[发明专利]压力容器的释压装置

说明书

相关申请的交叉引用

本篇非临时申请要求了于2010年06月04日提交的美国临时专利申请61/351，351的优先权。在此，该在先申请的全部内容通过引用并入本申请中，如将其在此全部列出一样。

技术领域

本发明涉及用于内加压流体的容器和气溶胶罐的释压装置，所述容器和气溶胶罐具有此类释压装置。

背景技术

加压流体容器广泛用于包装和分配各种流体产品，包括液体、气体、固体及其混合物。正常的操作条件下，此类容器可以完全满足人们的要求。但是，假若此类容器的内容物因不正确的使用、受热或其它原因而过压，容器可能会剧烈破裂。该技术领域已提供了各种气溶胶罐释压装置以防止加压罐发生爆炸。这些释压装置中，有很多是设在罐的底部，也有一些是设在罐的侧壁或顶部。

仅作为示例，一类释压装置罐的底部设置一个或多个凹区并结合设置材料厚度减小的精压线。关于这一点，如该领域的技术人员应理解并熟知的一样，术语“精压”或“压印”指移动或转移金属以形成期望的凹陷外形，其还包括划线和/或应用高压技术。操作时，容器内的内容物过压导致容器底部沿精压线(或弯曲部分)破裂，从而产生泄放口。因此，实现了压力释放的可控性和可预报性。授权给Ferreira等人、美国专利号为7，222，757的专利公开了一种经证实较高效的此类系统，在此以引用方式将其内容全部并入本文中。

通常，现有的泄放系统中最好按规定保持沿破裂线一致的精压深度以提供确定的泄放压力。精压深度太浅会导致高压释放。但另一方面，精压深度较深会导致过早低压释放，使精压线底部的其余较薄金属片产生微裂纹。因此，必须特别注意仔细监控制造过程以及时调整设备(和工具)，补偿刀具磨损，适当时更换磨损的精压刀具。进行此类监控需要对产品进行频繁取样和测试。这就需要较高的技术水平，因而会大大增加制造成本。因此，现有的制造技术虽然可提供高效的释压装置，但要产生可重复的结果就对质量控制有较高要求。

制作可控压力泄放孔时须考虑的另外一个可变因素是，制作释压装置所用的金属薄板的起点厚度应略有不同。若精压区的起始材料比规定的薄，则精压时确定量(defined amount)的材料发生位移以在精压区产生比预期薄的基础金属片(underlying web)。这样会产生比预期稍低的破裂强度。同样地，若精压区的起始材料比规定的厚，则精压时确定量的材料发生位移以在精压区产生比预期厚的基础金属片，从而形成比预期稍高的破裂强度。因此，须严格监控金属材料的厚度以确保泄放特征的可重复性。

若达到规定的高压水平时，装置未按设计进行泄压，容器内的压力会一直增加直至底部最终失效。底部最终失效通常会使容器底部在中心处大幅膨胀，从而使底部的凹形圆顶自身颠倒过来，继而炸裂，使加压内容物溢出，底部最终失效。

过去，容器底部很难达到使其底部在未能泄压时能够承受远大于预定泄放压力的极限强度水平。因此，设计泄放压力和使底部颠倒的压力水平之间存在较小的差距。用使底部颠倒的压力水平远大于预定泄放压力来解释精压刀具和/或材料厚度差异很适合。同时，预定泄放压力应足够高以适应各种正常压力变化而不会过早泄压。

因此，市场不断需要具有可批量生产、在期望压力下可重复泄压的精压压力泄放孔的释压装置，降低了制造过程中精压深度和/或材料厚度固有不同导致的差异的可能性。另外还需要具有可批量生产的精压压力泄放孔、容器底部的极限强度水平使容器底部在未能泄压的情况下颠倒炸裂失效前能承受较大压力的释压装置。

发明内容

本发明提供的一种为内压力容器和气溶胶罐(释压装置设在罐底)泄压的释压装置，与现有技术相比，具有很多优点以及多种替代方案。释压装置包括精压压力泄放孔，其特征在于具有约380磅/平方英寸或更大的泄放压力以及未能泄压时大于预定泄放压力至少约50磅/平方英寸的失效压力。

根据示例的一个方面，本发明提供一种用于在容器内达到预定压力后泄放内压力容器的内容物、圆顶结构的释压装置。释压装置包括具有外部环形部分和倾斜环形中间部分的倾斜侧壁。倾斜环形中间部分的宽度大于外部环形部分的宽度。圆形中心平台与倾斜侧壁相交形成释压装置的平圆顶。圆形中心平台的中心点在释压装置的辐射中心处，其弧形精压线绕弧线延伸，弧的顶点在圆形中心平台的中心点处。该释压装置的特点是泄放压力不小于380磅/平方英寸，圆顶颠倒压力应至少大于泄放压力50磅/平方英寸。