一种钻采设备用新结构爆破片装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于安全设备技术领域，涉及一种钻采设备用新结构爆破片装置。
【背景技术】
[0002] 爆破片装置一般由爆破片和夹持器组成。爆破片按失效方式和材料的不同分为四 个类别：平板型、正拱型、反拱型和石墨型。正拱型爆破片的工作原理是利用材料的拉伸强 度来控制爆破压力，爆破机理为拉伸破坏。工作时，爆破片的凹面朝向被保护的容器一侧， 当系统超压达到爆破片的设计爆破压力时，爆破片在双向等轴拉应力作用下爆破，使系统 的压力得到泄放。操作压力不能超过爆破片最小设计压力的70%。反拱型爆破片的工作原 理是利用材料的抗压强度来控制其爆破压力，爆破机理为失稳破坏。工作时，爆破片的拱顶 凸面朝向被保护的容器，即凸面受压。当压力达到设计爆破压力时，凸面的拱顶翘曲失稳翻 转，翻转的同时沿着打开结构(刀、槽、锷齿等)打开。由于装设有切破装置，其排放面积受 到影响，且结构复杂，制造成本高。但较之传统的正拱型爆破片，反拱型爆破片工作时只受 压，不受拉，失稳翻转前几乎没有永久变形，能承受交变循环压力，因此具有抗疲劳性能优 良、操作压力高，压力可达其最小爆破压力90%以上的优点。
[0003] 专利号为CN202402027U的实用新型公开了一种用于钻采设备的爆破片装置，所 述爆破膜是通过固溶处理的拱形铬镍合金拉伸型爆破膜，解决了钻采用爆破片对于温度较 高（88°C~121°C)、压力大(大于6. 5K)的爆破片爆破值一直不太稳定，并且随着温度的升 高，破裂值波动更大，有的已达到0.5K。即使是进口的爆破片也有爆破值低于标定压力1K 的，造成测试的失败，给作业带来风险的难题。爆破片装置，耐腐蚀性好，结构紧凑，易于密 封、便于安装等优点。在实际钻采应用中，为确保钻采成功，爆破片装置所在测试工具在下 井前均需进行气密性加压试验，常希望加压越接近设计爆破压力越好。如何提高爆破片的 操作压力与最小爆破压力的比值，能否降低制造成本成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，提供一种新结构的钻采设备用爆破片装置。本实用新型是 将爆破膜由正拱拉伸型结构改为反拱型结构，且不需要任何辅助打开装置，将操作压力提 升至最小设计压力的90%，抗疲劳性能好。同时爆破膜不需要进行固溶处理工序，降低了制 造成本。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是：一种钻采设备用新结构爆破片装置，包括，下夹 持环（1)、上夹持环（2)、夹持在下夹持环（1)和上夹持环（2)之间的爆破膜（3)，所述的爆破 膜（3 )是反拱型爆破膜，下夹持环（1 )、爆破膜（3 )和上夹持环（2 )三者是通过焊接连接成一 体的。
[0006] 作为优选，所述下夹持环（1)与爆破膜（3 )接触部位为R1，上夹持环（2 )与爆破膜 (3)接触部位为R2,爆破膜（3)的厚度为S，R1，R2,S满足：Rl=(3~4)S，l〇S彡R2彡R1。
[0007] 实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。
[0008] 1、可靠性高。由于试验操作压力可由原来最小设计压力的70%提高至90%，所以下 井后装置的可靠性更高；
[0009] 2、抗疲劳性能好，压力更精准。由于爆破膜采用反拱型结构形式，工作时只受压， 不受拉，失稳翻转前几乎没有永久变形，能承受交变循环压力，因此抗疲劳性能优良。爆破 膜采用反拱型，控制爆破压力的是材料的抗压强度，相比正拱形靠材料的拉伸强度来控制 爆破压力，反拱型爆破膜的爆破压力更精准。
[0010] 3、成本低。爆破片装置不需要任何辅助打开装置，爆破膜不需要进行固溶处理工 序，降低了制造成本。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的爆破片装置的主视图。
[0012] 图2是图1下夹持环的示意图。
[0013] 图3是图1上夹持环的示意图。
[0014] 图4是图1爆破|旲的不意图。
[0015] 图5是本实用新型与国外产品温度曲线对照表。
[0016] 图中：1下夹持环，2上夹持环，3爆破膜，4定位销孔。
【具体实施方式】
[0017] 如图1，图2,图3,图4, 一种钻采设备用新结构爆破片装置，爆破膜3被下夹持环 1、上夹持环2夹持在中间，爆破膜3制成平边反拱型结构形式，下夹持环1、爆破膜3、上夹 持环2三者通过氩弧焊或电子束焊接连接成一体。爆破片装置是通过下夹持环1上的螺纹 及其上的两个定位销孔4与钻采设备相连接的。 实施例
[0018] 钻采设备需250°F(121°C)时爆破压力为10K，操作比为90%的爆破片装置。爆 破膜采用Inconel600材料，材料厚度5取〇. 316_，制成平边反拱型结构形式，下夹持环 1与爆破膜3接触部位R1取R1. 2,上夹持环2与爆破膜3接触部位R2取R1. 2。将爆破膜 3置于下夹持环1和上夹持环2之间，通过氩弧焊或电子束焊接将三者连接成一体。根据 用户使用情况，在其使用温度前、后每间隔50°F(10°C)做一个测量点。将每一个温度下 对应的爆破压力值利用计算机绘制在坐标轴上，并通过样条曲线进行拟合作出整个温度曲 线，见图5。表1是该批爆破片温度曲线对应的爆破值与实际爆破值的关系：
[0019]表1
[0020]
【主权项】
1. 一种钻采设备用新结构爆破片装置，包括，下夹持环（I)、上夹持环（2)、夹持在下夹 持环（1)和上夹持环（2)之间的爆破膜（3)，所述的爆破膜（3)是反拱形爆破膜，下夹持环 (1 )、爆破膜（3)和上夹持环（2)三者是通过焊接连接成一体的，其中，下夹持环（1)与爆破 膜（3)接触部位为Rl，上夹持环（2)与爆破膜（3)接触部位为R2,爆破膜（3)的厚度为S， Rl，R2，S满足：Rl= (3 ~4)S，10S彡R2 彡R1。
【专利摘要】本实用新型公开的是一种钻采设备用新结构爆破片装置，包括，下夹持环（1）、上夹持环（2）、夹持在下夹持环（1）和上夹持环（2）之间的爆破膜（3），所述的爆破膜（3）是反拱型爆破膜，下夹持环（1）、爆破膜（3）和上夹持环（2）三者是通过焊接连接成一体的。本实用新型与现有技术相比，具有可靠性高，成本低，工作压力可达最小爆破压力的90%，抗疲劳性好等优点。
【IPC分类】E21B49/00
【公开号】CN204899920
【申请号】CN201520244942
【发明人】陈仕丽
【申请人】成都凯天电子股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年4月21日