JPH0639181Y2 - 破裂形圧力リリーフ装置 - Google Patents

破裂形圧力リリーフ装置

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JPH0639181Y2
JPH0639181Y2 JP1991006379U JP637991U JPH0639181Y2 JP H0639181 Y2 JPH0639181 Y2 JP H0639181Y2 JP 1991006379 U JP1991006379 U JP 1991006379U JP 637991 U JP637991 U JP 637991U JP H0639181 Y2 JPH0639181 Y2 JP H0639181Y2
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hinge reinforcing
annular support
spherical crown
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ビーエス・アンド・ビー・セフテイ・システム・リミテツド
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は破裂形圧力リリーフ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の破裂形圧力リリーフ装置において
は、破裂円板が入口支持部材と出口支持部材との間に締
付けられ、これらの入口支持部材及び出口支持部材は圧
力リリーフシステム内へ接続され、当該システム内に超
過圧力状態が発生したとき破裂円板が破裂するように構
成されている。
【０００３】従来、特定用途にそれぞれ最もよく適し
た、多くの異なる形態の破裂円板が提案されてきてい
る。
【０００４】例えば平たい部分であるブレード部に隣接
して凹面・凸面円板が配置され、超過圧力の場合に当該
凹面・凸面が逆転して穴があくように構成された破裂円
板がある。
【０００５】また弱化線を形成して破裂を制御するため
に溝や切込線を備えた破裂円板もある。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、特に液
体および低圧力気体用途において問題がなお残ってい
る。特に、切込線や溝のない円板がそのような用途にお
いて使用されるときには、破裂に際して円板の破片がし
ばしば形成されてしまい、これらの破片により下流側の
装置を損傷してしまう可能性がある。
【０００７】一方、破砕しない円板、例えば表面に切込
線を持つものは破裂に際して完全に切り開かれない傾向
があり、前述の液体や気体等の流体の流れを妨げてしま
う恐れがある。
【０００８】本考案の目的は、破裂円板を構成する球冠
部の厚みを薄くし得ると共に、球冠部の破れた部分の破
裂円板からの離脱を防止し得、更に、流体の圧力を迅速
に低下させ得ると共に液体又は低圧気体に対して適切に
作動し得る破裂形圧力リリーフ装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本考案によれば、前述の
目的は、入口環状支持部材と、入口環状支持部材と協働
する出口環状支持部材と、入口環状支持部材の一端と、
当該入口環状支持部材の一端と対向する出口環状支持部
材の一端との間に挟持されるべく形成された環状フラン
ジ部分と、環状フランジ部分と協働して破裂円板を形成
すべく、外周縁が環状フランジ部分の内周縁と一体的に
接続されており、入口環状支持部材の内部と向い合う凹
面と、出口環状支持部材の内部と向い合う凸面とを有す
る球冠部と、所定値を超える圧力が前述の凹面に加わっ
た際に、球冠部が破れて開口を形成するように、前述の
凹面及び前述の凸面の少なくとも一方の面に設けられて
おり、前述の外周縁の内側に位置する球冠部の領域内に
おいて前述の外周縁に隣接して形成された溝と、前述の
外周縁の劣弧部によって規定される球冠部の弓状領域の
形状に類似の形状を有するヒンジ強化部材とを備えてお
り、ヒンジ強化部材は、前述の劣弧部に対応する当該ヒ
ンジ強化部材の縁部が前述の劣弧部に沿って位置決めさ
れるように球冠部の前述の凹面及び前述の凸面の少なく
とも一方に一体的に取り付けられていると共に、溝が当
該ヒンジ強化部材によって覆われる球冠部の領域内に部
分的に存在するように形成されている破裂形圧力リリー
フ装置により達成される。
【００１０】
【作用】ヒンジ強化部材が、球冠部の外周縁の劣弧部に
よって規定される当該球冠部の弓状領域の形状に類似の
形状を有しており、また、ヒンジ強化部材は、劣弧部に
対応する当該ヒンジ強化部材の縁部が劣弧部に沿って位
置決めされるように球冠部の凹面及び凸面の少なくとも
一方に一体的に取り付けられており、更に、ヒンジ強化
部材は、溝が当該ヒンジ強化部材によって覆われる球冠
部の領域内に部分的に存在するように形成されているた
め、球冠部が溝に沿って破れる際に、亀裂が溝のない球
冠部にまで及んで、球冠部の溝の内側の部分が球冠部の
外周縁部から離脱して、破裂円板より下流側へ流出する
のを確実に防止し得、また、球冠部の溝より内側の部分
の離脱防止のために球冠部の厚みを厚くする必要がな
く、球冠部の厚みをより一層薄くすることができ、その
結果、球冠部が溝に沿って破れた際に、球冠部の溝より
内側の部分がヒンジ強化部材の縁部に沿って容易に折れ
曲ることができ、球冠部に完全な開口を生じさせ、流体
の流通に対する抵抗を低減して、流体の圧力を迅速に低
下させ得、また、球冠部の厚みを薄くし得るため、溝よ
り内側の球冠部の部分を折れ曲らせるに要する力を減少
させ得、その結果、液体又は低圧気体に対して適切に作
動し得る。
【００１１】本考案の破裂形圧力リリーフ装置は液体お
よび低圧力気体システムに特に有用であるが、これに限
定されるものではない。
【００１２】前記ヒンジ強化部材は破裂円板の球冠部の
凸面側または凹面側に設けられあるいは当該球冠部の両
側にそれぞれ設けられ得る。
【００１３】また、前記ヒンジ強化部材は前述の球冠部
に点溶接されかつ破裂円板の環状フランジ部分の一方の
面上に配置される環状部材と一体であり得る。
【００１４】
【実施例】本考案は添付図面と関連する実施例の以下の
説明からさらに明瞭に理解されるであろう。
【００１５】１０で示された装置は入口環状支持部材と
しての入口支持部材１２と出口環状支持部材としての出
口支持部材１４を含み、これらの部材間に破裂円板アセ
ンブリ１６が密封的に締付けされている。
【００１６】部材１２，１４は種々の形態をとりうる
が、図示のように、破裂円板アセンブリ１６の対向側部
と係合しかつ複数のスタッド１８とナット２０によって
保持されたフランジを有する。
【００１７】あるいは部材１２，１４は通常のパイプフ
ランジ間または他の締付け手段間に締付けられた環状支
持部材であってもよい。
【００１８】支持部材１２及び１４はそれぞれ導管２２
及び導管２４の夫々に溶接されている。使用に際して導
管２２は超過圧力から保護されるべき、加圧流体を収容
した容器に接続される。
【００１９】導管２４は例えばリリーフ弁のような別の
圧力リリーフ装置または大気に接続される。
【００２０】支持部材１２，１４は、破裂円板アセンブ
リ１６の破裂円板２６の環状フランジ部分２８と密封係
合するための、対向する平らな環状シート表面を有す
る。
【００２１】破裂円板２６のフランジ部分２８は円形の
転移接続部３２によって球冠部３０に接続されている。
【００２２】破裂円板２６は通常の型のものであり、そ
の凹面側に圧力が加えられるように配置されている。
【００２３】図３に示すように、破裂円板２６の球冠部
３０は片側に好適には凹面側に溝３４を有している。
【００２４】溝３４は弱化線であり、流体の圧力が所定
値を超えると球冠部３０がその弱化線に沿って破れて破
裂円板２６は開口する。溝３４は円形でありかつ連続
的、すなわち完全な円であってもよいが、好適には部分
的な円である。
【００２５】図１から図３の実施例における破裂形圧力
リリーフ装置は、破裂円板２６の両側に一対の同一の形
状であって、かつ同一に配置された、実質的に環状の強
化部材３６，３８を含んでいる。
【００２６】各強化部材３６，３８はヒンジ強化部材と
しての凹面・凸面ヒンジ強化部材４２，４６と、当該凹
面・凸面ヒンジ強化部材４２，４６と一体の平らな環状
フランジ部分４０，４４とを含んでおり、当該ヒンジ強
化部材４２，４６は破裂円板２６の球冠部３０の一側部
において内方へ小距離の所まで延在している。
【００２７】かくしてヒンジ強化部材４２，４６は転移
接続部３２によって画定された部分的な円とその弦とに
よって実質的に規定された周辺形状を有する。
【００２８】図３に示すように、破裂円板２６の溝３４
は円の一部を形成しており、かつその両端は凹面・凸面
ヒンジ強化部材４２，４６の内方端縁の所に存在してい
る。
【００２９】環状の強化部材３６，３８は、好適には平
らな環状フランジ部分４０，４４が４８で示す位置にお
いて破裂円板２６の平らな環状フランジ部分２８に点溶
接されることによって、破裂円板２６に結合されかつそ
れによって強固に保持されている。
【００３０】さらに、凹面・凸面ヒンジ強化部材４２，
４６は５０で示す位置において破裂円板２６の球冠部３
０に点溶接されている。
【００３１】一対の通常のガスケット５２が円板２６と
強化部材３６，３８とからなる破裂円板アセンブリ１６
と支持部材１２，１４との間に配置され、それらの間に
圧力的に密封シールを確保している。
【００３２】破裂形圧力リリーフ装置の動作において、
加圧流体は導管２２および入口支持部材１２を経て破裂
円板２６へ導かれ、圧力が破裂円板２６の設計破裂圧力
よりも低いレベルにある限り、破裂円板２６によって制
止されている。
【００３３】圧力が設計破裂圧力に達すると破裂円板２
６は破裂しかつ溝３４に沿って破れる。
【００３４】図２に示すように、破裂円板２６が破裂す
ると、溝３４以内の球冠部３０の部分は解放された流体
の流れによって強制的に開かれる。
【００３５】ヒンジ強化部材４２，４６が球冠部３０に
取付けられているため、破裂した部分はヒンジ強化部材
４２，４６の端縁において曲がるが取付けられた状態を
維持している。
【００３６】本破裂形圧力リリーフ装置においては、破
裂に際して分離破片が破裂円板２６において形成され得
ず、かつ破裂部分の面積を大きくとり得るため、解放流
体は容易に破裂部分を折り曲げて開くことができる。
【００３７】かくして、液体または低圧気体を利用する
装置１０においては、破裂後当該装置１０の中を通って
流れる解放された流体の力が比較的に低い場合にも、破
裂部分はヒンジ強化部材４２，４６の内部において容易
に折り曲げられて、かつ最大開口が得られる。
【００３８】図４から図８はそれぞれ本考案による破裂
形圧力リリーフ装置の破裂円板アセンブリの別の実施例
を示す。
【００３９】各実施例において破裂円板アセンブリは破
裂円板６２を含んでいる。
【００４０】破裂円板６２は円形転移接続部６８によっ
て球冠部６６に接続された平らな環状フランジ部分６４
を有している。
【００４１】また各実施例において、破裂円板６２は実
質的に円形の弱化線を形成するために溝７０と球冠部６
６とを有しており、かつ１つまたは２つのヒンジ強化部
材と関連させられている。
【００４２】このヒンジ強化部材に破裂円板６２が好適
に点溶接によって取付けられている。
【００４３】図４の実施例では破裂円板アセンブリは破
裂円板６２の凸面側に取付けられた単一の環状の強化部
材７２を含んでいる。
【００４４】この強化部材７２は平らな環状フランジ部
分７４および当該環状フランジ部分と一体のヒンジ強化
部材としての凹面・凸面ヒンジ強化部材７６を有してい
る。
【００４５】図５の実施例ではやはり単一の強化部材９
２が設けられている。この強化部材９２は破裂円板６２
の凹面側に取付けられており、環状フランジ９４とヒン
ジ強化部材としての凹面・凸面ヒンジ強化部材９６とを
有している。
【００４６】図６の実施例では一対のヒンジ強化部材と
しての凹面・凸面ヒンジ強化部材１１２，１１４が設け
られている。
【００４７】これらの強化部材１１２，１１４は球冠部
６６の両面にその一端縁に隣接して結合されている。
【００４８】強化部材１１２，１１４は形状が同一であ
りかつ平らな環状フランジ部分を含まない点で上述した
強化部材のいずれとも異なっている。
【００４９】図７の実施例では単一のヒンジ強化部材と
しての凹面・凸面ヒンジ強化部材１３２が設けられてい
る。
【００５０】この凹面・凸面ヒンジ強化部材１３２は環
状フランジ部分６４に接続されず、かつ破裂円板６２の
凸面側に取付けられている。
【００５１】図８の実施例ではやはり環状フランジ部分
を含まないヒンジ強化部材としての凹面・凸面ヒンジ強
化部材１５２が設けられている。
【００５２】この凹面・凸面ヒンジ強化部材１５２は破
裂円板６２の凹面側に取付けられている。
【００５３】図４から図８の各実施例の装置は前述した
図１から図３の実施例の装置と同様に動作する。
【００５４】図４から図８の実施例の装置においてヒン
ジ強化部材は第一の実施例の装置に関して前述したもの
と同一の周辺形状を有している。
【００５５】１つまたは２つのヒンジ強化部材の選択お
よびこれらのヒンジ強化部材が平らなフランジ部分を有
する環状強化部材と一体であるべきか否かの選択は、予
期される特定装置及びその利用ならびに破裂円板材料の
厚さ及び曲げ強度に依存している。
【００５６】実施例 図１の装置１０は１７０ｐｓｉｇ（１２ｋｇ／ｃｍ２）
の正常動作圧力で液体を収容した圧力容器に導管２２に
よって接続された。
【００５７】破裂円板アセンブリ１６は３．５インチ
（８．９ｃｍ）直径の破裂円板２６を含んでおり、この
破裂円板２６は４．９９０インチ（１２．６ｃｍ）広さ
の平らな環状フランジ部分２８を有している。即ち、円
形転移接続部３２で画定された円の直径は３．５インチ
（８．９ｃｍ）であった。
【００５８】破裂円板２６の球冠部３０は０．５００イ
ンチ（１．２５ｃｍ）の円頂高さを有し、破裂円板２６
は０．０１２インチ（０．０３０５ｃｍ）厚さのニッケ
ルから形成された。
【００５９】破裂円板２６の設計破裂圧力は２００ｐｓ
ｉｇ（１４ｋｇ／ｃｍ２）±５％であった。
【００６０】溝３４は３ １／４インチ（８．２５ｃ
ｍ）の広さと０．００６インチ（０．０１５２ｃｍ）の
深さを有するように形成された。
【００６１】強化部材３６，３８は、破裂円板２６の環
状フランジ部分２８と対応する大きさの環状フランジ部
分４０，４４と、内部端縁１．５インチ（３．８ｃｍ）
の長さを持つような大きさの一体のヒンジ強化部材とし
ての凹面・凸面ヒンジ強化部材４２，４６とを含むもの
であった。
【００６２】破裂円板２６の転移接続部３２からヒンジ
強化部材４２，４６の内部端縁まで測定した最大距離は
０．５インチ（１．２５ｃｍ）であった。
【００６３】装置１０が接続されている容器に収容され
た液体の圧力が２００ｐｓｉｇ（１４ｋｇ／ｃｍ２）に
達したとき、破裂円板２６は破裂し且つ溝３４で形成さ
れた弱化線に沿って破れた。
【００６４】破裂に際して、破裂円板２６の球冠部３０
の破れた部分は、ヒンジ強化部材４２，４６の内部端縁
で画定されたヒンジ線に沿って、破裂円板２６の残りの
部分から折り曲げられた。
【００６５】
【考案の効果】本考案によれば、破裂円板を構成する球
冠部の厚みを薄くし得ると共に、球冠部の破れた部分の
破裂円板からの離脱を防止し得、更に流体の圧力を迅速
に低下させ得ると共に、液体又は低圧気体に対して適切
に作動し得る破裂形圧力リリーフ装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の破裂形圧力リリーフ装置の側面断面図
である。
【図２】破裂円板が破裂した後の図１の装置の側面断面
図である。
【図３】図３は図１の破裂円板アセンブリの平面図であ
る。
【図４】図４は破裂円板アセンブリの別形態の側面断面
図である。
【図５】図５は破裂円板アセンブリの別形態の側面断面
図である。
【図６】図６は破裂円板アセンブリの別形態の側面断面
図である。
【図７】図７は破裂円板アセンブリの別形態の側面断面
図である。
【図８】図８は破裂円板アセンブリの別形態の側面断面
図である。
【符号の説明】
１０ 破裂形圧力リリーフ装置 １２ 入口支持部材 １４ 出口支持部材 １６ 破裂円板アセンブリ ２２，２４ 導管 ２６ 破裂円板 ２８ フランジ部分 ３０ 球冠部 ３２ 転移接続部 ３４ 溝 ３６，３８ 強化部材 ４０，４４ フランジ部分 ４２，４６ ヒンジ強化部材 ４８，５０ 点溶接部の位置 ５２ ガスケット

Claims (9)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】入口環状支持部材と、 前記入口環状支持部材と協働する出口環状支持部材と、 前記入口環状支持部材の一端と、当該入口環状支持部材
    の一端と対向する前記出口環状支持部材の一端との間に
    挟持されるべく形成された環状フランジ部分と、 前記環状フランジ部分と協働して破裂円板を形成すべ
    く、外周縁が前記環状フランジ部分の内周縁と一体的に
    接続されており、前記入口環状支持部材の内部と向い合
    う凹面と、前記出口環状支持部材の内部と向い合う凸面
    とを有する球冠部と、 所定値を超える圧力が前記凹面に加わった際に、前記球
    冠部が破れて開口を形成するように、前記凹面及び前記
    凸面の少なくとも一方の面に設けられており、前記外周
    縁の内側に位置する前記球冠部の領域内において前記外
    周縁に隣接して形成された溝と、 前記外周縁の劣弧部によって規定される前記球冠部の弓
    状領域の形状に類似の形状を有するヒンジ強化部材とを
    備えており、 前記ヒンジ強化部材は、前記劣弧部に対応する当該ヒン
    ジ強化部材の縁部が前記劣弧部に沿って位置決めされる
    ように前記球冠部の前記凹面及び前記凸面の少なくとも
    一方に一体的に取り付けられていると共に、前記溝が当
    該ヒンジ強化部材によって覆われる前記球冠部の領域内
    に部分的に存在するように形成されている破裂形圧力リ
    リーフ装置。
  2. 【請求項２】前記溝が実質的に円形又は部分円形に形成
    されている請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記ヒンジ強化部材が、前記破裂円板の環
    状フランジ部分の一方の面上に配置される環状部材と一
    体的に連結されている請求項１又は２に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記ヒンジ強化部材が、前記破裂円板の前
    記凸面に設けられている請求項１から３のいずれか一項
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記ヒンジ強化部材が、前記破裂円板の前
    記凹面に設られている請求項１から３のいずれか一項に
    記載の装置。
  6. 【請求項６】一対の前記ヒンジ強化部材が設けられてお
    り、その一方は前記破裂円板の前記球冠部の前記凸面に
    配置されており、その他方は、前記破裂円板の前記球冠
    部の前記凹面に配置されている請求項１から３のいずれ
    か一項に記載の装置。
  7. 【請求項７】前記ヒンジ強化部材が前記破裂円板の前記
    球冠部に点溶接されている請求項１から６のいずれか一
    項に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記環状部材が前記破裂円板の前記環状フ
    ランジ部分に点溶接されている請求項３から７のいずれ
    か一項に記載の破裂形圧力リリーフ装置。
  9. 【請求項９】前記入口環状支持部材の前記一端と前記出
    口環状支持部材の前記一端は、これらの間に前記破裂円
    板の前記環状フランジ部分を密封的に締付けるように構
    成されている請求項１から８のいずれか一項に記載の装
    置。
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