专利名称：压力控制与释放系统的制作方法
技术领域：
本发明大致涉及压力控制和释放系统，更具体地，涉及包括爆破片的压力释放阀的应用。
背景技术：
阀和阀系统用来控制容器内的压力以及进出容器的流量。另外，阀可用于防止过 压情形的发生。例如，容器可能被过度充满，而流体可能会使容器破裂。类似地，可在罐中充入适量水，但随着温度升高，罐内的压力可能会增大，从而引起过压情形。在这种情况下，可使用过压阀，以缓慢释放流体，防止容器爆裂。另外，还可在此阀系统中使用爆破片，以防止流体在过压状态消除前接触压力释放阀。这种阀和阀系统可用在许多场合。例如，这些阀系统常用在运输流体的轨道车中，包括运输液体和/或气体。一般地，轨道车包括至少一个位于车上的、进给阀和排出阀所在的位置，在该位置处还有其他相关装置，例如压力控制阀、测量仪器和其他结构。然而，通常这些阀——包括压力释放阀——都位于轨道车的外部。将这些阀安装在轨道车的外部，如果轨道车与其他机械相接触或翻车时，会使这些阀更易损坏以及/或被意外移除。阀、包括过压阀，还用在其他容器中，例如国际标准罐和便携罐。国际标准罐和便携罐通常用于运输化学物品，尤其是国际间运输。在一些场合中，这些类型的罐大致为轨道车的四分之一大小。另外，这些罐还具有围绕罐的框架或其他结构支撑件，以保护罐体，使其稳固地放置在地面或其他罐上。这些类型的罐可以通过多种方式进行运输，包括但不限于铁路、公路和海路运输。国际标准罐和便携罐一般包括与上述关于轨道车类似的阀和阀系统。例如，国际标准罐和便携罐可包括过压阀和/或爆破片，以防止罐在过压情形下爆裂。正如以上关于轨道车所述的，国际标准罐和便携罐同样对倒转敏感，且/或会被其他机械造成阀损毁或爆裂。另外，典型的压力释放阀和爆破片通常是相互连接的；这样，一旦一个部件需要维修或更换，则整个系统都需要移除。这可能引发问题，尤其当罐内有流体时，在对移系统进行移除或维修前需先排干流体。
发明内容
在一种形式中，提供了一种用于控制罐内压力的压力控制系统。该压力控制系统包括基板、压力释放阀、爆破片、第一接头和第二接头。所述基板包括罐侧部和阀侧部。所述压力释放阀包括主体和连接部分，所述连接部分用于将压力释放阀连接至基板，与基板的阀侧部相邻。爆破片位于压力释放阀与基板之间。第一接头在基板与压力释放阀之间延伸，以将压力释放阀固定在基板上，同时固定爆破片。第二接头用于将基板固定至罐。根据一种形式，提供了一种组装压力控制系统的方法，所述压力控制系统用于控制罐内的压力。该方法包括以下步骤提供基板，所述基板具有罐侧部和阀侧部；提供压力释放阀，该压力释放阀具有主体和连接部分；将爆破片置于压力释放阀的连接部分与基板的阀侧部之间；通过在基板与压力释放阀之间延伸第一接头，将压力释放阀和爆破片固定至基板的阀侧部。在一种形式中，所述第一和第二接头彼此独立地固定至基板。根据一种形式，所述压力控制系统进一步包括多个第一接头和多个第二接头。对应于一种形式，所述第二接头不延伸穿过爆破片。在一种形式中，所述第二接头从基板的罐侧部延伸开来。 根据一种形式，第二接头从基板的阀侧部延伸开来。对应于一种形式，所述罐为轨道车罐。在一种形式中，所述罐为国际标准罐。根据一种形式，所述罐为便携罐。对应于一种形式，压力控制阀和爆破片组件位于阀盖组件内。本领域技术人员也能理解其他形式的构想。
为帮助理解要保护的主体，在以下说明书中结合附图对本发明的实施例进行了阐述，以清楚了解和领会其构建、运作和优点。其中
图I为带阀的轨道车的透视图，其中阀位于罐车的盖内；
图2为带阀的标准罐的透视图，其中阀位于阀盖内；
图3为带阀的便携罐的透视图，其中阀位于阀盖内；
图4为具有各种开口和阀口的iil基板的俯视 图5为图4中的开口沿直线5-5的剖视 图6为图4中的开口沿直线6-6的剖视 图7为安装在罐基板上的阀的俯视透视图，其中阀盖以虚线绘出；
图8Α为图7所示的阀系统处于第一形态的剖视 图SB为图7所示的阀系统处于第二形态的剖视 图9为安装在罐基板上的爆破片组件的俯视 图10为图9中的爆破片组件沿直线10-10的分解透视 图11为无外部主体的阀系统的俯视透视 图12为安装了外部主体的阀系统的仰视透视 图13Α为处于第一形态的阀系统的剖视 图13Β为处于第二形态的阀系统的剖视图。各附图用于辅助本领域技术人员进一步理解压力控制和释放系统的各种形式。然而，本发明不应当解释为仅限于附图和说明书中的形式。
具体实施例方式本发明可以具有许多不同形式的实施例，附图和以下详细描述的是本发明的一个优选实施例；应当理解为，在此公开的内容是根据本发明原则的范例，并不旨将本发明的范围限于所述的实施例。参见图I到图3，其中展示了各种容器。例如，参见图1，其中展示了轨道车20。该轨道车20可用于通过铁路运输流体，更具体地，可适于运输大体积流体。轨道车20包括盖22，其可用于覆盖各种结构和装置，包括但不限于阀、仪表、入口、出口和其他结构。以下将详细介绍容纳在盖22下方的结构。另外，轨道车20还可包括本领域技术人员理解的其他结构。例如，轨道车可包括下盖24，用于容纳类似于上述结构的附加结构。特别地，下盖24可包含附加的入口、出口、阀和仪表。为简明起见，在此将不再讨论轨道车20的其他特征，但这些都是本领域技术人员应当理解的。
参见图2，其展示了国际标准罐30。该国际标准罐30包括盖32，其可用于覆盖各种结构和装置，包括但不限于阀、仪表、入口、出口和其他结构。以下将详细介绍容纳在盖32下方的结构。通常，国际标准罐30用于运输体积稍小的流体和/或用于在国际间运输流体。另外，国际标准罐通常包括外部框架或支撑件34，用于使罐体具有额外的强度，同时使罐30稳固地坐落于物体表面或其他罐上。为简明起见，在此将不再讨论国际标准罐30的其他特征，但这些都是本领域技术人员应当理解的。图3展示了便携罐40。该便携罐40包括盖42，其可用于覆盖各种结构和设备，包括但不限于阀、仪表、入口、出口和其他结构。以下将详细介绍容纳在盖42下方的结构。通常，便携罐40用于运输体积稍小的流体和/或用于在国际间运输流体。另外，便携罐通常包括外部框架或支撑件44，用于向罐体提供额外强度，同时使罐40稳固地坐落于物体表面或其他罐上。为简明起见，在此将不再讨论便携罐40的其他特征，但这些都是本领域技术人员应当理解的。参见图4，其展示了基板50。所述基板50大致位于罐的盖的下方。例如，图4所示的基板50位于轨道车20上，在盖22的下方。当然，应当理解的是，基板50也可类似地位于国际标准罐30上或便携罐40上，或其他任何适合的罐上。进一步地，还应当理解，基板50无需封装在盖内，相反，其可以是暴露在外的。另外，基板50也可作为罐20的一部分一体式形成，或者作为隶属于罐20的单独部件，如本领域技术人员所理解的。基板50可包括任意数量的开口 52。所述开口 52可用来安装阀、仪表、入口、出口和类似物。例如，如图5所示，爆破片组件54安装在其中一个开口 52上。通常，当罐20正在运输流体时，其余的开口 52上将具有阀、仪表或其他物体，或者这些开口是密封的，以将流体容纳在罐20内。在这一点上，安装孔56通常围绕开口 52的外围分布，以为接头(未图示)提供位置。应当理解的是，可具有任意数量的安装孔56，并且，除安装孔56之外的其他形式的安装结构也可与开口 52 —起使用。
另外，如图5和6所不，开口 52可具有不同的形状和大小,用于不同类型的阀、仪表和类似物。例如，图5所示的开口 52可具有用于容纳角阀和止回阀组件的形状和大小，而图6中的开口可具有用于容纳爆破片组件和压力释放阀的形状和大小。另外，应当理解的是，开口 52可包括锥形边缘60、凹陷区域62以及其他结构和特征，这些结构和特征取决于与开口 52相连的阀、仪表或其他结构的类型。参见图7，其展示了安装有数个阀64的罐20的一个实施例，其中包括压力控制系统66和角阀68。如该图所示，在实际操作时，该实施例包括盖22 (虚线所示)，用于覆盖阀64，以提供额外的保护。然而，当需要直接对阀64进行操作时，可将该盖22打开。以下将更详细地讨论压力控制系统66的操作和安装细节。虽然将要讨论的系统66是安装在罐20上的，然而，本领域技术人员应当理解，系统66也可安装在国际标准罐30、便携罐40或其他罐上。参见图8A，其展示了压力控制系统66的剖视图。一方面，压力控制系统66包括压力释放阀67和爆破片组件72。压力控制系统66还可包括外部主体74和盖76，用于大致封装压力释放阀70。压力释放阀70大致包括外壳78、偏压组件80、阀82、基板84、阀座86、阀杆88和 本领域技术人员理解的其他部件。基板84包括阀座86，阀82可与阀座86密封，以保持压力。阀杆88从阀82延伸出，并与偏压组件80配合，以将阀82偏压至闭合位置。在一种形式中，偏压组件包括一个或多个弹簧90，用于对阀82进行偏压。另外，外壳78可用于封装偏压组件80和阀杆88。压力释放阀70还可包括其他组件和特征，例如用于协助密封阀的垫片92，以及位于基板84上的安装部分94，用于在阀70与罐20之间协助提供牢固的安装点。对于这一点，在一种形式中，压力释放阀70包括阀接头96、例如螺栓98，以将压力释放阀70紧固至罐20上。然而，应当理解的是，也可以使用其它部件。另外，压力释放阀70包括流体路径100，流体从该通路径可流经压力释放阀70。从图10中可见，爆破片组件72包括第一紧固板102、第二紧固板104、爆破片106和板接头108。第一和第二紧固板102和104以及板接头108用于固定爆破片106。图10所示的实施例具有两个紧固板102和104以及接头108，然而应当理解的是，爆破片106可以通过本领域技术人员理解的其它方式固定。爆破片106可以是本领域技术人员已知的传统爆破片，这种爆破片106将保持压力升高至理想压力值，而当压力超过理想压力值时，爆破片106将爆破或丧失密封性。可根据罐20中运输的各种流体的需要，用适当材料制成爆破片106。组件70可包括垫片110、安装部分111和一个或多个组件接头112，用于将组件72连接至板50和/或罐20。另外，组件72形成流体路径114，用于在过压情形下当爆破片106处的密封被打开时使流体流过。组件72还可选择性地包括曲形边缘116，以协助流体在过压情形下流经流体路径114。应当理解的是，在将组件72安装在基板50和/或罐20上之前，应当先组装组件72。通常,爆破片106夹在第一和第二紧固板102和104之间，而第一和第二紧固板102和104通过板接头108固定起来。接着，将组件72安装在板50和/或罐20上；可使用垫片110，以协助提供液密性密封。从图8A和8B中可见，使用组件接头112将组件72在板50的外表面122的内侧120处连接至板50，所述组件接头112位于各安装孔56中。应当理解的是，组件72与由板50和/或罐20的外表面122所形成的平面124大致平齐或低于该平面。另外，还应当理解，爆破片组件72可大致位于板50和/或罐20的外表面的厚度之内。一旦安装了组件，则压力释放阀70可安装在罐20上。可使用接头96将压力释放阀70安装在爆破片组件72上方，并可使用垫片以协助提供液密性密封。在一种形式中，一旦压力释放阀70已安装，则当流体位于罐20内时，压力释放阀70仍可保持原位。具体地，外壳74可被移除，而同时压力释放阀70仍安装在罐上。替代性地，压力释放阀70可被移除，而同时爆破片组件72仍留在罐20上。本领域技术人员结合附图和在此所述内容，通常都能理解压力控制系统66的运作。尽管如此，为清楚起见，在此给出简单概要。参见图8A，其中所示的压力控制系统66处于密封状态，没有流体从系统66中排出。图SB所示的压力控制系统66处于压力释放状态，该状态可能由过压状态引起。在压力释放状态，可看出爆破片106破裂，而流体正流经流体路径114，如箭头130所示。如果罐20中的压力足够大，则其将提供足够大的力来克服偏压组件80的力，从而打开阀82。这样，流体将从压力释放阀70中流出，如箭头132所示。另夕卜，压力释放阀70可运作，以使得阀82由于偏压组件80将阀82朝闭合状态偏压而重复打开和关闭。应当理解的是，在一种形式下，由于爆破片组件72与压力释放阀70是分开的部件，二者使用单独的接头，因此，可按照需要将整个压力释放阀70移除、更换或维修。因此，在更换或维修压力释放阀70时，无需移除罐20中的内容物。同样，在操作中，如果罐20将要倒转，则压力释放阀70可从罐20上脱出。如果发生这种情形，爆破片组件72可保持在 下方。另外，由于爆破片组件72通过单独的接头122 (而不是压力释放阀70的接头)连接至罐20，因此，即便压力释放阀70的接头98脱落，由于接头112的存在，爆破片72也将保持在位并起到紧固作用。因此，如果压力释放阀70脱落或被移除，流体将不会从压力控制系统66中泄漏。另外，在一种形式中，压力释放阀70和爆破片组件72的安装和连接有助于防止爆破片106上形成局部高压点。局部高压点可导致爆破片106过早破裂。如图10所示，爆破片106包括夹在紧固板102与104之间的外部边缘140。在典型组件中，爆破片附属于压力释放阀，压力释放阀的连接能导致与螺栓相邻的外部边缘上形成局部高压点，所述螺栓将压力释放阀连接至罐。这通常是由于压力释放阀接头较大，需要大的扭矩来固定压力释放阀。在附图所示的实施形式中，爆破片组件72通过单独的接头112 (而不是用于压力释放阀70的接头96)来连接至罐20。因此，爆破片106上唯一的压力来自接头108和112。这些接头108和112上的扭矩可按照爆破片106的需要而设定，独立于要将压力释放阀70紧固至罐20所需的扭矩。图11到13B展示了具有压力释放阀202和爆破片204的控制系统200的更多形式。图11到13B中的形式与先前图8A到10中描述的形式的主要区别在于爆破片202的外观和连接不同。例如，图11到13B所示的形式大致具有连接至压力释放阀202的爆破片204。应当理解的是，图11到13B所示形式包括一些与图8A到10所示形式相同的部件，因此，图11到13B所示形式在适当部位具有相同的附图标记。控制系统200包括压力释放阀202、爆破片204和基板206。系统200还包括在基板206与压力释放阀202之间延伸的第一接头208，用于将压力释放阀202固定在基板206上，同时固定爆破片204。系统200进一步包括一个或多个第二接头210，用于将基板206固定在iip上。基板206具有罐侧部212和阀侧部214。压力释放阀204包括主体216和连接部分218，所述连接部分218用于将压力释放阀202在靠近阀侧部214处连接至基板206。
如图11和12中的实施例所示，第一接头208位于基板206的罐侧部212并贯穿该处延伸。在另一种形式中，如图13A所示，第一接头208位于压力释放阀202的连接部分218并贯穿该处延伸。另一方面，第二接头210穿过基板206延伸，以与罐相连。本领域技术人员应当理解，可使用任意数量和方位的第一和第二接头208和210。还应当注意，一个形式中的第一和第二接头208和210独立地固定至基板，使系统200在安装至罐上之前先能大致组装起来，并促进爆破片204适当 压缩。另外，在一个形式中，第一和第二接头208和210都不穿过爆破片204的任意部位延伸。上述说明书和附图中所述主体是阐述性而非限制性的。尽管展示和描述的是特定的实施例，然而，对本领域技术人员来说，任何不脱离申请人所作贡献的大范围而作出的改变和修正都是显而易见的。寻求保护的实际范围由权利要求进行限定。
权利要求
1.一种用于控制罐内压力的压力控制系统，所述压力控制系统包括 基板，其具有te侧部和阀侧部； 压力释放阀，其具有主体和连接部分，所述连接部分用于将所述压力释放阀在靠近所述阀侧部处连接至所述基板； 爆破片，其位于所述压力释放阀与所述基板之间； 第一接头，其在所述基板与所述压力控制阀之间延伸，以将所述压力释放阀固定至所述基板，并固定所述爆破片；以及 第二接头，用于将所述基板固定在罐上。
2.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述第一和第二接头独立地固定在所述基板上。
3.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述系统进一步包括多个第一接头和多个弟~■接头。
4.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述第二接头不穿过所述爆破片延伸。
5.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述第二接头从所述基板的所述罐侧部延伸。
6.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述第二接头从所述基板的所述阀侧部延伸。
7.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述罐为轨道车罐。
8.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述罐为国际标准罐。
9.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述罐为便携罐。
10.根据权利要求I所述的压力控制系统，其特征在于，所述压力控制阀和所述爆破片组件位于阀盖组件内。
11.一种用于组装压力控制系统的方法，所述压力控制系统用于控制罐内的压力，该方法包括以下步骤 提供基板，该基板具有te侧部和阀侧部； 提供压力释放阀，该压力释放阀具有主体和连接部分； 在所述压力释放阀的所述连接部分与所述基板的所述阀侧部之间设置爆破片；以及 通过在所述基板与所述压力释放阀之间延伸第一接头，将所述压力释放阀和所述爆破片固定至所述基板的所述阀侧部。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过使第二接头在所述基板与所述罐之间延伸、从而将所述基板固定至所述罐的步骤，所述第二接头设置为独立于所述第一接头而操作。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使多个第一接头在所述基板与所述压力释放阀之间延伸、同时使多个所述第二接头在所述基板与所述罐之间延伸的步骤。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二接头从所述基板的所述罐侧部延伸至所述压力释放阀。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二接头从所述压力释放阀延伸至所述基板的所述阀侧部。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐为轨道车罐。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐为国际标准罐。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述罐为便携罐。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述阀盖组件内设置所述压力控制阀和所述爆破片组件的步骤。
全文摘要
本发明提供一种用于控制罐内压力的压力控制系统。该压力控制系统基板、压力释放阀、爆破片、第一接头和第二接头。所述基板包括罐侧部和阀侧部。所述压力释放阀包括主体和连接部分，所述连接部分用于将所述压力释放阀在靠近阀侧部处连接至基板。爆破片位于所述压力释放阀与所述基板之间。第一接头在所述基板与所述压力释放阀之间延伸，以将所述压力释放阀固定在所述基板上，同时固定所述爆破片。第二接头用于将所述基板固定至所述罐。
文档编号F16K17/40GK102822579SQ201180007925
公开日2012年12月12日 申请日期2011年1月24日 优先权日2010年2月4日
发明者马里奥·努涅斯 申请人:特拉华资本形成有限公司