562的相對面配合。從圖20可以看出,墊圈582和 598用作將受保護空間的內部與周圍大氣隔離的密封件。
泄放結構560的泄放單元562與泄放單元62、 162、 262和362之間的另 一區別是板上弱化線的可替代構型。例如,如圖19所示,在最上部板564上 由一系列間隔開、端對端的狹槽570限定的弱化線572具有與弱化線572的灣 部578相對的內彎的腿部節段576。弱化線560的內彎腿部567是間隔關系, 并協作以限定構成泄放單元562的板的卸壓部分574的鉸接區域580。
泄放裝置530的操作與前述泄放裝置相同之處在于當對泄放單元562的卸 壓部分574施加過壓時,卸壓部分打開由止擋586限定的一弧度。在釋放受保 護區域內的高壓后,偏置的卸壓部分574借助于構成泄放單元562的一部分的 彈簧鋼部件的設置而返回到其關閉位置。
如圖22和23所示的泄放裝置630的實施例與其它前述實施例的主要差別 在于設置管狀止擋686來代替所包括的豎直止擋86、 186-586 (含186和586)。 管狀止擋686具有包括扁平基部節段688a、與基部節段688a —體的相對的彎 曲節段688b、與節段688b —體的上部相對彎曲節段688c以及與節段688c — 體的冠狀節段688d。應當理解,盡管示出基部節段688a為一件,為了便于構 造,節段688a可以是在基部節段688a的中心處彼此毗鄰的兩個分開的部分。
在止擋686的示例性實施例中,止擋686的殼體688可由壁厚為約2mm 的不銹鋼材料制成,管狀殼體的總體寬度約為nOmm。節段688b圍繞假想點 A-l和A-2的外部尺寸(OD)曲率半徑約為50mm。節段688c圍繞假想點B-l 和B-2的外部尺寸曲率半徑約為105mm。節段688d圍繞假想點C的外部尺寸 曲率半徑約為70mm。
止擋686通過連接件固定到代表性框架602的凸緣602a,連接件包括從 凸緣602a突出穿過泄放單元662的邊緣部分和抵靠基部節段688a擱置的板654的雙頭螺栓650。螺母656將板654和止擋686固定到框架636。止擋686的 冠狀節段688d具有與相應雙頭螺栓650對準的一系列開口 688e以提供施加和 去除螺母656以固定和拆除止擋686的方便通路。
泄放單元662可構造成類似于泄放單元62、 162、 262或362中的任何一 個。泄放單元662的打開和再關閉與其它泄放單元的操作相同。管狀止擋686 的優點是其提供用于限制泄放單元662的卸壓部分668的打開運動的連續彎曲 表面并用于在這些卸壓部分打開并然后返回到其初始位置時更均勻地分布施 加到泄放結構的卸壓部分的鉸接區域上的彎曲力。彈簧鋼泄放隔膜的彈性變形 在用管狀止擋686時比如圖10、 13、 15和21所示的豎直止擋時大,因此增加 對泄放結構的卸壓部分的運動的動能的限制和吸收。管狀止擋686的其它優點 是一個尺寸可用于一個以上的泄放單元,且管狀止擋與豎直止擋相比占據更少 的可用空間。
本發明的泄放結構尤其適用于相對大的尺寸,例如從約200mm乘200mm 至約1500mm乘2000mm。本文所描述和示出的各實施例可制成在不同的過壓 下打開。例如,改變為制造復合層狀泄放單元62的部件選擇的材料的類型和 厚度、設置金屬片的刻痕與狹槽、以及改變狹槽70的長度、限定弱化線72的 各個狹槽的長度和/或相鄰狹槽之間的未開狹槽的距離,可改變實現層狀復合單 元62的卸壓部分74打開所需要的過壓。
本發明的實際實施例的停止運動研究業已證實即使在由諸如爆炸產生的 預定過壓狀態下打開期間泄放單元的卸壓部分也可能經受顯著的扭曲且甚至 由于沖擊在其上的壓力波前而呈運動的波狀外觀,但在釋放壓力條件之后,也 出乎意料地能基本上返回到其初始平面未扭曲構型且大致關閉泄放孔。
如圖24-26所示的大致圓形泄放裝置700包括橫向L形環形聯接構件702 上,其適于安裝在受到保護以免受爆炸或不利過壓狀態影響的區域的結構上。 聯接構件702具有與方向向外、周向延伸、大致扁平的凸緣部分702a—體的 環形凸緣或腿部部分702b。泄放裝置700的腿部702b適于附連到需要受到保 護以免受過壓狀態影響的結構,且附連成與結構上的圓形泄放孔對準。
圓形泄放裝置700的框架構件704包括大致平面的環形框架構件706,該
25框架構件設有用于接納諸如用于將框架構件706固定到聯接構件702的凸緣部 分702a的螺栓之類的緊固件的一系列間隔開的孔708。與環形框架構件706 一體的止擋710以相對于構件706成約90。的角度遠離構件706的平面延伸。 止擋710與止擋86的構造類似之處在于其具有與相對的彎曲部分714和716 一體的大致平面構型的中心部分712。如果需要可在框架構件706和止擋710 的彎曲部分714的通常后表面之間設置一對支撐718。止擋710和止擋86之間 的主要差別例如在于止擋710是大致圓形的總體構型,而止擋86是基本上矩 形形狀,如圖l所清楚示出的那樣。
在環形框架構件706和聯接構件702的凸緣部分702a之間插入有圓形泄 放單元720。泄放單元720較佳地包括不銹彈簧鋼板722,該鋼板具有限定形 成中心卸壓部分727的C形弱化線726的一系列端對端的狹槽724。弱化線726 的相對末端部分726a和726b彼此間隔開,其間形成不銹彈簧鋼板722的一體 鉸接區域728。不銹彈簧鋼板722的周界上的一系列開口 730定位成與框架構 件706上的相應孔708對準。
圓形泄放單元720具有與不銹彈簧鋼板722直徑、構型和構造相同的第二 彈簧鋼板732。因而,不銹彈簧鋼板732具有由一系列端對端狹槽736限定的 圓形弱化線734,從而形成中心卸壓部分735。弱化線734的隔開的末端734a 和738b限定不銹彈簧鋼板732的一體鉸接區域738。鉸接區域728和738在弱 化線726和734的相對端之間具有相同的長度并彼此對準。
較佳的是FEP或可替代的是PTFE或PFA制成的相對薄的圓形覆蓋片740 插入在兩板722和732之間。FEP、 PTFE或PFA制成的基本上C形、相對薄 的條742較佳地插入在覆蓋片740和不銹彈簧鋼板722的相鄰表面之間。條742 構型成并策略地定位成與弱化線726的狹槽724對準并覆蓋狹槽724。條742 的相對端742a和742b間隔開的距離大約等于鉸接區域728的寬度并與鉸接區 域728對準。FEP、 PTFE或PFA制成的第二基本上C形、相對薄的條744插 入在覆蓋片740和彈簧鋼板732的相鄰表面之間。條744構型成覆蓋弱化線736 的狹槽734。條744的相對端744a和744b與鉸接區域738對準且間隔開的距 離大約等于鉸接區域738的寬度。構造圓形泄放裝置700的材料較佳地與構造泄放裝置30的材料相同。因
而,彈簧鋼板與裝置30的彈簧鋼板具有相同的厚度并由相同類型的金屬制成。 類似地,圓形泄放裝置700的FEP、 PTFE或PFA條和覆蓋片較佳地與關于裝 置30描述的FEP、 PTFE或PFA和等效部件具有相同的厚度和材料。
盡管泄放裝置700的較佳實施例設有諸如板722和732的兩個彈簧鋼板, 具有所述的插入其間的多氟化層材料,應當理解,泄放單元720可以是如相對 于圖4、 5、 7、 9、 12和14所示并在上文已詳細描述的實施例中任一個所描述 的層狀構造。
泄放裝置700還以類似于泄放裝置30的方式操作以解除高過壓狀態。當 受圓形泄放裝置700保護的區域內的過壓上升到足以使相鄰狹槽724和736之 間的板722和732的凸片部分破裂時,板722的卸壓部分727和板732的卸壓 部分735立即打開以釋放受保護區域內的高過壓。從圖25可以觀察到,不銹 彈簧鋼板722上的弱化線726緊鄰框架構件704的內部弧形邊。由于不銹彈簧 鋼板722上的弱化線726和板732上的弱化線734對準,所以基本上實現通過 泄放單元720的完全泄放而最大程度卸壓。與不銹彈簧鋼板722的相鄰卸壓部 分727配合的止擋710用于防止板722和732的鉸接區域728和738受到過度 應力而到達超過彈簧鋼材料的屈服點和抗拉強度的程度。因而,在受保護區域 的高過壓狀態釋放后,板722和732返回到關閉受保護區域結構上泄放孔的其 初始位置,其返回方式類似于關于再關閉矩形泄放裝置30的卸壓區域所描述 的方式。
權利要求
1. 一種用于保護受限空間的泄放裝置,所述泄放裝置具有用于解除過壓狀態的泄放孔,所述泄放裝置包括泄放結構,所述泄放結構包括適于常閉地設置在所述泄放孔上方的泄放單元,所述泄放結構設有可動卸壓部分,所述可動卸壓部分具有橫跨所述泄放孔的初始關閉位置,并在所述受限空間內的預定過壓通過所述泄放孔施加在所述泄放單元的所述卸壓部分上時可移動到延伸遠離所述泄放孔的打開位置;以及止擋,所述止擋設置在選定位置,以泄放在所述泄放單元的所述卸壓部分打開期間與所述泄放單元的所述卸壓部分配合并阻擋所述泄放單元的所述卸壓部分運動到不超過所述可動卸壓部分的彈性模量的程度,所述止擋可工作以在所述可動卸壓部分與所述止擋配合時吸收和消散所述可動卸壓部分內的動能;所述泄放裝置的所述卸壓部分具有足夠的彈性模量和彈性,以使所述卸壓部分在所述過壓狀態解除后從其打開位置返回到其初始位置。
2. 如權利要求1所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元具有彈簧鋼 板,所述卸壓部分是所述彈簧鋼板的至少一部分。
3. 如權利要求2所述的泄放裝置,其特征在于,所述彈簧鋼板是不銹鋼彈 簧鋼。
4. 如權利要求2所述的泄放裝置,其特征在于,所述彈簧鋼板的所述屈服 點和抗拉強度之間的差值不大于約30%。
5. 如權利要求2所述的泄放裝置,其特征在于,所述彈簧鋼板的所述屈服 點和抗拉強度分別為至少約1200N/mr^和約1450N/mm2。
6. 如權利要求1所述的泄放裝置,其特征在于,所述卸壓部分由所述泄放 單元上的弱化線限定。
7. 如權利要求6所述的泄放裝置,其特征在于,所述弱化線由所述泄放單 元上一系列間隔開的端對端狹槽限定。
8. 如權利要求6所述的泄放裝置,其特征在于,所述弱化線是大致U形構型,所述U形構型具有一對相對的腿部節段和所述腿部節段之間的灣部節 段,所述腿部節段的遠離所述灣部節段的末端部限定所述泄放單元的所述卸壓 部分的鉸接區域。
9. 如權利要求6所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放結構是大致圓形構型,且所述弱化線是c形并在所述c形弱化線的所述相對端之間形成鉸接區域。
10. 如權利要求7所述的泄放裝置,其特征在于,抵靠所述泄放單元設 有合成樹脂材料片,且所述合成樹脂材料片設置成封閉所述泄放單元上的所述 狹槽。
11. 如權利要求10所述的泄放裝置,其特征在于,所述合成樹脂材料 是氟化乙烯丙烯。
12. 如權利要求1所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元包括多 個疊置的部件,所述部件之一是設有限定所述泄放單元的所述卸壓區域的弱化 線的彈簧鋼板,所述部件中的另一個是具有至少大致與所述彈簧鋼板上的所述 弱化線對準的弱化線的金屬片,所述金屬片的屈服點和抗拉強度之間的差值明 顯大于所述彈簧鋼板的屈服點和抗拉強度之間的差值。
13. 如權利要求12所述的泄放裝置,其特征在于,所述彈簧鋼板和所 述金屬片設有限定相應弱化線的一系列間隔開的端對端狹槽,且所述泄放單元 包括覆蓋在所述彈簧鋼板和所述金屬片上的所述狹槽上并封閉所述彈簧鋼板 和所述金屬片上的所述狹槽的合成樹脂材料片。
14. 如權利要求12所述的泄放裝置,其特征在于,設有一對所述金屬 片,所述金屬片上具有弱化線,并且所述一對金屬片位于所述彈簧鋼板的相反 兩側上。
15. 如權利要求1所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元包括多 個疊置的金屬部件,所述部件中的兩個各自是彈簧鋼板,所述彈簧鋼板設有由 相應彈簧鋼板上一系列間隔開的端對端狹槽限定的對準的弱化線,所述部件上 的所述狹槽協作地限定所述泄放單元的所述卸壓部分,且至少一片合成樹脂材 料插入在所述彈簧鋼板之間封閉相對部件上的所述狹槽。
16. 如權利要求l所述的泄放裝置,其特征在于,所述止擋具有方向向 外、大致平面的部分以及與所述泄放單元相鄰的橫向彎曲部分。
17. 如權利要求16所述的泄放裝置,其特征在于,所述止擋的所述彎 曲部分的所述橫向寬度明顯小于所述止擋的所述平面部分沿遠離所述彈簧鋼 板的方向的長度。
18. 如權利要求16所述的泄放裝置,其特征在于,所述止擋的所述長 度至少大約等于當預定過壓施加在所述彈簧鋼板的所述卸壓部分上時所述彈 簧鋼板打開的長度。
19. 如權利要求16所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放結構及其 所述泄放單元是大致圓形構型,所述泄放單元具有大致圓形的卸壓部分,所述 止擋是基本上符合所述泄放單元的所述卸壓部分的構型的大致圓形的形狀。
20. 如權利要求16所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放結構包括 適于與所述泄放孔對準設置的框架構件,所述止擋的所述橫向彎曲部分與所述 框架構件是一體的。
21. 如權利要求l所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元包括多 個疊置的部件,所述部件之一是彈簧鋼板,至少兩個其它部件是金屬片,所述 彈簧鋼板和所述金屬片設有分別限定所述彈簧鋼板和所述金屬片上對準的弱 化線的一系列間隔開的端對端狹槽,所述狹槽協作地限定所述泄放單元的所述 卸壓部分,所述金屬片的屈服點和抗拉強度之間的差值明顯大于所述彈簧鋼板 的屈服點和抗拉強度之間的差值,以及合成樹脂材料片抵靠所述彈簧鋼板和所 述金屬片設置,封閉所述彈簧鋼板和所述金屬片上的所述狹槽。
22. 如權利要求2所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元包括至 少一對并排的彈簧鋼板,所述彈簧鋼板中的每個具有限定弱化線的一系列間隔 開的端對端狹槽,所述彈簧鋼板的所述弱化線對準以限定所述泄放單元的所述 卸壓部分,且一對合成樹脂片設置在所述彈簧鋼板之間,以覆蓋相應的弱化線。
23. 如權利要求2所述的泄放裝置,其特征在于,所述泄放單元包括一對并排的金屬片以及抵靠所述金屬片之一的不銹鋼板,所述金屬片和所述不銹 鋼板具有限定相應弱化線的一系列間隔開端對端的狹槽,所述金屬片和所述不銹鋼板上的所述弱化線對準,以限定所述泄放單元的所述可動卸壓部分,且合 成樹脂片設置成封閉所述金屬片和所述不銹鋼板上的所述狹槽的布置,所述金 屬片中每個的所述屈服點和所述抗拉強度之間的差值明顯大于所述不銹鋼板的所述屈服點和所述抗拉強度之間的差值。
24. 如權利要求1所述的泄放裝置,其特征在于,所述止擋是管狀構型,所述管狀構型具有彎曲節段,所述彎曲節段形成設置成限制所述泄放單元的所 述卸壓部分運動到所述選定的打開位置的曲線形外表面。
25. 如權利要求24所述的泄放裝置,其特征在于,所述管狀止擋的所 述彎曲節段具有與所述不銹鋼板的所述卸壓部分相鄰的曲線形外表面部分,所述曲線外表面部分的曲率大于所述管狀止擋的相鄰曲線形外表面部分的曲率。
26. 如權利要求24所述的泄放裝置,其特征在于,所述管狀止擋是橫 向大致卵形的。
27. 如權利要求24所述的泄放裝置,其特征在于,所述管狀止擋上具 有開口,所述開口提供到用于將所述止擋附連在相對于所述彈簧鋼板的所述卸 壓部分的預定位置止擋的連接件的通路。
28. —種用于保護受限空間的泄放裝置,所述泄放裝置具有用于解除過 壓狀態的泄放孔,所述泄放裝置包括框架組件;泄放結構,所述泄放結構安裝在所述框架組件上并適于常閉地設置在所述 泄放孔上方,所述結構包括設有可動卸壓部分的泄放單元,所述可動卸壓部分 具有橫跨所述泄放孔延伸的初始位置;以及所述框架組件包括止擋單元,所述止擋單元設置在選定位置,以泄放在所 述泄放單元的所述卸壓部分打開期間與所述泄放單元的所述卸壓部分配合并 阻擋所述泄放單元的所述卸壓部分運動到不超過所述可動卸壓部分的彈性模 量的程度,所述止擋可工作以在所述可動卸壓部分與所述止擋配合時吸收和消 散所述可動卸壓部分內的動能,所述止擋單元還包括并入所述框架組件并成為 所述框架組件的一部分的橫向彎曲部分,所述泄放裝置的所述卸壓部分具有足夠的彈性模量和彈性以使所述卸壓部分在所述受限空間內的所述過壓狀態解除后從其打開位置返回到其初始位置。
29. 如權利要求28所述的泄放裝置,其特征在于,所述框架組件、安裝 在所述框架組件上的所述泄放結構、所述泄放單元和所述止擋單元都是大致矩 形的構型。
30. 如權利要求28所述的泄放裝置,其特征在于,所述框架組件、安裝 在所述框架組件上的所述泄放結構、所述泄放單元和所述止擋單元都是大致圓 形的構型。
31. 如權利要求28所述的泄放裝置,其特征在于,設有構型成當所述 泄放單元常閉所述泄放孔時密封所述泄放單元的周界的大致柔性的墊圈。
32. 如權利要求31所述的泄放裝置,其特征在于,所述墊圈是橫向U 形構造,并具有用于接納與所述框架組件關聯的支承構件的溝槽。
33. —種用于保護受限空間的泄放裝置,所述泄放裝置具有用于解除過 壓狀態的泄放孔,所述泄放裝置包括泄放結構,所述泄放結構適于常閉地設置在所述泄放孔上方,所述結構包 括具有金屬片的泄放單元,所述金屬片設有可動卸壓部分,所述可動卸壓部分 具有橫跨所述泄放孔延伸的初始位置;止擋,所述止擋用于當所述受限空間內的預過壓通過所述泄放孔施加在所 述金屬片的所述卸壓部分時阻擋所述卸壓部分運動到遠離所述泄放孔延伸的 選定的打開位置;以及一系列彈簧鋼葉片,所述彈簧鋼葉片與所述金屬片配合,所述葉片在所述 金屬片的所述卸壓部分打開期間經受彎曲,所述彈簧鋼葉片中的每個具有足夠 的彈性模量和彈性,以在所述受限空間內的所述過壓狀態解除后在所述金屬片 的所述卸壓部分上施加足夠的力,從而使所述卸壓部分從其打開位置返回到其 初始位置。
34. 如權利要求33所述的泄放裝置,其特征在于,所述彈簧鋼板的所 述卸壓部分由所述金屬片上的弱化線限定。
35. 如權利要求33所述的泄放裝置,其特征在于,所述弱化線由所述金屬片上的一系列間隔開的端對端狹槽限定。
36. 如權利要求33所述的泄放裝置,其特征在于,設有抵靠所述金屬 片設置的合成樹脂材料片,所述合成樹脂材料片設置成封閉所述金屬片上的所 述狹槽。
全文摘要
具有用于解除過壓狀態的泄放孔的用于保護受限空間的矩形或圓形泄放裝置設有各包括具有泄放單元的泄放結構,該泄放單元適于常閉地設置在泄放孔上方。各泄放單元較佳地包括至少一個彈簧鋼板,該彈簧鋼板設有可動卸壓部分,該可動卸壓部分具有橫跨泄放孔延伸的初始位置。設置止擋來阻擋彈簧鋼板的運動程度,止擋吸收彈簧鋼板打開的動能,并確保當在所述泄放單元的卸壓部分上施加預定過壓時彈簧鋼板的卸壓部分基本上以其初始形狀返回到選定打開位置。包括一系列端對端狹槽的弱化線限定各彈簧鋼板的可動卸壓部分。合成樹脂片覆蓋各弱化線的狹槽。或者,泄放單元可具有抵靠金屬片設置的彈簧鋼葉片,金屬片設有卸壓部分并通常設置成關閉泄放孔。彈簧鋼板和彈簧鋼葉片具有足夠的彈性模量和彈性以使彈簧鋼板或金屬片的卸壓部分在受限空間內的過壓狀態解除時從其打開位置返回到其相應的初始位置。
文檔編號F16K17/14GK101506557SQ200780030632
公開日2009年8月12日 申請日期2007年5月10日 優先權日2006年8月17日
發明者G·加庫斯, G·多姆, T·艾杰克蘭伯格 申請人:法克有限公司