具有深度变化的非圆的刻痕线的隆起的单铰接刻痕爆破盘.pdf

提供一体的、向前弯曲的爆破盘，其适于安装在一固定器上，其中，爆破盘与一油井内的管系保持闭合的关系，它对试验油井内管系的诸分段之间的连接的完整性有很大的效用。该盘设计成抵挡管系内的流体压力头和一泄漏试验压力，然后，在一预定的过压下爆破和完全地打开。盘的凹凸的隆起部分具有一形成在其凹陷面内的非圆的连续的刻痕线。刻痕线围绕其圆周连续地变化深度，并包括一向外突出的膜动盘部分，它具有最先爆破的最深的深度，并与形成盘的爆破区域的铰链区域的深度最浅的刻痕线部分直接地相对。

1.  用于试验油井筒内的分段管系的完整性的装置，所述装置包括：
一管形的固定器，它具有一通过其间的通道和具有相对的敞开端，所述固定器的端部中的一个端部适于附连到管系的一分段的一端部上；
一爆破盘，其位于所述固定器内，通常情况下与所述通道保持关闭的关系，所述爆破盘包括一外环形周缘的突缘部分，它具有一第一环形面、一相对的第二环形面和一内圆的边缘，以及一内凹凸的、大致呈半球形的隆起的区域，其位于突缘部分的所述第一环形面的内侧并从其中突出，所述隆起区域具有相对的凸出的和凹陷的面，并设置有一外圆的边缘，以及一整体的、环形的横向弧形的过渡区域，其与突缘部分的内圆的边缘和隆起的区域的外圆边缘形成一体并连接，
所述隆起的区域在其凹陷的面内设置有一连续的刻痕线，其邻近隆起区域的外圆的边缘，与所述过渡区域保持靠近的间隔关系，所述刻痕线具有主长度的一半园的部分，以及一相对于所述半园刻痕线部分的长度的副长度的大致曲线的刻痕线膜动盘的部分，所述膜动盘刻痕线部分从所述主刻痕线部分的直径向外突出，并位于所述过渡区域的内侧，
所述刻痕线沿其长度在深度上发生变化，沿所述膜动盘的刻痕线部分的刻痕线深度最深，大致与所述膜动盘的刻痕线部分直接相对的部分的刻痕线深度最浅，由此，形成刻痕线的一铰链部分，
在朝向盘的凹陷面施加的液体过压作用下，所述盘可打开以允许液体流过盘，膜动盘的刻痕线部分是这样一深度：相对于刻痕线的其余部分，在所述液体压力下致使膜动盘的刻痕线部分首先破裂，而主刻痕线部分是一变化的深度，它允许破裂区域摆动到一完全地打开的破裂位置，而不断裂刻痕线的铰链部分，使中心的爆破区域的边缘设置成与盘的所述突缘部分保持大致的垂直关系，
所述管形的固定器设置有侧壁结构，其构造成大致互补地接纳和允许爆破盘在所述液体过压下足够完全地打开，由此，在盘爆破后允许液体完全地基本上无阻碍地双向流过管形的固定器。

2.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，刻痕线的所述膜动盘部分是大致的U形结构。

3.  如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述刻痕线的膜动盘部分具有一弧形的底部和两个相对的向外分叉的腿部，它们与主刻痕线部分的相对的极端部分汇合。

4.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刻痕线的深度从相对的方向从主刻痕线部分的所述铰链部分到膜动盘刻痕线部分的中点连续地变化。

5.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，刻痕线的所述膜动盘部分是盘的厚度的约30％至70％。

6.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盘具有的厚度约从0.010英寸至0.075英寸。

7.  如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盘具有的厚度约从0.014英寸至0.050英寸。

8.  如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盘具有的厚度约0.030英寸。

9.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，膜动盘刻痕线部分的深度在最深深度点处比主刻痕线部分的铰链部分的最浅深度深约0.015英寸至0.004英寸。

10.  如权利要求9所述的装置，其特征在于，膜动盘刻痕线部分的深度在最深深度点处比主刻痕线部分的铰链部分的最浅深度深约0.002英寸。

11.  一一体的、向前弯曲的爆破盘，其适于安装在一管形的爆破盘固定器上，与通过固定器的中心流体通道保持闭合的关系，其中，固定器通道的尺寸容纳盘的全部打开，所述盘包括：
一爆破盘，其适于安装在所述固定器内，通常情况下与所述通道保持闭合的关系，所述爆破盘包括一外环形周缘的突缘部分，它具有一第一环形面、一相对的第二环形面和内圆的边缘，以及内凹凸的、大致呈半球形的隆起的区域，其位于突缘部分的所述第一环形面的内侧并从其中突出，所述隆起区域具有相对的凸出的和凹陷的面，并设置有一外圆的边缘，以及一整体的、环形的横向弧形的过渡区域，其与突缘部分的内圆的边缘和隆起的区域的外圆边缘形成一体并连接，
所述隆起的区域在其凹陷的面内设置有一连续的刻痕线，其邻近隆起区域的外圆的边缘，与所述过渡区域保持靠近的间隔关系，所述刻痕线具有主长度的一半园的部分，以及一相对于所述半园刻痕线部分的长度的副长度的大致曲线的刻痕线膜动盘部分，所述膜动盘刻痕线部分从所述主刻痕线部分的直径向外突出，并位于所述过渡区域的内侧，
所述刻痕线沿其长度在深度上发生变化，沿所述膜动盘刻痕线部分的刻痕线深度最深，大致与所述膜动盘刻痕线部分直接相对的部分深度最浅，由此，形成刻痕线的一铰链部分，
在朝向盘的凹陷面施加的液体过压作用下，所述盘可打开以允许液体流过盘，膜动盘刻痕线部分是这样一深度：相对于刻痕线的其余部分，在所述液体压力下致使膜动盘刻痕线部分首先破裂，而主刻痕线部分是一变化的深度，它允许破裂区域摆动到一完全地打开的破裂位置，以便液体基本上完全地双向流动而不断裂刻痕线的铰链部分，使中心爆破区域的边缘设置成与盘的所述突缘部分保持大致的垂直关系。

12.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，刻痕线的所述膜动盘部分是大致的U形结构。

13.  如权利要求12所述的盘，其特征在于，刻痕线的所述膜动盘部分具有一弧形的底部和两个相对的向外分叉的腿部，它们与主刻痕线部分的相对的极端汇合。

14.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述刻痕线的深度从相对的方向从主刻痕线部分的所述铰链部分到膜动盘刻痕线部分的中点连续地变化。

15.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，刻痕线的所述膜动盘部分是盘的厚度的约30％至70％。

16.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述盘具有的厚度约从0.010英寸至0.075英寸。

17.  如权利要求16所述的盘，其特征在于，所述盘具有的厚度约从0.014英寸至0.050英寸。

18.  如权利要求16所述的盘，其特征在于，所述盘具有的厚度从约0.030英寸。

19.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，膜动盘刻痕线部分的深度在最深深度点处比主刻痕线部分的铰链部分的最浅深度深约0.001英寸至0.005英寸。

20.  如权利要求19所述的盘，其特征在于，膜动盘刻痕线部分的深度在最深深度点处比主刻痕线部分的铰链部分的最浅深度深约0.004英寸。

21.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述盘具有约0.03英寸的公称厚度，刻痕线的深度从在主刻痕线部分的最浅点处的约0.013英寸变化到在刻痕线的膜动盘部分的最深点处的约0.017英寸。

22.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述盘具有约0.03英寸的公称厚度，刻痕线的深度从在主刻痕线部分的最浅点处的约0.013英寸变化到在刻痕线的膜动盘部分的最深点处的约0.015英寸至0.017英寸。

23.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述盘由一种材料构成，盘的尺寸和刻痕线的变化的深度相对于盘的厚度应是：在约1500psi的作用在盘的隆起区域的液体压力下，膜动盘刻痕线部分首先打开。

24.  如权利要求11所述的盘，其特征在于，所述盘由一种材料构成，盘的尺寸和刻痕线的变化的深度相对于盘的厚度应是：在约2000psi的作用在盘的隆起区域的液体压力下，膜动盘刻痕线部分首先打开。

具有深度变化的非圆的刻痕线的隆起的单铰接刻痕爆破盘
技术领域
本发明一般地涉及用来检测液体传输管道的泄漏完整性试验装置，尤其是，用于各种工业和油井应用中的多分段的管系。具体来说，本发明涉及这样的装置，尤其是形成装置一部分的易破的向前作用的爆破盘，其中，爆破盘是凹凸面设计，并具有一形成在其凹面内的非圆、连续的刻痕线。刻痕线围绕其圆周连续地变化深度，并包括一具有最深深度的向外突出的膜动盘部分，在爆破时它最先破裂，并在与最浅深度刻痕线直接相对的部分形成一用于爆破盘的爆破区域的铰链区域，以防止爆破区域与爆破盘的突缘部分分离。该装置用于检测油井管系分段之间连接的完整性，具有特别的效用，而且可以用于石油精炼和石化作业，还可用于通过管道或导管传输加压液体的应用中。
背景技术
为了使一油井投入使用，一细长的分段的管系下降到井筒内，管系容纳一抽吸杆和泵组件。在深井中，管系可按级向下延伸几千英尺到达油层。管系分段之间的接头内的泄漏对于泵送效率和油井生产具有很大的影响。过去，在一定的时候必须拆下管系，定位接头的泄漏处，然后修理该管系。这在修理的费用和油井停产上，可产生非常大的耗费。
美国专利No.5,996,696描述一种方法和装置，它用来检测井筒内油井管系的泄漏完整性，由此，不需为这样的检测拆下管系。‘696专利的装置包括一插入在管系分段(通常靠近泵和油层邻近其下端)之间的外壳。外壳装备有一处于关闭的流动阻塞关系的金属爆破盘。当希望检测管系时，对爆破盘施加预定的流体压力。如果管系充分地无泄漏，则爆破盘将在预定的爆破压力下爆破。另一方面，如果存在显著的泄漏，则在管系内形成爆破爆破盘的压力不够充分。
揭示在‘696专利内的较佳的爆破盘的设计是一金属的凹凸盘，其具有一形成在隆起的爆破部分的面内不连续的刻痕线。不连续的刻痕线用作盘的铰链区域。尽管该专利中描述的装置和方法在本技术领域内具有一显著的突破，但业已发现，从性能的观点上来看，该盘的设计有时不是最佳的。可以认识到，一用于这种情形中的有效的爆破盘必须在要求的爆破压力下可靠地爆破，否则，会得到不准确的试验结果。此外，爆破后的盘必须不是碎片的，而仍然允许双向的液体全部地流体流过其间。
发明内容
本发明克服上述的诸多问题，提供一改进的用于液体传输管线、尤其是油井管系应用中的泄漏试验装置，以提高试验的可靠性。广义地来说，本发明的装置包括一管形的固定器，它适于连接到油井管系上，使一爆破盘位于固定器内，通常情况下与通过固定器的中心通道保持关闭的关系。该爆破盘包括一外环形周缘的突缘部分，它具有一第一环形面、一相对的第二环形面和内圆地边缘，以及内凹凸的、大致呈半球形的隆起的区域，其位于突缘部分的第一环形面的内侧并从其中突出。隆起区域具有相对的凸出的和凹陷的面，并设置有一外圆的边缘，一整体的、环形的横向弧形的过渡区域，其与突缘部分的内圆的边缘和隆起的区域的外圆边缘形成一体并连接。
盘的隆起的区域在其凹陷的面内设置有一连续的非圆的刻痕线，其邻近隆起区域的外圆的边缘，与过渡区域保持靠近的间隔关系。刻痕线具有主长度的一半园的部分，以及一相对于所述半园刻痕线部分的长度的副长度的第二的、大致曲线的刻痕线膜动盘的部分。该膜动盘刻痕线部分从主刻痕线部分的直径向外突出，并位于紧靠过渡区域，且在过渡区域的内侧。
刻痕线沿其长度在深度上发生变化，沿膜动盘的刻痕线部分深度最深，大致与膜动盘的刻痕线部分直接相对的部分深度最浅，由此，形成刻痕线的一铰链部分。
在朝向盘的凹陷面施加的液体过压作用下，盘可打开以允许液体流过盘。膜动盘的刻痕线部分是这样一深度：相对于刻痕线的其余部分，在液体压力下致使膜动盘的刻痕线部分首先破裂，而主刻痕线部分是一变化的深度，它允许破裂部分摆动到一完全地打开的破裂位置，而不断裂刻痕线的铰链部分。隆起区域的破裂和盘的完全打开后，中心的爆破区域的边缘设置成与盘的突缘部分保持大致的垂直关系。
管形的固定器设置有侧壁结构，其构造成大致互补地接纳和允许爆破盘在液体过压下足够完全的打开，由此，在盘爆破后允许液体完全地流过管形的固定器。业已发现，与现有技术的设计相比，该特征的盘提供改进的试验结果，同时，允许在盘爆破之后液体的完全的双向流通过固定器。
在盘的凹陷面上提供连续的、非圆的刻痕线，可允许盘可靠地破裂和因爆破发生的事实打开，盘的相邻的互连的形成刻痕线的壁的表面彼此分离。这与大部分通常的情形形成鲜明的对比，在通常的情形中，在爆破盘上的刻痕线形成在远离与产品和/或压力接触的一个面上。
深度最深的刻痕线的曲线的膜动盘的部分突出越过刻痕线的主圆部分的圆周，并稍微起作一膜动盘或杠杆作用，以确保在约1500psi至2000psi量级的压力下盘的可靠的打开。该量级的打开压力在具有公称爆破直径为2至3英寸的盘中难于达到，这样的盘要求用来阻塞传统的油井管系的内直径，没有突出越过刻痕线的主圆部分的圆周的刻痕线的延伸的、最深的下陷的部分。
图1是一局部的垂直截面图，示出一包括一井筒和内部管系的典型的油井，内部管系具有安装在其中的本发明的完整性试验的装置；
图2是一放大的局部的垂直截面图，示出管系内的完整性试验的装置，其中，装置的爆破盘处于其打开破裂的状态，允许双向流完全地通过装置；
图3是一油井管系的局部的垂直截面图，其中，本发明的试验装置安装在其中，盘相对于流动通过管系的液体保持阻塞的关系；
图4是一类似于图3的视图，但示出处于其爆破状态的爆破盘；
图5是一放大的局部的垂直截面图，示出突缘和刻痕线形成之后但在其隆起之前的盘体，还示出刻痕线沿其长度的不同的深度；
图6是一类似于图5的视图，但示出其隆起之后的盘体；
图7是一放大的爆破盘的仰视图，示出盘的隆起区域凹陷面内的非圆的刻痕线，其中，刻痕线的膜动盘部分突出越过刻痕线的圆周，它是最深的深度，这样，当过压的液体施加在盘的凹陷面上时，刻痕线的膜动盘部分首先爆破和打开；以及
图8是可用来实现盘的中心区域的隆起的部件的示意的垂直截面图。
诸附图并不将本发明限制在本文揭示的和描述的具体的实施例中。附图不必是按比例的，相反，重点放在清楚地图示出本发明的原理。
现转到诸附图来，尤其是图1，图中示出一传统的油井20，其具有一逐级向下延伸到一油层24的竖立的连续的井筒22。一管系26位于井筒22内，并包括多个端部对端部连接的诸如分段28、30、32和34的诸分段；当然，应该认识到一操作井在其管系中会具有许多这样的分段。带有一最下的泵组件35a的分段的、传统的抽吸杆35位于管系26内，以便实现油从油层24的泵送。大部分的管系分段通过传统的连接器29互连。然而，在沿管系26的长度的一选定的点上(通常邻近油层24的管系的下端附近)，完整性试验装置36插入在管的一对分段之间。
参照图2，从图中可见，与分段34的上端相同，分段32的下端是螺纹的。装置36在这些管的分段之间螺纹地连接，装置36包括一管形的入口38和管形的出口40，爆破盘42插在入口和出口之间。具体来说，入口38靠近其上端是内螺纹44，靠近其下端是外螺纹46。入口38的最下的衔接端呈现一台阶的结构47，其由一外环形表面47a连接到一内环形表面47b形成，它通过一横向于表面47a和47b的中间面47c轴向地间隔于和互连于表面48a。出口40靠近其上端是用来连接入口螺纹46的内螺纹50；同样地，出口的下端是连接到管分段34的螺纹52。出口40还设置有一与环形表面47a和47b直接相对的最上的环形表面54。
如图2-4清晰地所示，当盘42放置在入口38和出口40之间且入口38沿致使入口38朝向出口40移动的方向转动时，当盘42的外环形突缘部分44在其相对侧上分别被表面47a和54接合时，入口38和出口40的相对运动被制止，由此，将盘42夹在入口38和出口40之间。
爆破盘42最清晰地图示在图4-7中。一体的盘一般地包括一外面的、相当平的环形的周缘的突缘44，以及一内面的、隆起的凹凸的爆破区域46，其呈现有一凹陷面48和一相对的凸出面50。爆破区域46位于突缘部分44的内侧，其间有环形的横向弧形的过渡区域52。过渡区域52(图7)由一对虚的同心圆，分别侧向间隔开的外和内虚的边缘54和56形成。
盘42还设置有一形成在其凹陷面48内的连续的刻痕线58，在盘42的弧形过渡区域52的边缘56的内侧和附近。刻痕线58位于紧靠过渡区域52但略微在过渡区域52的向内，即，向内地与过渡区域内边缘56间隔。此外，刻痕线58在其全部的圆周范围内连续地变化深度。
参照图7，从图中可见，刻痕线58设置有一圆的、沿圆周延伸的主长度的刻痕线部分60，它基本上围绕邻近弧形过渡区域52的内边缘56的隆起区域46的外部的全周长延伸。主刻痕线部分60与相对于刻痕线部分60的副长度的曲线的膜动盘刻痕线部分62汇合。膜动盘刻痕线部分62延伸越过刻痕线部分60的圆周范围。较佳地，膜动盘刻痕线部分62具有一外弧形的底部刻痕线部分66，中间有相对的曲线的刻痕线腿部68和70，它们与各自的外直线端刻痕线腿部72和74汇合，腿部72和74连接刻痕线部分60的对应的相对极端76和78。
在图5-7中表示为在180°的膜动盘刻痕线部分62的底部刻痕线部分70的中点，相对于刻痕线58的圆周范围是最深的深度，在图5中表示为x+y。对应地，刻痕线部分60在其中点是最浅的深度，x，在图5中表示为在0°，由此，它与刻痕线58的180°点直接地相对。刻痕线58沿与刻痕线58的0°的相对方向深度不断地加深地变化，直到达到膜动盘刻痕线部分62的180°点。
图7所示的邻近0°点的刻痕线部分60，是在0°点的相对侧上形成一铰链的刻痕线部分的一深度，当隆起区域46经受足够地过压而实现爆破盘的爆破时，铰链的刻痕线部分不断裂。因此，盘42的中心隆起区域46不从突缘44释放，由此，导致一无碎片化的爆破的盘。
在隆起的爆破盘42的制造过程中，利用一合适的有深度差的刻痕砧，在一金属坯的表面内形成刻痕线58，该表面以后将变为盘42的凹陷面48。仅在刻痕线58形成之后，盘才隆起而给出凹凸的爆破区域46。尽管从制造的观点来看，可先隆起盘，其后才刻痕，但较佳地是，先刻痕，其后才隆起。沿过渡区域52的金属在盘的隆起过程中，冷作硬化，由此，比膜动盘刻痕线部分62提供一较大强度的刻痕线铰链部分81。图8是一传统的模具单元82的示意图，它用来实施形成盘42的隆起区域46。模具单元82包括一具有一中心内腔86的压力钟形物84，其中，连同一与内腔86连通的通道88，其适于连接到一高压的正压的流体源。构成单元82一部分的接受器90具有一中心内腔92，当压力钟形物和接受器92如图8所示地处于一闭合的关系时，中心内腔92与内腔86对齐。接受器90内的通道94与内腔92连通，在盘42隆起的过程中，允许内腔92内部的空气逃逸。在模具单元82的使用中，圆形的平的金属坯料夹紧在压力钟形物84和接受器90的相对的外圆边缘之间，并在内腔86和92之间。加压的流体引入到通道88内，以使内腔内暴露在流体面前的金属坯料的部分变形，由此，实现如图8示意地所示的坯料的隆起。引导到钟形物84内的加压的成形液体，较佳地在压力足够高到约为隆起部分将会破裂的压力的80％时将盘隆起。
较佳地，盘42由选自下列组群的金属形成，该组群包括因科镍合金(76％镍、17％铬和7％铁的合金)和镍，金属的厚度约从0.010-0.070英寸，较佳地约为0.014-0.050英寸。除了减小深度的刻痕线铰链部分81之外的全部的长度上的刻痕线58的深度，约为盘厚度的35-70％，较佳地约为这样厚度的40-60％。在如图7中所示的180°点处的膜动盘刻痕线部分62的底部66的深度，比图7上所示的0°点处刻痕线部分60的刻痕线铰链部分81的深度，约深0.001至0.004英寸，较佳地约深0.015至0.003英寸，最佳地约深0.002英寸。
在一用于油井内的传统的管系的完整性试验中的代表性的爆破盘42中，这样的盘可由一厚度约为0.31英寸直径约为3.25英寸的因科镍合金坯料制造。这样的盘的隆起区域46则可具有约2.485英寸的直径。由过渡区域52的虚线的内边缘部分形成。刻痕线58的主刻痕线部分60较佳地位于过渡区域52的虚的边缘56的内侧的约0.05英寸。刻痕线58的0°点和膜动盘刻痕线部分62的180°点之间的刻痕线58的深度差较佳地约为0.002英寸。弧形的底部刻痕线部分66长度较佳地约为0.35英寸，并是围绕盘46的中心轴线96的约15.88°的弧的范围。膜动盘刻痕线部分62的各刻痕线腿部68的长度较佳地约为0.14英寸，如图7所述，各分别地包括一点98到100的约15.36°的弧。膜动盘刻痕线部分62的直线的刻痕线腿部72的长度较佳地各约为0.2英寸。
在上述的代表性的爆破盘中，在盘42的情形中，设计的爆破压力约为2000psi，如上所述，盘是0.031英寸厚的因科镍材料，刻痕线58的深度从图7所示的0°点处的约0.013英寸变化到图7所示的180°点处的约0.017英寸。对于设计的爆破压力约为1500psi的盘，刻痕线58的深度从0°点处的约0.015英寸变化到180°点处的约0.017英寸。
尽管具有用来实施盘42的隆起区域46的打开的膜动盘刻痕线部分的优选的爆破盘，其过压设计在示范的1500至2000psi的范围上，但应该理解到，由膜动盘刻痕线部分62提供的膜动盘打开的效应同样可应用于其它的盘打开压力的应用中，例如，在4000psi至2500psi范围内。对于较高的打开压力，变化的深度的刻痕线将不会如上述实例中规定的那样深，盘的厚度可大于规定的厚度。
图1-4示出装置36放置在一管系26内时的操作。盘42的突缘部分44夹紧在出口40的突缘54和环形表面48b之间。在此形式中，盘42稳固地夹在管形入口38和管形出口40之间。当要求对管系26进行泄漏试验时，在大于由管系内的液柱施加在盘上的压力的过压作用下，液体作用在盘42的凹陷面66上。假定管系26基本上无泄漏，在一预定的液体过压下，盘42将沿刻痕线58爆破。
在爆破盘42设计在约1500psi的设计过压下爆破的情形中，当该过压水平到达爆破盘42的面66时，膜动盘刻痕线部分62将大致如图7所示的在180°点处开始首先断裂，然后，在远离180°点朝向刻痕线58的刻痕线铰链部分81的相对方向断裂。当盘沿刻痕线58在膜动盘刻痕线部分62处开始爆破时，盘42的凹凸隆起的区域沿液体流入到如附图2和4所示部署内的方向摆动，由于刻痕线58的无碎片的铰链部分81，所以可防止盘的区域46从其突缘部分44断裂。值得注意的是，管形出口40具有一大致的半-半球形的内表面98，其构造成在区域46爆破后互补地接纳盘42的隆起的区域46。配件40的内壁98构造来防止区域46的过度的摆动，这种过度的摆动会导致刻痕线58的铰链部分81的撕裂，致使隆起区域46与盘42的突缘部分44脱开。在盘42的隆起区域46的全部打开的位置，如图4所示，隆起区域与突缘部分44保持基本上垂直的关系，并脱离液体通过的入口38和出口40的流动路径。如图2和4所示，由于隆起区域46的全部打开，液体基本上不受盘42的打开的区域46的阻碍可允许双向地流动。爆破盘42打开后，液体无削弱地双向流动通过完整性试验装置36，这是爆破盘42的一重要的操作功能。
然而，由于深度减小的铰链区域84的存在，爆破区域64将保持附连在突缘62上，而不向下运载到管系的泵区域内。
在要求盘42在施加在其上的液体过压为2000psi下爆破的实例中，业已发现，盘的这种打开参数可通过制造上述尺寸和特征的盘来实现。盘42设计在液体压力1500psi下爆破和在2000psi下爆破之间的使用选择，基本上是在一特定井内的管系长度的函数。一2000psi打开盘设计来用于具有较长管系和较大总体积和由此的较重的液体重量的较深的井中，而1500psi打开盘应用于稍许浅一些的井中。
参照图6，可以看到刻痕线58的形成倾斜定向的刻痕线的侧壁58a和58b，从一下部顶点向上分叉到盘42的凹陷表面66。当盘爆破时，爆破区域46的运动实现壁58a和58b之间的相对分离，没有任何压缩力施加在这些侧壁上。这与在凸出面上提供刻痕线的更有效的方法形成鲜明的对照。在这样的情形中，盘的爆破致使形成刻痕线的侧壁朝向彼此移动，由此，将这些表面压缩在一起。
由膜动盘刻痕线部分62形成的盘42的爆破区域46的面积，以及在与其对齐的刻痕线58的虚的连续部分处，业已发现，允许盘设计的直径将接纳在与传统的管系保持闭合的关系中，例如，一全部直径为3 1/4英寸是典型的，它将可靠地在1500至2000psi的爆破压力下打开，与4500psi的过压相比，通常它要求打开一盘，而无需由膜动盘刻痕线部分62提供的膜动盘的作用，膜动盘刻痕线部分62的深度大于刻痕线58的铰链部分81。
尽管本发明已经参照附图中所示的优选的实施例作了描述，尤其是，当用于一油井的管系的完整性试验时，但是应该理解的是，对于在石化、石油精炼和其它类似的工业应用中的试验各种不同的液体传输管道，该装置也具有效用。还应指出的是，在不脱离如权利要求书中所阐述的本发明的范围的前提下，可使用各种等价物，并可作出本文中的实例的替代物。