具有攻盲螺纹的连接基座的压力控制设备的制作方法

本公开内容涉及用于储存容器的压力控制设备，并且更具体而言，涉及具有攻盲螺纹(blind tapped)的连接基座的压力控制设备，当该压力控制设备耦接到储存容器时，降低了来自该储存容器的逸散性排放的可能性。

背景技术：

储存容器(诸如，储存罐、器皿、导管等)可以用于储存各种流体(例如，油、气体等)。这些储存容器的内部蒸汽压力可以基于各种因素而变化，举例来说，这些因素例如为储存容器中的流体的量、储存容器中的流体的温度、储存罐中的流体的挥发性、储存容器外部的温度、以及填充或排空的速率。然而，在某些阈值以上或以下的压力可能损坏储存容器。例如，正压或真空超压可能使得储存容器破裂。在某些阈值以上的压力还可能导致过度排放和产品损耗，而在某些阈值以下的压力会危害储存在容器中的流体的质量(因为这增加了将从大气吸入污染物的可能性)。

压力控制设备(例如，取样舱口(thief hatch)、闭锁舱口(lock down hathc)、真空压力释放阀、和紧急压力释放阀)可以安装在储存容器上以控制储存容器中的压力，例如缓解由于以上提及的因素中的任何因素而发生的储存容器中的不期望的高压或不期望的低压。通常，通过被直接切割到储存容器的顶部中的孔以及形成在压力控制设备的连接法兰中的相关联的通孔、借助于紧固件(例如，螺柱、螺栓、螺母等)将压力控制设备(诸如，取样舱口和闭锁舱口)直接附接到储存容器的顶部。然而，因为气体或蒸汽可以通过孔从储存容器排泄到周围环境，因此以此方式附接压力控制设备易于产生逸散性排放的源，即，由于气体或蒸汽的泄漏或其它意外的释放而造成气体或蒸汽从加压设备排放。这在油气应用中是特别有问题的，其易于生成挥发性有机化合物(VOC)和其它危险的排放。因此，近些年，油气应用已经成为日益增长的监管重点的主题。

技术实现要素：

根据本发明的第一示例性方面，提供了一种用于与储存容器一起使用的压力控制设备。所述压力控制设备包括基座，所述基座由侧壁以及从所述侧壁向外延伸的法兰来限定。所述法兰适于连接到所述储存容器的表面。所述基座包括由所述侧壁限定并适于与所述储存容器的内部流体连通的端口。所述压力控制设备还包括盖，所述盖移动地耦接到所述基座以选择性地将所述基座的所述端口暴露于所述压力控制设备周围的环境。所述压力控制设备还包括多个盲孔，所述多个盲孔形成在所述基座的所述法兰的底侧中。所述多个盲孔被配置为有助于所述压力控制设备与所述储存容器的连接，同时防止从所述储存容器通过所述连接的泄漏，由此减少逸散性排放。

根据本发明的第二示例性方面，提供了一种用于与储存容器一起使用的压力控制设备。所述压力控制设备包括基座，所述基座由侧壁以及从所述侧壁向外延伸的法兰来限定。所述法兰适于连接到所述储存容器的表面。所述基座包括由所述侧壁限定并适于与所述储存容器的内部流体连通的端口。所述压力控制设备还包括盖，所述盖移动地耦接到所述基座以选择性地将所述基座的所述端口暴露于所述压力控制设备周围的环境。所述压力控制设备还包括多个孔，所述多个孔形成在所述基座的所述法兰中。所述多个孔在所述基座的所述法兰的顶侧与底侧之间仅部分地延伸。所述多个孔有助于所述压力控制设备与所述储存容器的连接，同时防止从所述储存容器通过所述连接的泄漏，由此减少逸散性排放。

根据本发明的第三示例性方面，根据本发明的第一示例性方面，提供了一种用于与储存容器一起使用的压力控制设备。所述压力控制设备包括基座，所述基座由侧壁以及从所述侧壁向外延伸的法兰来限定。所述法兰适于连接到所述储存容器的表面。所述基座包括由所述侧壁限定并适于与所述储存容器的内部流体连通的端口。所述压力控制设备还包括盖，所述盖移动地耦接到所述基座以选择性地将所述基座的所述端口暴露于所述压力控制设备周围的环境。所述压力控制设备还包括多个盲孔，所述多个盲孔形成在所述基座的所述法兰的底侧中。所述多个盲孔被配置为有助于所述压力控制设备与所述储存容器的连接，同时防止从所述储存容器通过所述连接的泄漏，由此减少逸散性排放。所述压力控制设备还包括多个紧固件，所述多个紧固件的尺寸被设置为分别布置在所述多个盲孔中，以有助于所述压力控制设备与所述储存容器的所述连接。

进一步根据前述第一、第二、以及第三方面中的任何一个或多个方面，压力控制设备可以包括下面进一步的优选形式中的任何一个或多个优选形式。

在一个优选形式中，所述多个盲孔围绕所述基座的中心通道而周向地布置。

在另一个优选形式中，所述法兰具有第一深度，并且其中，所述多个盲孔中的每个盲孔都具有第二深度，所述第二深度等于所述第一深度的25％至75％。

在另一个优选形式中，所述压力控制设备还包括多个紧固件，所述多个紧固件布置在所述多个盲孔中，用于将所述压力控制设备连接到所述储存容器。

在另一个优选形式中，所述多个紧固件中的每个紧固件都具有直径，并且所述多个盲孔中的每个盲孔的深度在所述多个紧固件中的相应的紧固件的所述直径的2倍与3倍之间。

在另一个优选形式中，所述盖包括周向边缘和密封元件，所述密封元件布置在形成于所述周向边缘中的沟道中。所述盖能够在闭合位置与打开位置之间移动，所述盖位于所述闭合位置时，所述密封元件密封地接合所述侧壁的顶端，由此使所述基座的所述端口与所述环境密封，所述盖位于所述打开位置时，所述密封元件与所述侧壁的所述顶端间隔开，由此使所述端口暴露于所述环境。

在另一个优选形式中，所述压力控制设备还包括压力释放组件，所述压力释放组件用于向所述储存容器提供压力释放。所述压力释放组件包括：中心组件，所述中心组件耦接到所述盖；以及压力密封元件，所述压力密封元件耦接到所述中心组件。所述中心组件能够在非操作位置与压力释放位置之间移动，所述中心组件位于所述非操作位置时，所述压力密封元件接合所述基座的顶端，由此防止所述端口与所述环境之间的流体连通，所述中心组件位于所述压力释放位置时，所述压力密封元件与所述基座的所述顶端间隔开，由此有助于所述端口与所述环境之间的流体连通。

在另一个优选形式中，压力弹簧布置在由所述盖和所述中心组件限定的空间内。所述压力弹簧被配置为将所述中心组件偏置到所述非操作位置。

在另一个优选形式中，所述压力控制设备还包括真空释放组件，所述真空释放组件用于向所述储存容器提供真空释放。所述真空释放组件包括：真空托盘；以及真空密封元件，所述真空密封元件耦接到所述真空托盘。所述真空托盘能够在非操作位置与真空释放位置之间移动，所述真空托盘位于所述非操作位置时，所述真空密封元件接合所述压力控制设备的一部分，由此防止所述端口与所述环境之间的流体连通，所述真空托盘位于所述真空释放位置时，所述真空密封元件与所述压力控制设备的所述部分间隔开，由此有助于所述端口与所述环境之间的流体连通。

在另一个优选形式中，所述多个紧固件分别整体地形成到所述多个盲孔中。

附图说明

特别地在所附权利要求中阐述了被认为是新颖的本发明的特征。通过结合附图参照以下说明书可以更好地理解本发明，在附图中，类似的附图标记标识几个图中类似的元件，在附图中：

图1是耦接到储存容器的压力控制设备的示意图；

图2是根据本发明的教导所构造的图1中的压力控制设备的一个示例的透视图；

图3是沿着图2中的线3-3所得到的图2中的压力控制设备的横截面视图；

图4是根据本发明的教导所构造的图1中的压力控制设备的另一个示例的透视图；

图5是沿着图4中的线5-5所得到的图4中的压力控制设备的横截面视图；

图6是根据本发明的教导所构造的图1中的压力控制设备的另一个示例的透视图；以及

图7是沿着图6中的线7-7所得到的图6中的压力控制设备的横截面视图。

具体实施方式

图1总体上示出了耦接到储存容器54(例如，安装在储存容器54上、安装到储存容器54)以控制储存容器54内的压力的压力控制设备50。储存容器54可以是储存罐、储存器皿、储存导管、或用于储存油、气、水、或产品的其它容器。储存容器54总体上包括直接形成(例如，切割)到储存容器54的表面58(例如，顶部)中的多个通孔，其中，压力控制设备50经由这些通孔耦接到储存容器54的表面58。继而，压力控制设备50可以帮助控制储存容器54内的压力，如以上提及的，压力可能由于任何数量的原因而变化。

图2和图3示出了以取样舱口100的形式的压力控制设备50的一个示例，取样舱口100可以耦接到储存容器54(例如，安装在储存容器54上)。图2和图3中示出的取样舱口100由Emerson Process Management公司制造。如在图2和图3中示出的，取样舱口100包括基座104和经由铰接结构110可移动地耦接到基座104的盖或罩108。基座104通常被配置为以“防漏”方式耦接(例如，安装、附接)到储存容器54的表面58，而盖或罩108通常相对于基座104是可移动的，以控制从储存容器54通过基座104并且从基座104离开的流体流动，以使得取样舱口100可以控制储存容器54内的压力。例如，当储存容器54内的压力超过阈值压力(例如，排放的阈值压力)时，盖或罩108被配置为移动至打开位置(未示出)，由此允许储存容器54的内部与取样舱口100和储存容器54的周围环境之间的流体连通。继而，流体(例如，蒸汽)可以从储存容器54的内部排放，由此减小储存容器54内的压力。一旦储存容器54内的压力下降到阈值压力以下，盖或罩108就被配置为自动关闭并且重新密封本体104，由此阻碍或封闭储存容器54的内部与取样舱口100和储存容器54的周围环境之间的流体连通。

仍然参照图2和图3，取样舱口100的基座104由侧壁112以及与侧壁112整体地形成的法兰116来限定。该示例中的基座104的厚度大于常规的取样舱口的基座的厚度。该示例中的侧壁112是具有打开的顶端117和底端120的周向侧壁(即，其具有环形形状)。法兰116从侧壁112的底端120向外且向下延伸。法兰116具有第一侧或顶侧118以及用于以“防漏”方式与储存容器54相配合的第二侧或底侧119，如以下将更详细地描述的。尽管在本文中未示出，但将意识到，密封元件(例如，垫圈)可以设置或布置在法兰116的底侧119上。

如在图3中最佳地示出的，本体104限定了由侧壁112和法兰116所限定的端口或通道124。端口124被布置为当法兰116与储存容器54相配合时与储存容器54的内部流体连通(例如，经由形成在储存容器54中的检修口(access opening))以使得取样舱口100耦接到储存容器54。端口124还被布置为当盖或罩108处于打开位置时与大气流体连通，以使得端口124可以使储存容器54的内部与大气流体耦接。

示出的示例中的盖或罩108具有带周向边缘132的基本上环形的本体128。盖或罩108包括被设置或布置在沟道140中的密封元件136，沟道140被限定在周向边缘132中，密封元件136在该示例中采用环形垫圈的形式。当盖或罩108处于闭合位置时(在图2中示出)，周向边缘132连同密封元件136密封地接合基座104的侧壁112的顶端117，由此使端口124与环境密封或闭合。然而，当盖或罩108移动到打开位置(未示出)时，周向边缘132连同密封元件136与侧壁112的顶端117间隔开，由此使端口124暴露于环境，并且继而使储存容器的内部流体地连接到大气。

与常规的取样舱口(其利用通孔来有助于与储存容器的连接)不同，取样舱口100包括在基座104的法兰116的底侧119中形成(攻螺纹)的多个盲孔150。换句话说，孔150仅部分地延伸通过法兰116，其中每个孔150都在法兰116的底侧119与内部部分158之间延伸。在该示例中，取样舱口100包括围绕端口124周向布置的十六(16)个盲孔150，但是可以利用任意数量的盲孔150和/或可以以不同的方式(例如，彼此以不同距离间隔开)来布置盲孔150。孔150中的每个孔的深度162可以根据例如储存容器54的尺寸、法兰116的厚度t、和/或将形成或插入在其中的用于将取样舱口100耦接到储存容器54的紧固件的直径而变化。例如，孔150中的每个孔的深度162可以在将形成或插入在其中的紧固件的直径的尺寸的两(2)倍与三(3)倍之间的范围中。还将意识到，盲孔150不需要具有相同的深度162，即，盲孔150中的一个或多个盲孔可以具有与一个或多个其它盲孔150不同的深度162。孔150中的每个孔的直径166还可以根据例如储存容器的尺寸、法兰116的厚度t、和/或将形成或插入在其中的紧固件的直径而变化。就深度162来说，将意识到，盲孔150不需要具有相同的直径166，即，盲孔150中的一个或多个盲孔可以具有与一个或多个其它盲孔150不同的直径166。

多个紧固件198可以用于将取样舱口100耦接(例如，安装、附接)到储存容器54。更具体而言，多个紧固件198可以用于将取样舱口100的基座104连接到储存容器54的表面58(例如，顶部)。紧固件198可以采用螺柱、螺栓、螺母等等的形式。在某些情况下，多个紧固件198可以被整体地设置或形成到多个盲孔150中，而在其它情况下，多个紧固件198可以单独地制造并随后由用户(例如，其中储存容器54驻留的设施处的终端用户)或机器设置或插入到多个盲孔150中。无论如何，多个紧固件198一旦插入到盲孔150中，就将从法兰116的底侧154向外(在图2中向下)延伸，并且可以随后被插入或设置在形成于储存容器54的表面58中的通孔中以将取样舱口100耦接到储存容器54。这种布置允许取样舱口100以简单而快速的方式耦接到储存容器54。此外，在其中多个紧固件198被整体地设置到多个盲孔150中或者被单独制造但在取样舱口100接触设施之前被整体地插入到多个盲孔150中的情况下，取样舱口100可以以更快且更简单的方式(通过仅将紧固件198插入到形成于储存容器54的表面58中的通孔中)耦接到储存容器54。

如以上所讨论的，传统的压力控制设备与储存容器之间的连接易于产生逸散性排放的源，其中气体或蒸汽通过通孔从储存容器排泄到周围环境。然而，通过利用盲孔150代替通孔来连接到储存容器54，取样舱口100消除了这种逸散性排放的源，这是因为气体或蒸汽不再具有经由连接从储存容器54到周围环境的泄漏路径，由此降低了逸散性排放的可能性。

图4和图5示出了以闭锁舱口200的形式的压力控制设备50的另一个示例，该闭锁舱口200可以耦接到储存容器54(例如，安装在储存容器54上)。闭锁舱口200与以上所描述的取样舱口100类似，其中，类似的附图标记用于类似的部件，但具有稍微不同的基座204以及盖或罩208。将意识到，闭锁舱口200在耦接到储存容器54时，以与取样舱口100稍微不同的方式来进行操作。如同盖或罩108，盖或罩208相对于基座204是可移动的，然而，盖或罩208通常保持在闭合位置并且通常仅由用户或机器移动到打开位置以提供对储存容器54的内部的触及(例如，为了温度测量)。无论如何，闭锁舱口200可以以与取样舱口100类似的方式耦接到储存容器54。换句话说，闭锁舱口200包括多个盲孔250(其与盲孔150类似)，该多个盲孔250可以用于将闭锁舱口200的基座204耦接到储存容器54的表面58。因此，如同取样舱口100，闭锁舱口200消除了这种逸散性排放的源，这是因为气体或蒸汽不再具有经由连接从储存容器54到周围环境的泄漏路径，由此降低了逸散性排放的可能性。

图6和图7示出了以取样舱口300的形式的压力控制设备50的又一个示例，该取样舱口300可以耦接到储存容器54(例如，安装在储存容器54上)。取样舱口300与以上所描述的取样舱口100类似，其中，类似的附图标记用于类似的部件，但具有稍微不同的基座304和耦接到基座304的盖组件306。将意识到，取样舱口300在耦接到储存容器54时，以与取样舱口100稍微不同的方式进行操作，这是因为取样舱口300被配置为向储存容器54提供(当耦接到储存容器54时)真空释放或压力释放两者。

出于此目的，盖组件306包括盖或罩308、中心组件310、真空托盘组件314、压力弹簧322、以及真空弹簧326，如在图7中示出的。中心组件310经由盖或罩308的向下且向内延伸的部分330而耦接到盖或罩308。压力弹簧322被布置在由盖或罩308以及中心组件310所限定的空间334内，其中压力弹簧322围绕真空托盘组件314的向上延伸的杆338。真空弹簧326也被布置在空间334内，但是嵌套在压力弹簧314内部。因此，真空弹簧326也围绕真空托盘组件314的向上延伸的杆338。盖组件306还包括压力密封元件(例如，垫圈)342和真空密封元件(例如，垫圈)346。压力密封元件342被布置在中心组件310的向外延伸的部分上，而真空密封元件346被布置在真空托盘组件314的向外延伸的部分上，如在图7中示出的。

中心组件310通常基于通过压力弹簧322获得的设定压力而在垂直方向上是可移动的。然而，中心组件310的移动受盖或罩308的限制或引导。当取样舱口300位于其初始或非操作位置时(即，其不提供真空释放或压力释放)，压力密封元件342密封地接合基座304的侧壁312的打开的顶端317，并且真空密封元件346密封地接合中心组件310的底部部分。然而，当储存容器54内的压力超过最大压力阈值(即，需要压力释放)时，以使得来自储存容器54的对中心组件310作用的压力超过由压力弹簧322所提供的反作用力时，中心组件310垂直向上移动。这种移动使压力密封元件342与基座304的侧壁312解耦，由此向储存容器54提供压力释放。然而，当来自储存容器54的压力下降到最小压力阈值或真空压力阈值以下(即，需要真空释放)时，以使得来自储存容器54的真空超过由真空弹簧326提供的反作用力，真空托盘组件314垂直向下移动。这种移动使真空密封元件346与中心组件310解耦(由于盖或罩308，其不能在向下方向上移动)，由此向储存容器54提供真空释放。

尽管在取样舱口300与舱口100、200之间存在操作差异，但取样舱口300可以以与取样舱口100和闭锁舱口200类似的方式耦接到储存容器54。换句话说，取样舱口300包括多个盲孔350(其与盲孔150类似)，多个盲孔350可以用于将取样舱口300的基座304耦接到储存容器54的表面58。这样，如同取样舱口100和闭锁舱口200，取样舱口300消除了可能由于取样舱口300与储存容器54之间的连接而另外导致的逸散性排放，由此降低了逸散性排放的可能性。

最后，尽管已经在本文中示出了以取样舱口100、闭锁舱口200、以及取样舱口300的形式的压力控制设备50，但在其它示例中，压力控制设备50可以采用不同类型的取样舱口或闭锁舱口、PVRV、或另一种类型的压力控制设备的形式。此外，尽管在本文中未示出，但可以想到，本文中所描述的原理—攻盲孔以有助于防漏连接可以被并入到用于将压力控制设备耦接到储存容器54的适配器(adapter)中。