JPH03209079A - 溝付き反転座屈破裂板組立て品 - 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】 本発明は一般に、溝付き反転座屈破裂板組立て品に関す
る． 多くの破裂板型の圧力安全装置が、今まで改良され且つ
使用されてきた．一般にこのような装置は、流体圧力を
含む容器またはシステムと接続される解放面に連接され
る支持部材またはフランジの対の間で支持される破裂板
を包含する．容器またはシステム中の流体圧力が板の設
計破裂圧力を越えると、破裂が起きて加圧流体は容器ま
たはシステムから解放される． 反転座屈破裂板は、ドーム状部分を含み、保護される容
器またはシステムの流体圧力は板の凸状側に加えられる
．圧力保持に失敗すると、板のドーム状部分は反転し次
いで破裂する．もともとは、総ての反転座屈破裂板組立
て品は板の出口側上にこれらの破裂板に近接して配置さ
れたナイフの刃を有していた．反転する際に、板がナイ
フの刃に突き刺さって予想通りに板を開ける．米国特許
出願第３，４８４，８１７号では、脆弱部分を有するた
め、反転時に脆弱部分の線に沿って板が破れるような反
転座屈破裂板について開示している．溝付き反転座屈破
裂板の製造方法は、米国特許出願第３，９２１，５５６
号に記載されている．幸運にも溝付き反転座屈破裂板は
使用され、数々の応用でナイフの刃の必要性を除去して
きたが、板が反転するところでは高速であること、続い
て起こる破裂の噴出性の為に分断が往々にして起きるの
で、高圧を含む応用に於いては溝付き反転座屈破裂板の
分断が問題となっていた．また、本明細書中で使用する
いくつかの反転座屈破裂板が取り付け中または取り扱い
中に傷つけられると、反転は可能であるが、設定破裂圧
力以上の流体圧力がこの上に加えられるまで開かないの
で不安全な状態になってしまう。

この分断問題を減らすために、板の蝶番部分を固定及び
支持する装置を含むＣ型一溝付き反転座屈破裂板組立て
品が従来まで開発され、使用されてきた，例えば米国特
許出願第４，７５９，４６０号は、破裂板の下流側に弓
状の内側に延びる突起を有する破裂板組立て品について
記載している．突起が配置されると破裂時には、Ｃ一型
の溝によって限定される噴出部分がこの突起を覆いそし
て破裂板に噴出部分を接続している蝶番が支持される．
破裂板が反転して突起に近接し始めるのを確実にするた
めに、破裂板中にくぼみが含まれるかまたは蝶番に近接
する破裂板支持部材部分がこの中に解放された領域を含
む． 米国特許出願第４，７５９，４６０号の突起及び溝付き
反転座屈破裂板組立て品で他の同様の支持部材の使用に
よって、高圧での適用における分断の件数が減ってはき
たが、噴出部分が破裂板から分断されることによって蝶
番領域でこのような破裂板の噴出部分が破れて結果とし
て分断は従来通り起きていた． 本発明によると、一方の側に凸状突起及びもう一方の側
に対応する凹状へこみを有して、ドームを形作り、これ
らの一方の側に少なくともーっの溝を有して、前記破裂
板中の蝶番領域によって接続される噴出部分を形作る一
つの脆弱部分の線と、この中に前記凹状へこみを有する
前記破裂板側に近接配置されている破裂板環状支持部材
を形成する反転座屈破裂板とからなる溝付き反転座屈破
裂板組立て品であって、前記破裂板から前記噴出部分を
分断、または破れ去らないように保護する支持部材が、
これらの蝶番域に近接した前記破裂板中の前記凹状へこ
み中に配置され、これによって前記破裂板の反転及び破
裂時に、前記噴出部分が前記支持部材によって蝶番域で
接触し支持されるように動かされることを特徴とする該
組立て品を提供する． このような構造では反転及び破裂時に、破裂板の分断は
実質的に排除され得、破裂板が損傷していてもまだ設定
破裂圧力以下で破裂が起き得る．本発明は、添付図面を
参照することによりさらによく理解されるであろう。

第１図〜第３図では、溝付き反転座屈破裂板組立て品１
０が幾つかのボルト１６によって従来のパイプフランジ
１２、１４の対の間でクランプで留められているのが示
されている．フランジ１２は、保護されるべき流体圧力
を包含する容器またはシステム〈ここには示されていな
い〉に連接される導管１８に密封接続されている。フラ
ンジ１４は、廃棄、貯蔵または同様の場所へ破裂板組立
て品ｌＯ内を通って加圧流体を導く導管２０に密封接続
されている．組立て品ｌＯは、流入と流出環状支持部材
２４、２６の間でクランプで留められた漬付き反転座屈
破裂板２２と、パイプフランジ１２、１４と支持部材２
４、２６との間に配置されたガスケット２８、３０を包
含する。

第１図及び第３図に最も良く示されているように、溝付
き反転座屈破裂板２２は実質的に円形で、且つ転移接続
３６によって環状の平坦なフランジ部分３４に接続され
ているドーム状部分３２を包含する。

ドーム状部分３２は、流入及び流出支持部材２４、２６
各々に面する板側の上で凸状部分と対応する凹状へこみ
４０によって形成される。環状の平坦なフランジ部分３
４は、環状支持部材２４、２６上に備えられた環状シー
ル表面の間でクランブで留められている．破裂板２２の
転移接続３６を支持するために、流出環状支持部材２６
は、ここには示されていないが流入支持部材２４よりも
小さい内径を有し得る．一つの清４２が破裂板２２のド
ーム状部分３２の凸状側に形成され、破裂板２２中に一
つの脆弱部分の線を形成し、これが実質的にこの場に（
第３図）円形の噴出部分４３を形作り、溝４２の端の間
の蝶番域４４によって破裂板２２の残存部分に接続され
る．『溝』と本明細書中で使用される用語は、破裂板中
に一つ以上の脆弱部を形戒し得るような一つ以上の講ま
たは刻み目を指し、破裂板が破裂する時にはこのために
脆弱部分の線の処より破れる。一本の溝４２は、第３図
中に示されているように使用され得るか、または複数の
溝（破線と同１ｌ！）が使用されて脆弱部分の線を形戒
してもよく、漬または複数の溝は破裂板２２のどちらか
の側で、即ちこれらの環状平坦フランジ部分３４の側か
または破裂板２２のドーム状部分３２の側かいずれか一
方の上に配置され得る．さらに溝または複数の渭は、例
えば四角、三角形などの異なる形を有する噴出部分を形
作り得る．さらに板の精度を高めるため、即ち反転及び
破裂を起こす流体圧力範囲を狭めるため、蝶番域は溝が
ないかまたは蝶番域は浅い溝または複数の清くここには
示されていない）を含み得る．また第１図〜第３図を参
照すると、破裂板流出環状支持部材２６は、板２２が反
転及び破裂する時に蝶番４４を含む破裂板２２の領域を
支持する支持部材５０を包含する．第１図〜第３図で示
されているように、支持部材５０は環状支持部材２６と
一体部分であり且つ破裂板２２の凹状へこみ４０の中に
内側及び上側に半径方向に延びる。支持部材５０は、環
状支持部材２６の内部壁を横断する弦に相当する線上に
ある垂直壁５２で半径方向に内側に伸びた形を為し、上
部方向では破裂板に近いが接触することなく滑らかな丸
い表面５６の形をしている．破裂板の蝶番域４４即ち溝
４２の両端の間の領域は、部材５０の丸い表面５６に直
接隣接して配置されている．丸い表面５６とこれらに隣
接している破裂板２２の側との間の距離は、破裂板２２
のドーム状部分３２がその反転過程を開始するまで破裂
板２２が表面５６と接触しない距離である。第３図に示
されているように、支持部材５０は蝶番域４４を過ぎて
放射状に内側へ延び、そのため破裂板２２が支持部材５
０と接触する際に、蝶番４４は支持部材５０の丸い表面
５６上で支持される．操作中に、保護されるべき容器ま
たはシステムからの流体圧が破裂板２２の設定破裂圧力
を越える際は、これらのドーム状部分３２は反転、即ち
反対に曲がって、次いで溝４２によって形成される脆弱
部分の線に沿って破れる．結果として、実質的に破裂板
２２の円形の噴出部分４３は、環状支持部材２６の内側
を通って下へそしてパイプフランジ１４及び導管２０の
中に動く． ドーム状部分３２が反転するにつれ、蝶番４４を含むこ
れらの領域は支持部材５０の表面５６で接触し支持され
る．破裂板２２の噴出部分４３は、溝４２によって形成
された脆弱部分の線に沿って破れるが、第２図に示され
たように支持された蝶番４４によって破裂板２２の残存
部分とくつついて残る．さらに、破裂板２２と支持部材
５０とが接触しているので、板２２の反転及び破裂過程
は緩慢になり、このため噴出部分４３の分断は起きない
． 支持部材５０の表面５６が蝶番４４の領域中の破裂板２
２の表面と密接した破裂板２２の凹状へこみ４０中に延
びていない場合は、分断を防ぐのに必要とされる蝶番支
持並びに反転及び破裂過程の遅延は起きない．しかしな
から支持部材５０の表面５６は、破裂板２２と接触して
はだめで、そうでないと余りに近すぎて反転過程の開始
を妨げてしまう．通常ＬＯｃｘサイズの破裂板には、表
面５６が約０．２５〜２．５ｚｇ＋の範囲の距離で破裂
板から離れている． 破裂板２２が傷付いたりすると、結果として破裂せずに
反転してしまい、支持部材５０の表面５６は板と接触し
て溝部分に集中的応力をかけてしまうので、これによっ
て破裂が板の設定破裂圧力以下の流体圧力で起きてしま
う．支持部材５０なしにＣ型漬付き破裂板が破裂せずに
反転する時には、設定破裂圧力以上の圧力が一般に要求
されるので、潜在的に不安全な板を使用することになる
．上述のように支持部材５０と接触することによって反
転後に清の部分で破れる力が集中して、流体の供給に効
果的に使用される組立て品１０を与える．従来技術のＣ
一溝付き反転座屈破裂板組立て品は一般に、加圧流体が
ガスの場合での適用が制限されていた．第４図では、例
示された装置６０は支持部材６８の形状以外には装置１
０と同一であり、流入及び流出環状支持部材６４、６６
の間にクランブで留められた溝付き反転座屈破裂板６２
を有する．支持部材６８が環状支持部材６６の一体部分
であるかわりに、破裂板６２の環状平坦フランジ６３と
流出環状支持部材６６との間にクランブで留められてい
る環状平坦フランジ６９に取り付けられている．以前と
同様に支持部材６８が放射状に内側及び上部方向へ破裂
板６２の凹状へこみ中へ延びていて丸味の表面７０で終
わっており、これは破裂板６２の蝶番域の表面と近接し
て配置されているが、接触してはいない．また支持部材
６８は、環状支持部材６６の円形内部開口部の弦に対応
する軸側方向の内側表面７２の形をしている．組立て品
６０の操作は上述の組立て品１０の操作と同一である． 第５図〜第７図を参照すると、例示されている組立て品
８０も、一方に凸状突起８４ともう一方に対応する凹状
へこみ８６を有するドーム状反転座屈破裂板８２を有す
る．破裂板８２の凸部側は、そこに破裂板８２中に蝶番
９２（第６図）によって接続されている部分的に円形の
噴出部分９０を形作る一つの脆弱部分を形或する溝８８
を含む．破裂板８２のドーム状部分８４は、流入と破裂
板流出環状支持部材９６、９８の間で各々クランブで留
められている環状平坦フランジ部分９４と接続している
． 噴出部分支持部材１００は、破裂板８２の凹状へこみ８
６中に配置されていてと破裂板８２の環状平坦フランジ
９４と環状支持部材９８との間に配置されている環状平
坦フランジ１０２に取り付けられている．支持部材１０
０は破裂板８２の凹状へこみ８６内で半径方向に内側及
び上部方向へ延び、つぶされない第一の部分１０４は環
状支持部材９８内の円形開口の弦に相当する線に沿った
形である．支持部材１００の変形しない部分１０４は、
弱められていない蝶番９２を含む破裂板８２の部分の下
にすぐ接して配備される．つぶされない部分１０４の上
部表面１０６は、一般に凹状へこみ８６に隣接する部分
に対応した形であるが、しかしこれらの表面には接触し
ていない。

支持部材１００はさらに、破裂板８２の凹状へこみ８６
中で半径方向に内側へ延びていて、破裂板８２の中央部
分に隣接して終わっている．支持部材１００のフィンガ
一部分１０８の上部表面１１０は一般に、凹状へこみ８
６の表面に対応した形になっているが、この表面には接
触しない． 操作中は第７図に示すように、破裂板８２の凸状側にか
かる流体圧力が板の設定破裂圧力を越えると、板は反転
して溝８８によって作り出された脆弱部分の線に沿って
破れる。破裂板８２が反転するにつれ、板はつぶれされ
ない部分１０４と支持部材１００の折り畳めないフィン
ガ一部分１０８に接触する。

つぶされない部分１０４は、破裂板８２に形作られた蝶
番９２を支持し、これによって蝶番領域が破れるのから
保護している。折り畳めるフィンガ一部分１０８は破裂
板８２と共に動き、反転している間に、噴出部分の下で
折り畳まれてエネルギーを吸収し、噴出部分９０を下へ
ゆっくりと下げ、これによって噴出部分９０の分断を防
ぐ． 理解されるように、支持部材１００は環状フランジ部分
９４に取り付けられるよりも流出環状支持部材９８に取
り付けられるかまたはその一部となり得る。支持部材１
００のフィンガ一部分１０８は、例示された実質的に長
方形以外の他に種々の形も取り得る． 第８図〜第１１図は、一方に凸状突起１２４を、もう一
方にこれに対応する凹状へこみ１２６を有するドーム状
反転座屈破裂板１２２を有する組立て品１２０のもう一
つの態様を示している．講１２８は一本の脆弱部分を形
成するように破裂板１２２の凸側に形戒され、破裂板１
２２内で蝶番１３２によって接続されている部分的に円
形の噴出部分１３０を形作っている．破裂板１２２のド
ーム状部分１２４は、流入及び流出環状破裂板支持部材
１３６、１３８の各々の間でクランブで留められている
環状平坦フランジ部分１３４に接続されている． ここでは噴出部分支持部材１４０は、流出支持部材１３
８に取り付けられていて、上述の組立て品１０の支持部
材５０と同一状態で、破裂板１２２の凹状へこみ１２６
中で半径方向に内側及び上部方向へ延びている．さらに
支持部材１４０は、支持部材１４０の内部底端に沿って
延び下へ突き出るリップ部１４４及びへこみ１４２をこ
の底部に有する． 操作中は第９図〜第１１図に示されるように、破裂板１
２２の凸側にかかる流体の圧力が板の設定破裂圧力を越
えると、板が溝１２８（第９図）によって作られた脆弱
部分の線に沿って反転し破れる。破裂板１２２が反転す
ると、板は支持部材１４０の表面の丸い上部表面と接触
し、さらに支持部材１４０の内部側に強制的に動いて接
触し（第１０図）、これによって噴出部分１３０の部分
がリップ１４４の下方へ延びて、第１１図に示されてい
るようにへこみ１４２で変形される。このように、支持
部材１４０の底部でへこみ１４２及びリップ１４４が存
在することによって支持部材１４０上で噴出部分１３０
が掴まれて、噴出部１３０が例えば解放された加圧流体
の流れによって、実質的に疲労及び破断しないようにす
ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の溝付き反転座屈破裂板組立て品が従
来の管フランジ間でクランプで留められている一態様の
側断面図、第２図は、反転及び破裂後のこれらの破裂板
を示す第１図の組立て品の側断面図、第３図は、第１図
の３−３に沿った上面図、第４図は、噴出部分支持部材
のもう一つの形状を含む本発明の組立て品の側断面図、
第５図は、噴出部分支持部材のさらにもう一つの形状を
有する本発明の組立て品の側断面図、第６図は、第５図
の組立て品の上面図、第７図は、反転及び破裂板の破裂
後の第５図の組立て品の側断面図、第８図は、噴出部分
支持部材のもう一つの形状を有する本発明の組立て品の
側断面図、第９図は、反転及び当初の破裂が起きた後の
これらの破裂板を示す第８図の組立て品の側断面図、第
１０図は、破裂板の噴出部分が支持部材の回りに部分的
に巻き付いた後の第８図の組立て品の側断面図、第１１
図は、破裂板の噴出部分が支持部材の回りに完全に巻き
付いた後の第８図の組立て品の側断面図である。 １０、８０、１２０・・・・・・溝付き反転座屈破裂板
組立て品、１２、１４・・・・・・パイプフランジ、１
６・・・・・・ボルト、１８、２０・・・・・・導管、
２２、６２、８２・・・・・・溝付き反転座屈破裂板、
２４、２６、６４、６６・・・・・・環状支持部材、２
８、３０・・・・・・ガスケット、３２・・・・・・ド
ーム部、３４、６３、６９、９４、１０２、１３４・・
・・・・環状平坦フランジ部、３６・・・・・・転移接
続、３８，８４、１２４・・・・・・凸状突起、４０、
８６，１２６・・・・・・凹状へこみ、４２、８８、１
２８・・・・・・溝、４３、９０、１３０・・・・・・
噴出部、４４、９２、１３２・・・・・・蝶番領域、５
０、６８、９６、９８・・・・・・支持部材、５２・・
・・・・垂直壁、５６、７０・・・・・・丸い表面、６
０・・・・・・装置、７２・・・・・・軸側表面、１０
０、１４０・・・・・・噴出部支持部材、１０４・・・
・・・つぶされない第一部分、１０８・・・・・・フィ
ンガ一部、１１０・・・・・・フィンガ一部上面、１２
２・・・・・・ドーム状破裂板、１３６、１３８・・・
・・・環状破裂板支持部材、１４２・・・・・へこみ、
１４４・・・・・・リップ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一方の側に凸状突起ともう一方の側にこれに対応
   する凹状へこみを有してドームを形作り、且つこれらの
   一方の側に少なくとも一つの溝を有して脆弱部分の線を
   形成する反転座屈破裂板からなる溝付き反転座屈破裂板
   組立て品であつて、この脆弱部分が前記破裂板中の蝶番
   領域によって接続される噴出部分を形作り、また破裂板
   環状支持部材が前記凹状へこみを有する前記破裂板の側
   に近接して配置されており、前記噴出部分を前記破裂板
   から分断または破れ去らないように防ぐ支持部材が、蝶
   番領域に隣接している前記破裂板の前記凹状へこみ内に
   配置されており、これによって前記破裂板が反転及び破
   裂する際に、前記噴出部分が前記支持部材によって蝶番
   領域で接触且つ支持されることを特徴とする組立て品。 （２）前記支持部材が前記破裂板環状支持部材の内部に
   取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の
   組立て品。 （３）前記凸状突起及びこれに対応する前記凹状へこみ
   が、丸い外周をしていて且つ前記破裂板の環状平坦フラ
   ンジ部分に接続されている前記破裂板にドームを形作り
   、前記支持部材が、前記破裂板の環状平坦フランジ部分
   と前記破裂板環状支持部材との間に配置された環状平坦
   フランジに取り付けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の組立て品。（４）前記支持部材が、前記破裂
   板の前記凹状へこみ中に半径方向に内側に延びている壊
   れ易いフィンガーを有し、これによって前記破裂板の反
   転及び破裂時に、前記噴出部分が接触して前記フィンガ
   ーを折り畳むことを特徴とする請求項３に記載の組立て
   品。 （５）前記噴出部分支持部材が、丸味の部分を有し、該
   丸味の部分が、前記蝶番の長さに沿って且つ隣接して存
   在する軸方向の側の表面によって形作られることを特徴
   とする請求項３に記載の組立て品。 （６）脆弱部分が破裂板中に実質的に円形の噴出部分を
   形作り、且つ前記蝶番が破裂板内で噴出部分の弦に対応
   して形作られ、前記支持部材が、破裂板に接触すること
   なく前記蝶番に近接して且つこの長さに沿って配置され
   た丸味の表面を有することを特徴とする請求項１から５
   のいずれか一項に記載の組立て品。 （７）前記支持部材が破裂板の凹状面から離れた位置に
   リップを有し、噴出部分の端が係合して且つこれによっ
   て中に捕まえられる凹部を前記リップが形作ることを特
   徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の組立て
   品。