專利名稱：壓力控制與釋放系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及壓力控制和釋放系統(tǒng)，更具體地，涉及包括爆破片的壓力釋放閥的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
閥和閥系統(tǒng)用來控制容器內(nèi)的壓力以及進出容器的流量。另外，閥可用于防止過 壓情形的發(fā)生。例如，容器可能被過度充滿，而流體可能會使容器破裂。類似地，可在罐中充入適量水，但隨著溫度升高，罐內(nèi)的壓力可能會增大，從而引起過壓情形。在這種情況下，可使用過壓閥，以緩慢釋放流體，防止容器爆裂。另外，還可在此閥系統(tǒng)中使用爆破片，以防止流體在過壓狀態(tài)消除前接觸壓力釋放閥。這種閥和閥系統(tǒng)可用在許多場合。例如，這些閥系統(tǒng)常用在運輸流體的軌道車中，包括運輸液體和/或氣體。一般地，軌道車包括至少一個位于車上的、進給閥和排出閥所在的位置，在該位置處還有其他相關(guān)裝置，例如壓力控制閥、測量儀器和其他結(jié)構(gòu)。然而，通常這些閥——包括壓力釋放閥——都位于軌道車的外部。將這些閥安裝在軌道車的外部，如果軌道車與其他機械相接觸或翻車時，會使這些閥更易損壞以及/或被意外移除。閥、包括過壓閥，還用在其他容器中，例如國際標準罐和便攜罐。國際標準罐和便攜罐通常用于運輸化學物品，尤其是國際間運輸。在一些場合中，這些類型的罐大致為軌道車的四分之一大小。另外，這些罐還具有圍繞罐的框架或其他結(jié)構(gòu)支撐件，以保護罐體，使其穩(wěn)固地放置在地面或其他罐上。這些類型的罐可以通過多種方式進行運輸，包括但不限于鐵路、公路和海路運輸。國際標準罐和便攜罐一般包括與上述關(guān)于軌道車類似的閥和閥系統(tǒng)。例如，國際標準罐和便攜罐可包括過壓閥和/或爆破片，以防止罐在過壓情形下爆裂。正如以上關(guān)于軌道車所述的，國際標準罐和便攜罐同樣對倒轉(zhuǎn)敏感，且/或會被其他機械造成閥損毀或爆裂。另外，典型的壓力釋放閥和爆破片通常是相互連接的；這樣，一旦一個部件需要維修或更換，則整個系統(tǒng)都需要移除。這可能引發(fā)問題，尤其當罐內(nèi)有流體時，在對移系統(tǒng)進行移除或維修前需先排干流體。

發(fā)明內(nèi)容
在一種形式中，提供了一種用于控制罐內(nèi)壓力的壓力控制系統(tǒng)。該壓力控制系統(tǒng)包括基板、壓力釋放閥、爆破片、第一接頭和第二接頭。所述基板包括罐側(cè)部和閥側(cè)部。所述壓力釋放閥包括主體和連接部分，所述連接部分用于將壓力釋放閥連接至基板，與基板的閥側(cè)部相鄰。爆破片位于壓力釋放閥與基板之間。第一接頭在基板與壓力釋放閥之間延伸，以將壓力釋放閥固定在基板上，同時固定爆破片。第二接頭用于將基板固定至罐。根據(jù)一種形式，提供了一種組裝壓力控制系統(tǒng)的方法，所述壓力控制系統(tǒng)用于控制罐內(nèi)的壓力。該方法包括以下步驟提供基板，所述基板具有罐側(cè)部和閥側(cè)部；提供壓力釋放閥，該壓力釋放閥具有主體和連接部分；將爆破片置于壓力釋放閥的連接部分與基板的閥側(cè)部之間；通過在基板與壓力釋放閥之間延伸第一接頭，將壓力釋放閥和爆破片固定至基板的閥側(cè)部。在一種形式中，所述第一和第二接頭彼此獨立地固定至基板。根據(jù)一種形式，所述壓力控制系統(tǒng)進一步包括多個第一接頭和多個第二接頭。對應(yīng)于一種形式，所述第二接頭不延伸穿過爆破片。在一種形式中，所述第二接頭從基板的罐側(cè)部延伸開來。 根據(jù)一種形式，第二接頭從基板的閥側(cè)部延伸開來。對應(yīng)于一種形式，所述罐為軌道車罐。在一種形式中，所述罐為國際標準罐。根據(jù)一種形式，所述罐為便攜罐。對應(yīng)于一種形式，壓力控制閥和爆破片組件位于閥蓋組件內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也能理解其他形式的構(gòu)想。


為幫助理解要保護的主體，在以下說明書中結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了闡述，以清楚了解和領(lǐng)會其構(gòu)建、運作和優(yōu)點。其中
圖I為帶閥的軌道車的透視圖，其中閥位于罐車的蓋內(nèi)；
圖2為帶閥的標準罐的透視圖，其中閥位于閥蓋內(nèi)；
圖3為帶閥的便攜罐的透視圖，其中閥位于閥蓋內(nèi)；
圖4為具有各種開口和閥口的iil基板的俯視 圖5為圖4中的開口沿直線5-5的剖視 圖6為圖4中的開口沿直線6-6的剖視 圖7為安裝在罐基板上的閥的俯視透視圖，其中閥蓋以虛線繪出；
圖8Α為圖7所示的閥系統(tǒng)處于第一形態(tài)的剖視 圖SB為圖7所示的閥系統(tǒng)處于第二形態(tài)的剖視 圖9為安裝在罐基板上的爆破片組件的俯視 圖10為圖9中的爆破片組件沿直線10-10的分解透視 圖11為無外部主體的閥系統(tǒng)的俯視透視 圖12為安裝了外部主體的閥系統(tǒng)的仰視透視 圖13Α為處于第一形態(tài)的閥系統(tǒng)的剖視 圖13Β為處于第二形態(tài)的閥系統(tǒng)的剖視圖。各附圖用于輔助本領(lǐng)域技術(shù)人員進一步理解壓力控制和釋放系統(tǒng)的各種形式。然而，本發(fā)明不應(yīng)當解釋為僅限于附圖和說明書中的形式。
具體實施例方式本發(fā)明可以具有許多不同形式的實施例，附圖和以下詳細描述的是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例；應(yīng)當理解為，在此公開的內(nèi)容是根據(jù)本發(fā)明原則的范例，并不旨將本發(fā)明的范圍限于所述的實施例。參見圖I到圖3，其中展示了各種容器。例如，參見圖1，其中展示了軌道車20。該軌道車20可用于通過鐵路運輸流體，更具體地，可適于運輸大體積流體。軌道車20包括蓋22，其可用于覆蓋各種結(jié)構(gòu)和裝置，包括但不限于閥、儀表、入口、出口和其他結(jié)構(gòu)。以下將詳細介紹容納在蓋22下方的結(jié)構(gòu)。另外，軌道車20還可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的其他結(jié)構(gòu)。例如，軌道車可包括下蓋24，用于容納類似于上述結(jié)構(gòu)的附加結(jié)構(gòu)。特別地，下蓋24可包含附加的入口、出口、閥和儀表。為簡明起見，在此將不再討論軌道車20的其他特征，但這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的。
參見圖2，其展示了國際標準罐30。該國際標準罐30包括蓋32，其可用于覆蓋各種結(jié)構(gòu)和裝置，包括但不限于閥、儀表、入口、出口和其他結(jié)構(gòu)。以下將詳細介紹容納在蓋32下方的結(jié)構(gòu)。通常，國際標準罐30用于運輸體積稍小的流體和/或用于在國際間運輸流體。另外，國際標準罐通常包括外部框架或支撐件34，用于使罐體具有額外的強度，同時使罐30穩(wěn)固地坐落于物體表面或其他罐上。為簡明起見，在此將不再討論國際標準罐30的其他特征，但這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的。圖3展示了便攜罐40。該便攜罐40包括蓋42，其可用于覆蓋各種結(jié)構(gòu)和設(shè)備，包括但不限于閥、儀表、入口、出口和其他結(jié)構(gòu)。以下將詳細介紹容納在蓋42下方的結(jié)構(gòu)。通常，便攜罐40用于運輸體積稍小的流體和/或用于在國際間運輸流體。另外，便攜罐通常包括外部框架或支撐件44，用于向罐體提供額外強度，同時使罐40穩(wěn)固地坐落于物體表面或其他罐上。為簡明起見，在此將不再討論便攜罐40的其他特征，但這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的。參見圖4，其展示了基板50。所述基板50大致位于罐的蓋的下方。例如，圖4所示的基板50位于軌道車20上，在蓋22的下方。當然，應(yīng)當理解的是，基板50也可類似地位于國際標準罐30上或便攜罐40上，或其他任何適合的罐上。進一步地，還應(yīng)當理解，基板50無需封裝在蓋內(nèi)，相反，其可以是暴露在外的。另外，基板50也可作為罐20的一部分一體式形成，或者作為隸屬于罐20的單獨部件，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。基板50可包括任意數(shù)量的開口 52。所述開口 52可用來安裝閥、儀表、入口、出口和類似物。例如，如圖5所示，爆破片組件54安裝在其中一個開口 52上。通常，當罐20正在運輸流體時，其余的開口 52上將具有閥、儀表或其他物體，或者這些開口是密封的，以將流體容納在罐20內(nèi)。在這一點上，安裝孔56通常圍繞開口 52的外圍分布，以為接頭(未圖示)提供位置。應(yīng)當理解的是，可具有任意數(shù)量的安裝孔56，并且，除安裝孔56之外的其他形式的安裝結(jié)構(gòu)也可與開口 52 —起使用。
另外，如圖5和6所不，開口 52可具有不同的形狀和大小,用于不同類型的閥、儀表和類似物。例如，圖5所示的開口 52可具有用于容納角閥和止回閥組件的形狀和大小，而圖6中的開口可具有用于容納爆破片組件和壓力釋放閥的形狀和大小。另外，應(yīng)當理解的是，開口 52可包括錐形邊緣60、凹陷區(qū)域62以及其他結(jié)構(gòu)和特征，這些結(jié)構(gòu)和特征取決于與開口 52相連的閥、儀表或其他結(jié)構(gòu)的類型。參見圖7，其展示了安裝有數(shù)個閥64的罐20的一個實施例，其中包括壓力控制系統(tǒng)66和角閥68。如該圖所示，在實際操作時，該實施例包括蓋22 (虛線所示)，用于覆蓋閥64，以提供額外的保護。然而，當需要直接對閥64進行操作時，可將該蓋22打開。以下將更詳細地討論壓力控制系統(tǒng)66的操作和安裝細節(jié)。雖然將要討論的系統(tǒng)66是安裝在罐20上的，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，系統(tǒng)66也可安裝在國際標準罐30、便攜罐40或其他罐上。參見圖8A，其展示了壓力控制系統(tǒng)66的剖視圖。一方面，壓力控制系統(tǒng)66包括壓力釋放閥67和爆破片組件72。壓力控制系統(tǒng)66還可包括外部主體74和蓋76，用于大致封裝壓力釋放閥70。壓力釋放閥70大致包括外殼78、偏壓組件80、閥82、基板84、閥座86、閥桿88和 本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的其他部件?；?4包括閥座86，閥82可與閥座86密封，以保持壓力。閥桿88從閥82延伸出，并與偏壓組件80配合，以將閥82偏壓至閉合位置。在一種形式中，偏壓組件包括一個或多個彈簧90，用于對閥82進行偏壓。另外，外殼78可用于封裝偏壓組件80和閥桿88。壓力釋放閥70還可包括其他組件和特征，例如用于協(xié)助密封閥的墊片92，以及位于基板84上的安裝部分94，用于在閥70與罐20之間協(xié)助提供牢固的安裝點。對于這一點，在一種形式中，壓力釋放閥70包括閥接頭96、例如螺栓98，以將壓力釋放閥70緊固至罐20上。然而，應(yīng)當理解的是，也可以使用其它部件。另外，壓力釋放閥70包括流體路徑100，流體從該通路徑可流經(jīng)壓力釋放閥70。從圖10中可見，爆破片組件72包括第一緊固板102、第二緊固板104、爆破片106和板接頭108。第一和第二緊固板102和104以及板接頭108用于固定爆破片106。圖10所示的實施例具有兩個緊固板102和104以及接頭108，然而應(yīng)當理解的是，爆破片106可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的其它方式固定。爆破片106可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)爆破片，這種爆破片106將保持壓力升高至理想壓力值，而當壓力超過理想壓力值時，爆破片106將爆破或喪失密封性?？筛鶕?jù)罐20中運輸?shù)母鞣N流體的需要，用適當材料制成爆破片106。組件70可包括墊片110、安裝部分111和一個或多個組件接頭112，用于將組件72連接至板50和/或罐20。另外，組件72形成流體路徑114，用于在過壓情形下當爆破片106處的密封被打開時使流體流過。組件72還可選擇性地包括曲形邊緣116，以協(xié)助流體在過壓情形下流經(jīng)流體路徑114。應(yīng)當理解的是，在將組件72安裝在基板50和/或罐20上之前，應(yīng)當先組裝組件72。通常,爆破片106夾在第一和第二緊固板102和104之間，而第一和第二緊固板102和104通過板接頭108固定起來。接著，將組件72安裝在板50和/或罐20上；可使用墊片110，以協(xié)助提供液密性密封。從圖8A和8B中可見，使用組件接頭112將組件72在板50的外表面122的內(nèi)側(cè)120處連接至板50，所述組件接頭112位于各安裝孔56中。應(yīng)當理解的是，組件72與由板50和/或罐20的外表面122所形成的平面124大致平齊或低于該平面。另外，還應(yīng)當理解，爆破片組件72可大致位于板50和/或罐20的外表面的厚度之內(nèi)。一旦安裝了組件，則壓力釋放閥70可安裝在罐20上?？墒褂媒宇^96將壓力釋放閥70安裝在爆破片組件72上方，并可使用墊片以協(xié)助提供液密性密封。在一種形式中，一旦壓力釋放閥70已安裝，則當流體位于罐20內(nèi)時，壓力釋放閥70仍可保持原位。具體地，外殼74可被移除，而同時壓力釋放閥70仍安裝在罐上。替代性地，壓力釋放閥70可被移除，而同時爆破片組件72仍留在罐20上。本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合附圖和在此所述內(nèi)容，通常都能理解壓力控制系統(tǒng)66的運作。盡管如此，為清楚起見，在此給出簡單概要。參見圖8A，其中所示的壓力控制系統(tǒng)66處于密封狀態(tài)，沒有流體從系統(tǒng)66中排出。圖SB所示的壓力控制系統(tǒng)66處于壓力釋放狀態(tài)，該狀態(tài)可能由過壓狀態(tài)引起。在壓力釋放狀態(tài)，可看出爆破片106破裂，而流體正流經(jīng)流體路徑114，如箭頭130所示。如果罐20中的壓力足夠大，則其將提供足夠大的力來克服偏壓組件80的力，從而打開閥82。這樣，流體將從壓力釋放閥70中流出，如箭頭132所示。另夕卜，壓力釋放閥70可運作，以使得閥82由于偏壓組件80將閥82朝閉合狀態(tài)偏壓而重復(fù)打開和關(guān)閉。應(yīng)當理解的是，在一種形式下，由于爆破片組件72與壓力釋放閥70是分開的部件，二者使用單獨的接頭，因此，可按照需要將整個壓力釋放閥70移除、更換或維修。因此，在更換或維修壓力釋放閥70時，無需移除罐20中的內(nèi)容物。同樣，在操作中，如果罐20將要倒轉(zhuǎn)，則壓力釋放閥70可從罐20上脫出。如果發(fā)生這種情形，爆破片組件72可保持在 下方。另外，由于爆破片組件72通過單獨的接頭122 (而不是壓力釋放閥70的接頭)連接至罐20，因此，即便壓力釋放閥70的接頭98脫落，由于接頭112的存在，爆破片72也將保持在位并起到緊固作用。因此，如果壓力釋放閥70脫落或被移除，流體將不會從壓力控制系統(tǒng)66中泄漏。另外，在一種形式中，壓力釋放閥70和爆破片組件72的安裝和連接有助于防止爆破片106上形成局部高壓點。局部高壓點可導(dǎo)致爆破片106過早破裂。如圖10所示，爆破片106包括夾在緊固板102與104之間的外部邊緣140。在典型組件中，爆破片附屬于壓力釋放閥，壓力釋放閥的連接能導(dǎo)致與螺栓相鄰的外部邊緣上形成局部高壓點，所述螺栓將壓力釋放閥連接至罐。這通常是由于壓力釋放閥接頭較大，需要大的扭矩來固定壓力釋放閥。在附圖所示的實施形式中，爆破片組件72通過單獨的接頭112 (而不是用于壓力釋放閥70的接頭96)來連接至罐20。因此，爆破片106上唯一的壓力來自接頭108和112。這些接頭108和112上的扭矩可按照爆破片106的需要而設(shè)定，獨立于要將壓力釋放閥70緊固至罐20所需的扭矩。圖11到13B展示了具有壓力釋放閥202和爆破片204的控制系統(tǒng)200的更多形式。圖11到13B中的形式與先前圖8A到10中描述的形式的主要區(qū)別在于爆破片202的外觀和連接不同。例如，圖11到13B所示的形式大致具有連接至壓力釋放閥202的爆破片204。應(yīng)當理解的是，圖11到13B所示形式包括一些與圖8A到10所示形式相同的部件，因此，圖11到13B所示形式在適當部位具有相同的附圖標記。控制系統(tǒng)200包括壓力釋放閥202、爆破片204和基板206。系統(tǒng)200還包括在基板206與壓力釋放閥202之間延伸的第一接頭208，用于將壓力釋放閥202固定在基板206上，同時固定爆破片204。系統(tǒng)200進一步包括一個或多個第二接頭210，用于將基板206固定在iip上?；?06具有罐側(cè)部212和閥側(cè)部214。壓力釋放閥204包括主體216和連接部分218，所述連接部分218用于將壓力釋放閥202在靠近閥側(cè)部214處連接至基板206。
如圖11和12中的實施例所示，第一接頭208位于基板206的罐側(cè)部212并貫穿該處延伸。在另一種形式中，如圖13A所示，第一接頭208位于壓力釋放閥202的連接部分218并貫穿該處延伸。另一方面，第二接頭210穿過基板206延伸，以與罐相連。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可使用任意數(shù)量和方位的第一和第二接頭208和210。還應(yīng)當注意，一個形式中的第一和第二接頭208和210獨立地固定至基板，使系統(tǒng)200在安裝至罐上之前先能大致組裝起來，并促進爆破片204適當 壓縮。另外，在一個形式中，第一和第二接頭208和210都不穿過爆破片204的任意部位延伸。上述說明書和附圖中所述主體是闡述性而非限制性的。盡管展示和描述的是特定的實施例，然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，任何不脫離申請人所作貢獻的大范圍而作出的改變和修正都是顯而易見的。尋求保護的實際范圍由權(quán)利要求進行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于控制罐內(nèi)壓力的壓力控制系統(tǒng)，所述壓力控制系統(tǒng)包括 基板，其具有te側(cè)部和閥側(cè)部； 壓力釋放閥，其具有主體和連接部分，所述連接部分用于將所述壓力釋放閥在靠近所述閥側(cè)部處連接至所述基板； 爆破片，其位于所述壓力釋放閥與所述基板之間； 第一接頭，其在所述基板與所述壓力控制閥之間延伸，以將所述壓力釋放閥固定至所述基板，并固定所述爆破片；以及 第二接頭，用于將所述基板固定在罐上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二接頭獨立地固定在所述基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括多個第一接頭和多個弟~■接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接頭不穿過所述爆破片延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接頭從所述基板的所述罐側(cè)部延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接頭從所述基板的所述閥側(cè)部延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述罐為軌道車罐。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述罐為國際標準罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述罐為便攜罐。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制閥和所述爆破片組件位于閥蓋組件內(nèi)。
11.一種用于組裝壓力控制系統(tǒng)的方法，所述壓力控制系統(tǒng)用于控制罐內(nèi)的壓力，該方法包括以下步驟 提供基板，該基板具有te側(cè)部和閥側(cè)部； 提供壓力釋放閥，該壓力釋放閥具有主體和連接部分； 在所述壓力釋放閥的所述連接部分與所述基板的所述閥側(cè)部之間設(shè)置爆破片；以及 通過在所述基板與所述壓力釋放閥之間延伸第一接頭，將所述壓力釋放閥和所述爆破片固定至所述基板的所述閥側(cè)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過使第二接頭在所述基板與所述罐之間延伸、從而將所述基板固定至所述罐的步驟，所述第二接頭設(shè)置為獨立于所述第一接頭而操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使多個第一接頭在所述基板與所述壓力釋放閥之間延伸、同時使多個所述第二接頭在所述基板與所述罐之間延伸的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二接頭從所述基板的所述罐側(cè)部延伸至所述壓力釋放閥。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二接頭從所述壓力釋放閥延伸至所述基板的所述閥側(cè)部。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐為軌道車罐。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐為國際標準罐。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐為便攜罐。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括在所述閥蓋組件內(nèi)設(shè)置所述壓力控制閥和所述爆破片組件的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于控制罐內(nèi)壓力的壓力控制系統(tǒng)。該壓力控制系統(tǒng)基板、壓力釋放閥、爆破片、第一接頭和第二接頭。所述基板包括罐側(cè)部和閥側(cè)部。所述壓力釋放閥包括主體和連接部分，所述連接部分用于將所述壓力釋放閥在靠近閥側(cè)部處連接至基板。爆破片位于所述壓力釋放閥與所述基板之間。第一接頭在所述基板與所述壓力釋放閥之間延伸，以將所述壓力釋放閥固定在所述基板上，同時固定所述爆破片。第二接頭用于將所述基板固定至所述罐。
文檔編號F16K17/40GK102822579SQ201180007925
公開日2012年12月12日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者馬里奧·努涅斯 申請人:特拉華資本形成有限公司