[發(fā)明專利]主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置及超壓泄放方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310519427.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103574114A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻健良;閆興清;王培昕;謝傳欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16K17/20
• 分類號(hào): F16K17/20;F16K17/40
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 裴毓英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工機(jī)械技術(shù)，尤其涉及一種主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置及超壓泄放方法。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有應(yīng)用在化工等行業(yè)的超壓泄放裝置包括：爆破片組件和接管，所述爆破片組件固定在接管的一端，所述接管上遠(yuǎn)離爆破片組件的一端與防護(hù)容器連通；所述爆破片組件包括膜片和夾持器，所述膜片能將接管管路封閉。現(xiàn)有爆破片的工作原理是采用被動(dòng)的壓差實(shí)現(xiàn)膜片的破裂，為介質(zhì)提供泄放通道。現(xiàn)有的研究表明，在物理超壓等壓力上升速率較低的情況下，采用被動(dòng)壓差泄放的超壓泄放裝置完全適用。但是，化工行業(yè)通常會(huì)存在升壓速率較高的化學(xué)反應(yīng)，此類反應(yīng)在發(fā)生反應(yīng)失控超壓、壓力上升速率過(guò)高時(shí)也應(yīng)該立即對(duì)介質(zhì)進(jìn)行泄放。但現(xiàn)有超壓泄放裝置僅依靠反應(yīng)失控壓力實(shí)現(xiàn)爆破片的破裂，即通過(guò)被動(dòng)壓差泄放反應(yīng)器內(nèi)介質(zhì)，當(dāng)發(fā)生反應(yīng)失控超壓的情況，壓力達(dá)到爆破片膜片的破裂壓力時(shí)，防護(hù)容器內(nèi)已經(jīng)發(fā)生超壓破壞的事故，即現(xiàn)有的超壓泄放裝置-爆破片無(wú)法滿足石油、化工等行業(yè)的需求。

所以，亟待提出一種既能在物理超壓情況下提供介質(zhì)泄放通道，也能在反應(yīng)失控超壓情況下提供介質(zhì)泄放通道的超壓泄放裝置。

?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有超壓泄放裝置無(wú)法滿足石油、化工等行業(yè)需求的問(wèn)題，提出一種主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置，該裝置能滿足石油、化工等行業(yè)需求，尤其適用于易發(fā)生物理超壓和反應(yīng)失控超壓的場(chǎng)合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置，包括接管、管法蘭、爆破片組件、電控單元、測(cè)壓元件和定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)，所述接管一端與防護(hù)容器連通，所述接管遠(yuǎn)離防護(hù)容器的一端焊接管法蘭，管法蘭中間固定有爆破片組件，所述爆破片組件包括膜片，所述膜片能實(shí)現(xiàn)接管的封閉；所述測(cè)壓元件固定在防護(hù)容器的側(cè)壁上，能采集防護(hù)容器內(nèi)的壓力信號(hào)，所述測(cè)壓元件通過(guò)電控導(dǎo)線與電控單元的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述電控單元的數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)電控導(dǎo)線與定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)連接，所述定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)膜片的破裂。

進(jìn)一步地，所述爆破片組件包括膜片和用于夾持膜片的夾持器，所述膜片固定在夾持器中間，所述夾持器背離膜片的一側(cè)固定有管法蘭，所述膜片、夾持器和管法蘭同軸。所述膜片能封閉接管遠(yuǎn)離防護(hù)容器的一端。

可以理解，本發(fā)明所述膜片可采用與現(xiàn)有超壓泄放裝置中膜片相同的材料制成。

進(jìn)一步地，所述測(cè)壓元件為高頻壓力傳感器，能夠?qū)崟r(shí)采集防護(hù)容器內(nèi)的壓力信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)靠近膜片設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)粘貼于膜片的非承壓側(cè)，即所述定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)粘貼于膜片遠(yuǎn)離防護(hù)容器的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)包括化學(xué)點(diǎn)火頭，該化學(xué)點(diǎn)火頭的能量至少能將膜片擊破。

進(jìn)一步地，所述電控單元包括高頻數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)及電源，所述控制電路能根據(jù)測(cè)壓元件檢測(cè)的壓力信號(hào)計(jì)算出壓力上升速率。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還提供了一種超壓泄放方法，該方法實(shí)現(xiàn)了多場(chǎng)合安全使用要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種超壓泄放方法，采用所述主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置，該超壓泄放方法包括以下步驟：

高頻壓力傳感器將檢測(cè)到的防護(hù)容器內(nèi)的壓力信號(hào)傳輸至電控單元，電控單元分析所述壓力信號(hào)進(jìn)而得出防護(hù)容器內(nèi)的壓力上升速率，當(dāng)壓力上升速率高于化學(xué)反應(yīng)準(zhǔn)許的臨界值時(shí)，說(shuō)明超壓為反應(yīng)失控超壓，電控單元通過(guò)電控導(dǎo)線觸發(fā)定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)，定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)強(qiáng)制膜片破裂，進(jìn)而將接管與外界導(dǎo)通，為防護(hù)容器內(nèi)的介質(zhì)提供泄放通道；

當(dāng)壓力上升速率低于臨界值，但防護(hù)容器內(nèi)壓力達(dá)到膜片爆破壓力時(shí)，膜片破裂，接管與外界導(dǎo)通，為防護(hù)容器內(nèi)的介質(zhì)提供泄放通道。

本發(fā)明主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、緊湊，當(dāng)防護(hù)容器內(nèi)壓力上升速率高于臨界值時(shí)，定點(diǎn)激發(fā)結(jié)構(gòu)動(dòng)作，將膜片打開，從而主動(dòng)泄放出介質(zhì)。當(dāng)防護(hù)容器內(nèi)壓力上升速率低于臨界值但壓力達(dá)到爆破片泄放壓力時(shí)，膜片破裂實(shí)現(xiàn)被動(dòng)壓差排放。這種主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的選擇性泄放裝置，既能適用于物理超壓等升壓緩慢的場(chǎng)合，也能適用于化學(xué)超壓等升壓迅速的場(chǎng)合，有效的保護(hù)了防護(hù)容器的物理超壓和化學(xué)超壓安全。采用該主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置對(duì)防護(hù)容器進(jìn)行超壓泄放的方法，滿足防護(hù)容器的多場(chǎng)合安全使用要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明主動(dòng)與被動(dòng)結(jié)合的雙功能超壓泄放裝置的剖面圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例