[发明专利]爆破片装置及其组装方法

说明书

提供了一种爆破片装置及其组装方法。该爆破片装置具有装置主体，该装置主体形成为使得不存在通向其径向外表面的泄漏路径。爆破片被焊接到装置主体，使得它们之间的焊缝接头不被依赖用于提供结构支撑，而是严格地用作密封。在一种形式中，焊缝接头通过横向于爆破片厚度轴向指向的焊接束形成，以最小化由于在焊缝接头形成期间产生的热量而可能产生的爆破片爆破压力中的不期望的变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月6日提交的美国专利申请62/252,176号和于2016年1月20日提交的美国专利申请62/281,016号的权益，这两件申请以其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种爆破片装置及其组装，以及更具体地涉及一种密封的爆破片装置及其焊接方法。

背景技术

爆破片用于各种化学工艺和制造应用中。在这些应用中，可能会使用或产生危险的、腐蚀性和侵蚀性的介质。对于这些系统而言，包括多件式保持器的爆破片组合件是已知的，其中爆破片在栓接法兰的张力下保持在适当的位置。但是，当暴露于苛刻介质时，爆破片的侵蚀和破坏可能会导致爆破片和保持器之间出现不期望的泄漏。在另一种方案中，爆破片组合件已经使用两件式保持器，其中爆破片夹在两个保持器部件之间并焊接在保持器部件和爆破片的外周周围的适当位置，从而将爆破片焊接在两个保持器部件之间。

发明内容

在一个方面，已经发现，由于在焊接过程中产生的沿着爆破片的径向方向上的能量，两件式保持器爆破片组合件的外周边缘接头焊缝可能导致爆破片爆破压力中的不期望的变化。此外，由于焊缝暴露在爆破片组合件的外周表面上，所以焊缝中的任何缺陷都会产生泄漏问题。

因此，本文的爆破片装置具有装置主体，所述装置主体具有实心外表面，使得不存在通到装置径向外周的潜在泄漏路径。为此目的，爆破片和装置主体以及装置主体部件之间的焊缝从装置主体的径向外表面径向向内延伸。在优选的形式中，爆破片具有其易碎拱顶壁部分，所述拱顶壁部分以反向作用的取向布置在装置主体的线性通孔中，使得爆破片的拱顶壁部分的凸出侧朝向装置主体的入口取向。以这种方式，工艺介质的压力在径向向内的焊缝接头中产生压缩力，这有助于由此实现的密封效果。这还允许爆破片与装置主体之间的焊缝接头不太结实，同时仍然在其间实现适当的密封。

在另一方面，本文的爆破片装置被焊接以便能够实现在其期望的爆破压力中的一致性。为此，爆破片在横向于其壁厚的方向上焊接，以及更优选地在轴向方向上焊接。以这种方式，在焊接过程中产生的热量不会在径向向内的方向上沿着爆破片朝向其中心拱顶部分引导。取决于爆破片的冶金特性，这种径向引导的热量会在爆破片的期望爆破压力中产生不期望的变化。利用本文的轴向引导焊接工艺，这种不期望的变化被最小化。此外，由于先前描述的通过本文优选的爆破片装置的反向作用布置来产生较不结实或较低强度的焊缝接头的能力，这进一步有助于降低焊接过程期间所需的热能，这进而有助于保持爆破片的期望爆破压力。

由于沿着爆破片的径向引导热量(诸如当在装置主体的外周处形成焊缝接头时产生)而产生的在爆破压力中的不期望变化的这一问题对于具有较低爆破压力要求的爆破片是特别成问题的。在过去，可以通过周向对接/坡口焊接来焊接较高压应用所需的较厚材料而不会显著影响爆破压力。然而，为了实现包括较低爆破压力要求的全部压力范围，需要较薄的爆破片材料，其更易于受到径向引导焊接的影响，这样的径向引导焊接诸如用于在先前的爆破片组合件中产生外周边缘接头焊缝。因此，本发明的爆破片装置，包括用于产生其焊缝接头的方法，特别适合于具有较薄壁厚(诸如在约0.001英寸至约0.037英寸范围内)的爆破片，用于在较低爆破压力应用中使用。