单向破膜阀.pdf

本发明涉及阀门，是一种带破裂隔膜、在一侧过压时使膜破裂而开启的阀门。
    众所周知，存储油品或易燃易爆化工产品的大型油罐系统必须配备强力而高效的消防灭火系统，并且要运行可靠。从对油罐的灭火方法比较，采用液下喷射灭火方案显然要比在液面以上灭火能更有效地扑灭油罐火情，特别是随着氟蛋白泡沫液新型灭火剂的诞生，从七十年代起国内外就大力研究和推广这项灭火新技术，在有些油罐系统中也已安装了液下喷射灭火系统。但是，安装这类灭火系统的油罐仍有发生漫天大火的情况，在扑救油罐大火时液下喷射系统有的不起作用，究其原因是油罐与泡沫灭火系统之

    间的阀门打不开，则氟蛋白泡沫就无法喷射入油罐，因此，要使液下喷射灭火系统发挥作用，关键要解决好油罐前的阀门装置。在对现有技术的检索中找到了一些液下喷射灭火系统中罐前阀门装置的报导，常见的是在罐底前泡沫管线中的阀门装置是一只闸阀和一只单向阀，这两种阀门的固有缺点是渗油，致使油料渗入消防管线甚至渗入到消防泵房，给系统的管理和安全带来了不少新问题，虽然国际标准中已明确规定罐底闸阀平时常开，但在实际中因单向阀渗漏问题解决不了，故现有的液下喷射灭火系统中罐底闸阀还是常闭的。这又产生了另一个问题，一旦油罐爆燃起火，防火堤内一片流淌大火时，人员就无法接近油罐去打开闸阀，液下喷射灭火系统也就失灵了。为达到在油罐起火时能迅速打开，甚至能自动打开泡沫管线通道，有人提出了多种设计方案，一种是在泡沫管线中加装一个带有玻璃平板的蝶阀，平时靠玻璃平板隔断和密封油料，灭火时靠人工转动蝶板而使其敲碎破璃平板让泡沫通过。采用该方案虽然打开阀门的速度会提高，但在人员不能接近的情况下同样是打不开蝶阀的，或者，蝶阀虽被打开，但破碎的玻璃屑会随流动的泡沫沉积在阀槽等低洼处，灭火后阀门就再也关不密了，结果会带来更大的麻烦;另一种方案是在闸阀与单向阀之间加装一块爆破片-膜片，这个膜片能起到隔断和密封作用，防止油罐中的油向消防灭火系统渗透，即该膜片在打开闸阀地情况下能承受住油罐的静压，一旦在另一侧的压力超过此静压时就能使膜片破裂，故平时用此膜片隔断油料，灭火时用泡沫或水的力量将其顶破，从而自动而迅速地打通泡沫通道。中国“油气储运”杂志1988年8月出版的第七卷第4期上报导了“爆破片在轻油罐上的应用”一文即为此方案运用的实例。从技术上，该方案颇为理想，诸如具有结构简单，能极迅速地打开泡沫通道的优点，但在实施中要选定一块保证能实用的膜片，在计算和材料选择上是十分困难的，特别是至今还无一个精确的计算膜片厚度的公式，现有的膜片厚度近似计算公式中也存在如何正确确定破膜压力和合理选择膜片安全系数等问题，此外，采用脆性膜片也存在同玻璃平板同样的问题。至此，检索中尚未发现有与本发明主题相同的技术内容。

    本发明提供了一种结构新颖的破膜阀，装于常开闸阀与单向阀之后的管道中，既能封密管道，又能在泡沫压力的作用下迅速而自动地破膜，确保管线具有足够的流通面积及时地进行液下喷射泡沫灭火。

    在本发明的技术方案中，把阀体设计成与管道相应的圆环形结构，两块半圆形阀板密配成圆形门封，并覆盖在阀体通道的一侧，其外表面与阀体密封面在同一平面中，在此一侧的阀体密封面上用压接或胶接方式密贴有一块经计算选择的特殊膜片，则此膜片也与阀板相密贴，这样，膜片上受的以油罐油位而定的静压力就能均匀地传给阀板，既保证了膜片的强度又使管道不渗漏;在两半圆形阀板背面上近阀体中心位置处各固定设置有一根转轴，组成两扇向膜片方向开启的半圆门，转轴两端的支承座则径向地镶配在阀体中。这样的两块半圆形阀板平时组成圆形门封，但当在阀板背面承受灭火泡沫的冲击力时，由于对每块半圆形阀板上受的力来说，因转轴两侧阀板的受力面不同，则相对转轴产生一力矩，两块半圆形阀板就同时向膜片方向转动，其结果是阀板的外周边同时剪切膜片，膜片即被完整地破裂，从而打开了泡沫灭火剂的行进通道，灭火泡沫就能直冲罐底进行灭火。如上结构的破膜阀一般安装在油罐底前闸阀和单向阀之后的管道中，并使阀体带有膜片的一侧朝向油罐方向，用管道法兰夹紧密封。

    由上可见，本发明的优点是，起隔断和密封通道作用的膜片牢固地紧贴在阀体上，该阀体又被夹紧密封在管道中，则能保证不渗漏;膜片受压面全部紧贴在阀板上，则阀板又成为膜片的支撑件，膜片上受的静压力均传给阀板承受，故在平时膜片只承受压应力而不承受拉应力，这就可相对地降低对膜片的选择要求，容易找到合适的膜片。一般地选用不锈钢膜、铝膜、镍膜都可。就破膜方式而言，两块半圆形阀板在灭火泡沫流作用下旋转而破膜，既迅速又可靠，而且是使膜片全破，保证了有效通道面积，又不会产生其它付作用。

    附图说明：

    图1为本发明的结构正视图，图中作了局部剖视。

    图2为本发明在管道中的安装状态及其阀板开启方向示意图。

    本发明的实施例如附图所示。由图1、2见，圆环形阀体2一侧密封面上压接覆盖着一块用耐腐蚀铝皮制成的膜片1，在阀体内腔中配置有两块半圆形的阀板3，这两块阀板构成一密配的圆形门封，覆盖在阀体2带膜片1的一侧，并使阀板3的外表面与阀体2的密封面相平，在两阀板的背面用铆钉6固接有一根转轴4，该转轴两端用穿入阀体2的支承螺钉5支承，即阀板3在受力矩作用时能通过与之相固连的转轴4绕支承点转动。

    由图2见，膜片1朝向罐前闸阀，阀板3的开启方向朝向膜片1。为保持两块半圆形阀板配合成一个圆形门封时的平面完整性（平面度），在本实施例中把两块半圆形阀板3的接口处各制成斜面接口，以保持接口处无运动间隙和保证双门同时打开。