弱线的变型的另一个刻划的平截头体形破裂盘的平面图。
[0042]图7是包含C形剪切刻划的薄弱线的变型的另一个刻划的平截头体形破裂盘的平面图。
[0043]图8A是具有球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0044]图8B是图8A的破裂盘的详细立体剖视图。
[0045]图9A是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0046]图9B是图9A的破裂盘的详细立体剖视图。
[0047]图9C是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的另一个视图。
[0048]图9D是具有倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的又一个视图。
[0049]图1OA是具有倒置圆锥形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0050]图1OB是图1OA的破裂盘的立体剖视图。
[0051]图1lA是具有偏移的倒置球形中央部分的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0052]图1IB是图1IA的破裂盘的立体剖视图。
[0053]图12A是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的立体图。
[0054]图12B是图12A的破裂盘的剖视图。
[0055]图12C是图12A的破裂盘的详细立体图。
[0056]图12D是包括图12A的破裂盘和出口构件的组件的立体剖视图。
[0057]图12E是图12D的组件的剖视图。
[0058]图12F是图12D的组件的详细剖视图。
[0059]图12G是包括图12A的破裂盘、出口构件和入口构件的组件的立体图。
[0060]图12H是图12G的组件的立体剖视图。
[0061]图121是图12G的组件的详细剖视图。
[0062]图12J是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的破裂盘的另一个视图。
[0063]图12K是在倾斜平截头体部分和凸缘部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的破裂盘的又一个视图。
[0064]图12L是触发之后的破裂盘的视图。
[0065]图13A是具有倒置球形中央部分并且在凸缘部分和倾斜平截头体部分之间的过渡部处具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0066]图13B是图13A的破裂盘的详细立体剖视图。
[0067]图14A是在凸缘部分中具有剪切刻划的薄弱线的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0068]图14B是图14B中所示的平截头体形破裂盘的另一个视图。
[0069 ]图15A是在中央部分中具有加强构件的平截头体形破裂盘的剖视图。
[0070]图15B是图15A的破裂盘的立体剖视图。
[0071]图15C是图15A的破裂盘的详细立体剖视图。
[0072]图16A是在中央部分中具有加强构件的另一个平截头体形破裂盘的立体剖视图。
[0073]图16B是图16A的破裂盘的剖视图。
[0074]图17A是在中央部分中具有加强构件的另一个平截头体形破裂盘的剖视图。
[0075]图17B是图17A的破裂盘的详细立体剖视图。
[0076]图18是正方形平截头体破裂盘的立体图。
[0077]图19是长方形平截头体破裂盘的立体图。
[0078]图20是多面平截头体破裂盘的立体图。
[0079]图21是卵形平截头体破裂盘的立体图。
【具体实施方式】
[0080]现在将对当前实施例性实施方式进行详细参照，在附图中示出了实施例性实施方式的实施例。在任何可能的情况下，在全部附图中将使用相同的附图数字表示相同或类似的部分。该申请的附图旨在提供一个对潜在系统的工作元件的总体理解。因而，除非明确说明，这些附图并不代表所图示的相互联系的部件的比例尺寸或精确位置的文字描述。
[0081 ]图2A示出了根据本公开内容的一个实施方式的破裂盘200的剖视图。破裂盘200形成了包括凸缘部分210和中央截头部分220的凹/凸形结构。凸缘210和中央截头部分220之间的倾斜平截头体部分230提供了截头圆锥体形状。剪切刻划的薄弱线235设置在破裂盘的平截头体部分230和中央部分220之间的过渡部处(如在图2B的立体剖视图以及图2C的详细视图中最佳所示)。该剪切刻划的薄弱线可以形成围绕该过渡部的完整圆，或者该剪切刻划的薄弱线可以仅仅形成部分圆。在特别适合于高压应用的一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线形成了半圆。在另一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线形成了3/4圆。当剪切刻划的薄弱线仅仅形成部分圆时，其余未刻划的弧可以用作铰链。当破裂盘沿着薄弱线撕裂时，铰链可以防止撕裂材料(被称为“瓣形物”)从破裂盘完全分离。与用于平截头体形破裂盘的已知薄弱线不同，该剪切刻划的薄弱线235是通过部分剪切过程产生的，该部分剪切过程不需要从盘切割或去除材料。
[0082]在一个实施方式中，剪切刻划的薄弱线235是这样产生的，即:使盘200的材料移位，以便部分地剪切盘材料，从而产生横截面面积比盘200的未剪切部分的横截面面积薄的薄弱线235。薄弱线235的横截面面积可以被选择成在操作压力下给破裂盘200提供足够支撑，同时允许盘200在响应过压条件而发生内翻时沿着薄弱线235撕裂。
[0083]尽管图2A至图2C示出了单个剪切刻划的薄弱线235，但是还可想到可以在凹表面和凸表面中的一个或两个上设置多个薄弱线。在一个实施方式中，剪切刻线的平面角度平行于倾斜平截头体部分。然而，可以相对于倾斜平截头体部分以任何适当的角度施加剪切刻线。还可想到，剪切刻划的薄弱线的轮廓可以发生改变。例如，该刻线可以是阶梯状或渐变的。
[0084]如图2B所示，示出了材料(例如，中央截头部分220)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线235。类似地，图4D(下面更充分地讨论)示出了材料(包括倾斜平截头体部分430的最中心区域)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线435。并且图12C(下面更充分地讨论)示出了材料(包括倾斜平截头体部分1230)在剪切作用下朝向压力源移位的剪切刻划的薄弱线1235。然而，该公开内容不限于在该方向上施加的剪切刻线。因而，可以通过在剪切作用下使材料远离压力源进行移位来产生剪切刻划的薄弱线。在剪切作用下使材料远离压力源进行移位可以例如在操作压力条件为大气压力或至少远低于期望破裂压力的情况下提供好处。
[0085]已经发现，如图2A至图2C所示的平截头体形破裂盘200特别适合于剪切刻划的薄弱线235。在传统的球形圆顶破裂盘中，薄弱线一般施加至球形圆顶的弯曲表面。已经证明，由于盘与盘的曲率不同，难于将诸如剪切刻线之类的刻线施加于这样的弯曲表面。然而，如图2A所示，可以在平截头体形破裂盘中在平坦表面上(例如，在倾斜平截头体部分230和中央部分220之间的过渡部处或该过渡部附近)施加剪切刻划的薄弱线235。结果，可以更经济、有效并且可靠地向平截头体形破裂盘200施加剪切刻划的薄弱线235。
[0086]剪切刻划的薄弱线235可以相对于传统地形成的薄弱线提供益处。例如，剪切刻划的薄弱线235可以留下更大百分比的残余未刻划材料。在一个实施方式中，与传统的材料移位刻划方法相比，多达300 %或更多的附加材料可以留在刻划区域中，这可以帮助避免在传统的材料移位刻线中可能发生的销孔、折起或损坏。剪切刻划的薄弱线235比通过材料去除形成薄弱线导致更小的变形。剪切刻划的薄弱线235可以提供在刻划部分和未刻划部分之间的更光滑的过渡部。这种光滑过渡部可以避免可能集中应力的尖锐角部。剪切刻划的薄弱线还可以提供薄弱线235的光滑的、非突变的终端，这也可以避免不期望的应力集中。相比而言，通过材料去除或移位形成的已知薄弱线在薄弱线的端部处留下突变终端，从而产生一角部，来自加压系统的压力作用可以集中在该角部处。另外，材料去除可能缺少精度，从而在破裂盘中导致轻微不规则，这种不规则包括薄弱线的较厚和较薄部分。剪切刻划的薄弱线的增加精度可以避免这种不规则，由此增加薄弱线的均一性、平行性和平坦性，这可以使得薄弱线更可靠。例如，使用剪切刻划的薄弱线可以避免产生薄弱线的较薄区段(如这种较薄区段可能源自材料去除)，这种较薄区段会导致过早撕裂或在薄弱线中产生销孔。
[0087]通过机械切割作用或移位产生的一种已知的薄弱线依靠角形刻划刀片使材料以线性方式从刀片的两个表面向相反方向移位。这种过程可能导致材料通过将盘构件的较薄部分拖向刻线终端而移位。其余材料移位可能会“折起”，从而在薄弱线的边缘处产生多余材料的脊部，这可能遮挡刻线终端和/或隐藏刻线中的可能缺陷。因为剪切刻划不依赖于基本在材料平面内的材料去除或材料的横向移位，并且响应于刻划冲头仅仅使盘材料向相反方向移位，剪切刻划的薄弱线235避免了材料折起的问题。另外，传统的横向移位刻划导致盘结构中产生残余应力，这会对压力释放装置的操作具有有害影响。剪切刻划可以避免这些残余应力。
[0088]已经观察到，与由通过材料去除或移位形成的传统刻划线引起的破裂压力的近似10%的变动相比，剪切刻划的薄弱线235导致了较小的破裂压力变动:近似5%或更小的范围。还已经观察到，与通过材料去除或移位形成的传统的刻划线相比，剪切刻划的薄弱线235更结实，并且更不容易过早疲劳。
[0089]尽管破裂盘200被示出为具有与平坦凸缘部分210和倾斜平截头体部分230大体同心的中央截头部分220，但是截头部分可以从平坦凸缘部分和/或倾斜平截头体部分偏移。在共同拥有的美国专利N0.5，678，307中示出了破裂盘中的偏移中央截头部分的实施例，特此通过引用纳入该专利的全部内容，就好像在此充分阐述