專利名稱：壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓力容器安全裝置，具體涉及壓力容器門上的傳感 器與爆炸螺栓裝置。
背景技術：
壓力容器泛指工業(yè)生產(chǎn)中用于完成反應、傳熱、傳質(zhì)、分離和貯運 等生產(chǎn)工藝過程，并承受一定壓力的容器。如反應容器、換熱容器、分 離容器和貯運容器等。由于生產(chǎn)過程的多種需要，壓力容器的種類繁多， 具體結(jié)構(gòu)也多種多樣。但其共同的特點是它們都有一個承受一定壓力的 各種不同形狀的外殼。我國《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》把壓力 容器定義為"壓力為一個表壓以上的各種壓力容器"。并明確規(guī)定，設計、 制造、安裝、使用、檢驗、維修、改造等部門必須遵照執(zhí)行。我國壓力 容器分為固定式壓力容器和移動式壓力容器，包括各類氣瓶(無縫氣瓶、 有縫氣瓶、溶解乙炔氣瓶、液化石油氣瓶)、液化氣體汽車槽車、鐵路罐 車。"爆炸"是指極其迅速的物理的或化學的能量釋放過程。壓力容器破 裂分為物理爆炸現(xiàn)象和化學爆炸現(xiàn)象。所謂物理爆炸現(xiàn)象是容器內(nèi)高壓 氣體迅速膨脹并以高速釋放內(nèi)在能量。化學爆炸現(xiàn)象還有化學反應高速 釋放的能量，其爆炸危害程度往往比物理爆炸現(xiàn)象嚴重。容器破裂時的 危害，通常有下列幾種1)碎片的破壞作用。高速噴出的氣體的反作用 力把殼體向破裂的相反方向推出。有些殼體則可能裂成碎塊或碎片向四 周飛散而造成危害。2)沖擊波危害。容器破裂時的能量除了小部分消耗 于將容器進一步撕裂和將容器或碎片拋出外，大部分產(chǎn)生沖擊波。沖擊波可將建筑物摧毀，使設備、管道遭到嚴重破壞，運處的門窗玻璃破碎。
沖擊波與碎片的危害一樣可導致周圍人員傷亡。.3)有毒介質(zhì)的毒害。盛 裝有毒介質(zhì)的容器破裂時，會釀成大面積的毒害區(qū)。有毒液化氣體則蒸 發(fā)成氣體，危害很大。 一般在常溫下破裂的容器，大多數(shù)液化氣體生成 的蒸汽體f^約為液體的二、三百倍。如液氨為240倍，液氯為150倍，氫 氰酸為200 370倍，液化石油氣約為180 200倍。有毒氣體在大范圍內(nèi) 導致生命體的死亡或嚴重中毒。如一噸液氯容器破裂時可釀成8.6xl04m3 的致死范圍，5.5xl06ms的中毒范圍。4)可燃介質(zhì)的燃燒及二次空間爆炸 危害。盛裝可燃氣體、液化氣體的容器破裂后，可燃氣體與空氣混合， 遇到觸發(fā)能量(火種、靜電等)在器外發(fā)生燃燒、爆炸，釀成火災事故。其 中可燃氣體在器外的空間爆炸，其危害更為嚴重。液態(tài)烴氣化后的混合 氣體爆炸燃燒區(qū)域，可為原有體積的6萬倍。例如一臺盛裝1600ms乙烯的 球罐破裂后燃燒區(qū)范圍可達直徑700m、高350m。其二次空間爆炸的沖擊 波可達十余公里，這種危害絕非蒸汽鍋爐物理爆炸所能比擬的。
壓力容器安全附件包括安全閥、爆破片、緊急放空閥之類的安全泄 壓裝置以及液位計、壓力表、單向閥、限流閥、溫度計、緊急切斷裝置 等保證設備正常、安全運行的一類裝置。安全泄放裝置是一種保證壓力 容器安全運行、防止超壓的保護裝置。當容器內(nèi)壓力一旦超過規(guī)定，它 能自動、迅速地把容器內(nèi)的介質(zhì)排出，使設備內(nèi)的壓力始終保持在最高 許可壓力范圍內(nèi)。安全閥的結(jié)構(gòu)比較簡單，它基本上由3個部分組成 閥座、闊瓣和加載機構(gòu)。當設備內(nèi)壓力超過規(guī)定的最高工作壓力并達到 安全閥的開啟壓力時，內(nèi)壓作用于閥瓣上的力大于加載機構(gòu)施加在它上面的力，于是安全閥開啟，設備內(nèi)的介質(zhì)即通過閥座與閥瓣之間的空隙 排出。爆破片又稱防爆膜、防爆片、爆破膜等，是一種斷裂式安全泄放 裝置。如果發(fā)生超壓膜片自行破裂，介質(zhì)迅速外泄，壓力很快下降，使 容器受到保護。爆破片一般適用于下列場合存在爆燃或異常反應可能 使壓力驟增的場合；盛裝著劇毒介質(zhì)，不允許有任何泄漏的場合。
目前，有關壓力容器爆炸事件屢屢見諸報端，如新澤西天然氣管道 大爆炸；沈陽餐飲液化鋼瓶爆炸；石家莊車輛工廠石油氣罐爆炸；尼日 利亞油管爆炸；勝利油田煤氣罐發(fā)生爆炸等。很多是由于壓力容器內(nèi)部 的工作介質(zhì)不潔凈，運行中會產(chǎn)生大量沉淀或粉狀粘附物，會妨礙安全 閥運作的場合，所以設計一種新型的壓力防爆裝置很有必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述存在問題，提出了一種攜帶隔膜的壓力傳感器與爆 炸螺栓裝置設置于壓力容器的門上。爆炸螺栓設置在壓力容器的門的鉸 鏈上，假如壓力容器內(nèi)部的壓力超過容許的壓力值，壓力容器的氣體就 會推動壓力傳感器的隔膜，隔膜推動隔膜外滑板，帶凸輪的滑動臂在滑 動變阻器上滑動，此時，加大了電路中的電流，電流增加到一定數(shù)值時 炸藥就爆炸，將爆炸螺栓在預留凹槽處炸斷，則壓力容器門被打開，使 高壓容器得到泄壓，就避免了高壓容器的爆炸，保護了人民的生命財產(chǎn) 的安全。此設備與使用安全閥相比更為可靠，使用安全閥會因為壓力容 器內(nèi)部的工作介質(zhì)不潔凈，運行中會產(chǎn)生大量沉淀或粉狀粘附物，會妨 礙安全閥運作，而運用壓力傳感器與爆炸螺栓裝置就不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。 本發(fā)明涉及的技術解決方案本發(fā)明主要壓力傳感器與爆炸螺栓組成，其中爆炸螺栓由炸藥2、預 留凹槽3、壓力容器鉸鏈外側(cè)螺母4、調(diào)換炸藥螺釘5和通電導線6組成； 壓力傳感器由帶凸輪的滑動臂7、滑動變阻器8、滑動接觸頭9、開關10、 限流電阻ll、電源12、電流表13、電壓表14、隔膜外滑板15、壓力傳 感器的隔膜16和壓力傳感器外殼17組成。所述的壓力容器鉸鏈外側(cè)螺-母4中心設有調(diào)換炸藥螺釘5，以便于炸藥失效時及時更換炸藥2;所述 的調(diào)換炸藥螺釘5中心設有通電導線6，以便于引爆炸藥2;所述的炸藥 2外側(cè)設有預留凹槽3，以便于爆炸螺栓在爆炸時恰好在預留凹槽3處炸 斷。
本發(fā)明進一步技術解決方案是，在隔膜壓力傳感器上，所述的滑動接 觸頭9設有帶凸輪的滑動臂7，以便于隔膜外滑板15左右移動時推動凸 輪，使得滑動接觸頭9在滑動變阻器8上自由滑動。所述的滑動變阻器8 與爆炸螺栓之間的電路上設有電流表13和限流電阻11,便于控制電路中 的電流大小，從而調(diào)節(jié)控制爆炸螺栓的爆炸具體時間。
本發(fā)明有益效果
(一) 采用本發(fā)明可以減少因為安全閥失靈而造成事故，爆炸螺栓 上設有預留凹槽，爆炸螺栓斷開時殘骸體積小，不傷及周圍的設備。
(二) 本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧，操作方便，實用性強，造價低，便于安裝， 好操作，好使用，比安全閥穩(wěn)定可靠，確保壓力容器的安全。
(三) 本發(fā)明在壓力傳感器裝置里設置了限流電阻，電阻大小可以 調(diào)換，滑動變阻器的阻值亦可以調(diào)整，這樣就可以設置不同的壓力值讓 爆炸螺栓爆炸，從而就可以把本發(fā)明裝置運用于不同的壓力容器上。(四)本發(fā)明具有廣闊的推廣應用前景。


附圖1為發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖中l(wèi)壓力容器的外殼、2炸藥、3預留凹槽、4壓力容器鉸鏈外側(cè) 螺母、5調(diào)換炸藥螺釘、6通電導線、7帶凸輪的滑動臂、8滑動變阻器、 9滑動接觸頭、IO開關、ll限流電阻、12電源、13電流表、14電壓表、 15隔膜外滑板、16壓力傳感器的隔膜、17壓力傳感器外殼、18氣體、19 壓力容器門板。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的主要組成件設置在壓力容器門板19上，即將 壓力容器門的鉸鏈上的螺栓改為爆炸螺栓，當爆炸螺栓爆炸后，壓力容 器門就自行打開，起到泄壓作用，壓力容器就不會爆炸，起一個保護壓 力容器作用。本發(fā)明主要壓力傳感器與爆炸螺栓組成，其中爆炸螺栓由 炸藥2、預留凹槽3、壓力容器鉸鏈外側(cè)螺母4、調(diào)換炸藥螺釘5和通電 導線6組成，其中在壓力容器的外側(cè)的爆炸螺栓上設置一道環(huán)狀預留凹 槽3，可以造成應力集中，使得爆炸時沿著環(huán)狀預留凹槽3處斷開，預留 凹槽設置于壓力容器的外側(cè)，這樣爆炸時，爆炸螺栓殘骸向外側(cè)飛出去， 而不至于螺栓殘骸向內(nèi)部飛出打壞壓力容器。圖下方的為壓力傳感器， 其中電源12供電，IO為開關K，當壓力容器未使用時，可以關閉開關IO。 使用時，壓力傳感器與壓力容器內(nèi)部相通，使得壓力傳感器隨時可以監(jiān) 測壓力容器內(nèi)部的氣體18的壓力。根據(jù)壓力容器內(nèi)部壓力來確定是否要 引爆爆炸螺栓，還可以通過調(diào)節(jié)限流電阻ll的阻值大小，來調(diào)整引爆的電流大小。爆炸螺栓爆炸了，壓力容器的門就打開，壓力容器就不會爆 炸，保護了壓力容器的安全。
以上結(jié)合附圖，簡述本發(fā)明的工作過程
首先壓力傳感器與壓力容器內(nèi)部相通，壓力容器內(nèi)部的氣體18推動
壓力傳感器的隔膜16，隔膜16帶動隔膜外滑板15，隔膜外滑板15帶動 帶凸輪的滑動臂7,帶凸輪的滑動臂7使得滑動接觸頭9在滑動變阻器8 向下滑動，從而減小滑動變阻器8的電阻，增大電路中的電流，設置好 限流電阻ll的大小，當壓力容器內(nèi)部氣壓大到一定程度，則引爆爆炸螺 栓中炸藥，使得爆炸時沿著環(huán)狀預留凹槽3處斷開，預留凹槽設置于壓 力容器的外側(cè)，這樣爆炸時，爆炸螺栓殘骸向外側(cè)飛出去，而不至于螺 栓殘骸向內(nèi)部飛出打壞壓力容器。這樣就限制壓力保護了壓力容器的安 全。
綜上，本發(fā)明所設計的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，可 以達到預期的目的。
權利要求
1、壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其特征在于主要由壓力傳感器與爆炸螺栓組成，其中爆炸螺栓由炸藥(2)、預留凹槽(3)、壓力容器鉸鏈外側(cè)螺母(4)、調(diào)換炸藥螺釘(5)和通電導線(6)組成；壓力傳感器由帶凸輪的滑動臂(7)、滑動變阻器(8)、滑動接觸頭(9)、開關(10)、限流電阻(11)、電源(12)、電流表(13)、電壓表(14)、隔膜外滑板(15)、壓力傳感器的隔膜(16)和壓力傳感器外殼(17)組成。
2、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于所述的壓力容器鉸鏈外側(cè)螺母(4)中心設有調(diào)換炸藥螺釘(5)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于所述的調(diào)換炸藥螺釘(5)中心設有通電導線(6)。
4、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于所述的炸藥(2)外側(cè)設有預留凹槽(3)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于所述的滑動接觸頭(9)設有帶凸輪的滑動臂(7)。
6、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于壓力傳感器外殼(17)上設有壓力傳感器的隔膜(16)。
7、 根據(jù)權利要求1所述的壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置，其 特征在于所述的滑動變阻器(8)與爆炸螺栓之間的電路上設有電流表(13)和 限流電阻(ll)。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種壓力容器門上的傳感器與爆炸螺栓裝置。主要部件設置在壓力容器門的鉸鏈上，即將壓力容器門的鉸鏈上的螺栓改為爆炸螺栓，當爆炸螺栓爆炸后，壓力容器門就自行打開，起到泄壓作用，壓力容器就不會爆炸，起一個保護壓力容器作用。本發(fā)明主要由壓力傳感器與爆炸螺栓組成，其中爆炸螺栓由炸藥2、預留凹槽3、調(diào)換炸藥螺釘5和通電導線6等組成。在壓力傳感器裝置里設置了限流電阻，滑動變阻器和壓力傳感器的隔膜16，電阻值可以調(diào)整，這樣就可以設置不同的壓力值讓爆炸螺栓爆炸。采用本發(fā)明可以減少因為安全閥失靈而造成事故，爆炸螺栓上設有預留凹槽，爆炸螺栓斷開時殘骸體積小不傷及周圍的設備。
文檔編號F17C13/00GK101526134SQ20091013425
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權日2009年4月10日
發(fā)明者睿 岳 申請人:睿 岳