專(zhuān)利名稱(chēng)：受控的安全壓力響應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種用于對(duì)加壓容器中的壓力進(jìn)行監(jiān)視和減壓的受控系統(tǒng)。更具體來(lái)講，本發(fā)明涉及一種用于加壓容器的受控系統(tǒng)，該加壓容器包括非重閉式(non-reclosing) 壓力釋放裝置，其中配置一啟動(dòng)機(jī)械裝置，其響應(yīng)于控制器的信號(hào)而打開(kāi)該壓力釋放裝置。
背景技術(shù)：
諸如系統(tǒng)、管道或箱的包括了加壓流體或可加壓流體的容器通常包括降壓裝置， 降壓裝置被設(shè)計(jì)成確保該容器的安全性和/或用來(lái)提供與該系統(tǒng)的操作有關(guān)信息。這種降壓裝置可以包括，例如減壓裝置、壓力釋放裝置、壓力控制系統(tǒng)、壓力指示裝置、壓力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置、溫度指示裝置，流體PH值指示裝置和振動(dòng)指示裝置。減壓裝置一般被用作安全裝置，以阻止流體容器遭受潛在的有害過(guò)壓或負(fù)壓狀況。減壓裝置被設(shè)計(jì)成，當(dāng)容器中的流體壓力達(dá)到指示過(guò)壓狀況的預(yù)定壓力極限時(shí)啟動(dòng)或打開(kāi)。減壓裝置的啟動(dòng)生成了排放通道，通過(guò)它流體可逸出以解除加壓容器中的過(guò)壓狀況?？赡馨ɡ缙屏驯P(pán)、減壓閥、壓力安全閥、控制閥、蝶形閥、閘門(mén)閥、球形閥、隔膜閥、軸銷(xiāo)裝置、箱出口、爆炸板或其他這樣的裝置的減壓裝置可連接到容器，使得該減壓裝置的至少一部分暴露于容器內(nèi)的流體。當(dāng)流體達(dá)到或超過(guò)預(yù)定壓力極限時(shí)，流體力對(duì)減壓裝置的作用式該減壓裝置啟動(dòng)該減壓裝置，所以創(chuàng)建了一個(gè)開(kāi)口。流體隨后可通過(guò)該開(kāi)口從容器中流出，從而減緩了過(guò)壓的狀況。壓力釋放裝置一般用于允許加壓流體從一個(gè)容器流到另一個(gè)容器或系統(tǒng)。該壓力釋放裝置(例如可以是控制閥、蝶形閥、閘門(mén)閥、球形閥、球閥、隔膜閥，或其他裝置)與容器連接，使得該壓力釋放裝置的至少一部分暴露于容器內(nèi)流體。該壓力釋放裝置被設(shè)計(jì)成根據(jù)要求啟動(dòng)，或打開(kāi)。這個(gè)啟動(dòng)可以是手動(dòng)或自動(dòng)的，這取決于使用者的需要。當(dāng)需要從容器中排放流體時(shí)，該壓力釋放裝置可啟動(dòng)從而創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)口。該壓力釋放裝置的啟動(dòng)創(chuàng)建了一條出口通路，通過(guò)它流體可從該加壓容器流出。容器中可能包括不同類(lèi)型的降壓裝置的組合。例如，減壓裝置可以與系統(tǒng)相結(jié)合以提供特殊容器中的過(guò)壓狀況保護(hù)。壓力釋放裝置可與容器相結(jié)合，以當(dāng)發(fā)生某些要保證流體從容器中排放的內(nèi)部和外部狀況時(shí)，根據(jù)操作者或合適的自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)的命令來(lái)允許加壓流體從容器中排放。
每個(gè)加壓容器都被設(shè)計(jì)成可承受最大允許工作壓力。如果容器中的流體壓力將超過(guò)最大允許工作壓力而沒(méi)有啟動(dòng)降壓裝置，則該容器可能變得不安全。為了保證容器的壓力不超過(guò)最大允許工作壓力和過(guò)壓允許的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，可以在容器中結(jié)合一種降壓裝置，其被設(shè)置為在最大允許工作壓力的一定公差內(nèi)(例如，105%)的一個(gè)壓力下啟動(dòng)。確保降壓裝置在額定壓力或在額定壓力的制造公差內(nèi)啟動(dòng)，是非常重要的。如果降壓裝置在高于額定壓力的壓力下啟動(dòng)，則流體壓力可能超過(guò)最大允許工作壓力。如果降壓裝置在低于額定壓力的壓力下啟動(dòng)，則該啟動(dòng)可能干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且可能潛在地導(dǎo)致流體從系統(tǒng)中過(guò)早泄漏。該加壓容器還可以包括壓力控制系統(tǒng)，其被設(shè)計(jì)成防止加壓容器遭受潛在的過(guò)壓或低壓狀況的危險(xiǎn)。這些壓力控制系統(tǒng)監(jiān)視容器中的流體壓力。當(dāng)流體壓力達(dá)到指示迫近過(guò)壓或低壓狀況的預(yù)定壓力極限時(shí)，該壓力控制系統(tǒng)可啟動(dòng)控制裝置，例如，控制閥，其在工作流體中注入化學(xué)反應(yīng)劑、催化劑、淬火劑或穩(wěn)定劑。因此，壓力控制系統(tǒng)的啟動(dòng)就無(wú)需創(chuàng)建用于降低加壓系統(tǒng)中流體壓力的出口通路。另選的是，壓力控制系統(tǒng)可能啟動(dòng)壓力釋放裝置，例如，蝶形閥、球閥或球形閥，以釋放足夠量的流體來(lái)避免或限制過(guò)壓或低壓狀況。 所以，該控制系統(tǒng)可以自動(dòng)處理該壓力釋放裝置中的流路的打開(kāi)或閉合，從而降低容器中的壓力。該加壓容器可以使用壓力控制裝置和降壓裝置的結(jié)合。這些壓力控制裝置監(jiān)視容器中的流體壓力。當(dāng)流體壓力達(dá)到一個(gè)對(duì)于壓力釋放裝置的正常運(yùn)行而言過(guò)低或過(guò)高的水平時(shí)，壓力控制系統(tǒng)可以啟動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)以告警使用者該加壓容器的不當(dāng)運(yùn)行狀況。減壓裝置還可被用來(lái)提供足夠量的流體的自動(dòng)釋放，以避免或限制過(guò)壓或低壓狀況。該加壓容器還可以包括壓力指示裝置，其識(shí)別容器中流體的減損。這些壓力指示裝置可用來(lái)阻止容器遭受潛在的可能對(duì)使用者不利的低壓或高壓狀況。這些壓力指示裝置被設(shè)計(jì)成，當(dāng)系統(tǒng)中的流體壓力達(dá)到預(yù)定低壓極限(該極限指示流體將要耗盡)時(shí)觸發(fā)一個(gè)反應(yīng)，例如打開(kāi)供給閥。這些壓力指示還可以在加壓容器達(dá)到潛在的有損害的真空狀況時(shí)觸發(fā)一個(gè)反應(yīng)。該加壓容器還可以包括壓力指示裝置，其識(shí)別容器中流體量的增加。這些壓力指示裝置能阻止容器遭受潛在的可能損害容器的高壓狀況。這些壓力指示裝置被設(shè)計(jì)成當(dāng)系統(tǒng)中的流體壓力達(dá)到預(yù)定壓力極限(該極限指示該系統(tǒng)將充滿流體)時(shí)觸發(fā)一個(gè)反應(yīng)，例如打開(kāi)或閉合供給閥。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)流體容器的運(yùn)行狀況，例如，流體的溫度和壓力，可能影響上述與容器結(jié)合的降壓裝置和信息提供裝置的運(yùn)行。例如，容器的運(yùn)行狀況可能影響壓力釋放裝置啟動(dòng)的壓力。在一些狀況下，容器的運(yùn)行狀況可能使減壓裝置在低于期望壓力的壓力下啟動(dòng)。在另一些狀況下，容器的運(yùn)行狀況可能使減壓裝置在高于期望壓力的壓力下啟動(dòng)。在使用破裂盤(pán)作為減壓裝置的容器中，容器中的流體溫度可能影響破裂盤(pán)啟動(dòng)的壓力。破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力部分地由形成破裂盤(pán)的材料的物理特性所決定。過(guò)熱或過(guò)冷都會(huì)改變材料的物理特性，從而改變破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力。其他的運(yùn)行狀況，例如，壓力波動(dòng)、壓力等級(jí)、振動(dòng)頻率和振幅、酸度值也會(huì)影響破裂盤(pán)或其他這種減壓裝置的啟動(dòng)壓力。類(lèi)似地，容器的運(yùn)行狀況還會(huì)影響壓力釋放裝置、壓力控制裝置和/或壓力指示裝置的運(yùn)行。例如，過(guò)高的壓力或溫度可能影響壓力控制裝置在達(dá)到過(guò)壓狀況前輸送穩(wěn)定劑到化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的能力。另外，運(yùn)行狀況可能阻止壓力指示裝置提供精確的壓力指示。運(yùn)行狀況的早期識(shí)別可能影響加壓容器流體系統(tǒng)或相關(guān)的可允許操作者采取糾正動(dòng)作的壓力釋放裝置、減壓裝置和/或壓力控制裝置的運(yùn)行。例如，受影響的裝置在遇到潛在的有問(wèn)題的操作狀況后能夠修復(fù)或替換。這樣，加壓容器流體系統(tǒng)和相關(guān)的安全及信息系統(tǒng)的可靠性能夠得到保持。如前所述，受控系統(tǒng)需要監(jiān)視和緩解加壓容器中的壓力，其中一個(gè)非重閉式減壓裝置可以通過(guò)控制啟動(dòng)機(jī)械裝置而被啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于加壓容器的受控壓力釋放系統(tǒng)，其消除了現(xiàn)有技術(shù)中的受控壓力釋放系統(tǒng)的一種或多種限制和缺點(diǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和目的將在隨后的說(shuō)明書(shū)中部分列舉，并且部分在說(shuō)明書(shū)中是顯而易見(jiàn)的，或可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐得以了解。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和目的將通過(guò)所附權(quán)利要求書(shū)中指出的要素和結(jié)合來(lái)了解和獲得。為了得到本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和相應(yīng)的目的，如在這具體表達(dá)和廣泛描述的，一種實(shí)施方式提供了一種具有非重閉式壓力釋放裝置的用于加壓容器的受控壓力釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括啟動(dòng)機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置被設(shè)置為打開(kāi)該壓力釋放裝置?？刹僮鞯嘏渲迷谠摷訅喝萜髦械膫鞲衅鞅辉O(shè)置為生成表示該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的監(jiān)視信號(hào)?？刂破鞅辉O(shè)置為接收該監(jiān)視信號(hào)，并且當(dāng)加壓容器系統(tǒng)的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況達(dá)到預(yù)定極限時(shí)，觸發(fā)該啟動(dòng)機(jī)械裝置。在另一種實(shí)施方式中，一種受控壓力釋放系統(tǒng)包括非重閉式壓力釋放裝置和啟動(dòng)機(jī)械裝置，該啟動(dòng)機(jī)械裝置被設(shè)置為打開(kāi)該非重閉式壓力釋放裝置?？刹僮鞯嘏渲迷诩訅喝萜髦械膫鞲衅鞅辉O(shè)置為監(jiān)視該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況，并發(fā)送表示該至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的信號(hào)。被設(shè)置為接收該監(jiān)視信號(hào)的控制器可以在運(yùn)行狀況超過(guò)預(yù)定極限時(shí)觸發(fā)該啟動(dòng)機(jī)械裝置。該非重閉式壓力釋放裝置還可被設(shè)置為，當(dāng)該非重閉式壓力釋放裝置打開(kāi)時(shí)，向該加壓容器注入流體。在另一種實(shí)施方式中，一種受控壓力釋放系統(tǒng)包括非重閉式壓力釋放裝置和啟動(dòng)機(jī)械裝置，該啟動(dòng)機(jī)械裝置被設(shè)置為打開(kāi)該壓力釋放裝置。被設(shè)置為監(jiān)視該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的傳感器被配置為生成表示該至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的信號(hào)。監(jiān)視器被設(shè)置為監(jiān)視該信號(hào)。觸發(fā)器被設(shè)置為當(dāng)監(jiān)視器測(cè)量到指示閾值狀況的信號(hào)時(shí)啟動(dòng)該啟動(dòng)機(jī)械裝置?？梢岳斫猓懊娴囊话忝枋龊秃竺娴脑敿?xì)描述都只是示范性的和解釋性的，不是對(duì)所主張的本發(fā)明的限制。


結(jié)合進(jìn)來(lái)形成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖例示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，并且與說(shuō)明書(shū)一起用解釋本發(fā)明的原理。附圖中，圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于加壓容器的監(jiān)視系統(tǒng)的示意性和圖表性例示；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于減壓裝置的監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意性和圖表性例示；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于監(jiān)視系統(tǒng)的控制器的示意性和圖表性例示；圖4是例示了監(jiān)視根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的減壓裝置所經(jīng)受的入口壓力狀況的方法的流程圖；圖5是例示了監(jiān)視根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的減壓裝置所接收的入口和出口壓力狀況的方法的流程圖；圖6是例示了監(jiān)視根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的減壓裝置所經(jīng)受的溫度狀況的方的流程圖；圖7是例示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于緩解加壓容器內(nèi)的壓力的受控系統(tǒng)的示意性和圖表性例示；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于緩解加壓容器內(nèi)的壓力的受控系統(tǒng)的示意性和圖表性例示，例示了要注入的流體；圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于緩解加壓容器內(nèi)的壓力的受控系統(tǒng)的示意性和圖表性例示，例示了火工式的(pyrotechnic)啟動(dòng)機(jī)械裝置；圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于緩解加壓容器內(nèi)的壓力的受控系統(tǒng)的示意性和圖表性例示，例示了軸銷(xiāo)(buckling pin)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明目前優(yōu)選的實(shí)施方式，圖中例示了其實(shí)施方式。只要有可能，就在全部附圖中使用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示相同或同類(lèi)的部件。用于加壓容器的監(jiān)視系統(tǒng)的示范性實(shí)施方式在圖1中示出，并且統(tǒng)稱(chēng)為標(biāo)號(hào)10。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于加壓容器的監(jiān)視系統(tǒng)。本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)可與任何包括輔助裝置的加壓容器一起使用，所述輔助裝置例如是安全裝置、降壓裝置、壓力控制系統(tǒng)，或信息提供裝置。這種降壓裝置可能包括例如減壓裝置和壓力釋放裝置。這種信息提供裝置可能包括例如壓力指示裝置和當(dāng)容器滿了或空了的時(shí)候進(jìn)行指示的裝置。如圖1所示，輔助裝置12與容器11結(jié)合，該容器包括加壓液體或可被加壓的液體。為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“容器”被廣義地使用，意指包括任何加壓系統(tǒng)、管道、箱，或其他這種設(shè)備。輔助裝置12暴露于容器11的流體中，使得該輔助裝置可實(shí)現(xiàn)它的預(yù)定功能。 例如，輔助裝置12可以是減壓裝置，其被設(shè)置為當(dāng)系統(tǒng)中的流體達(dá)到預(yù)定壓力值時(shí)啟動(dòng)或打開(kāi)。該減壓裝置可以是例如破裂盤(pán)、減壓閥、安全壓力閥、控制閥、軸銷(xiāo)裝置、箱出口、膨脹板或其他相似的裝置。另選的是，輔助裝置12可以是降壓裝置，其被設(shè)置為響應(yīng)于外部力而啟動(dòng)。該降壓裝置可響應(yīng)于操作者的命令而手動(dòng)啟動(dòng)，或響應(yīng)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的信號(hào)而自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)操作者或自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到允許流體從容器11中釋放的狀況時(shí)，可以啟動(dòng)該降壓裝置。本領(lǐng)域中公知的是，減壓裝置可以與容器11以任何方式結(jié)合，只要將減壓裝置的運(yùn)行部分暴露到容器11包括的流體即可。當(dāng)容器中的流體達(dá)到預(yù)定壓力值時(shí)，減壓裝置將啟動(dòng)從而創(chuàng)建一個(gè)排放通道，或者創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)口，通過(guò)它流體可以從容器中流出，以降低容器內(nèi)的壓力。可以預(yù)期，多種減壓裝置可以接合在容器11內(nèi)或臨近的不同位置。
在圖2中所示的監(jiān)視系統(tǒng)的示范性實(shí)施方式中，輔助裝置12是破裂盤(pán)40。破裂盤(pán) 40密封地接合在入口安全頭沈和出口安全頭28之間。隨后確保入口和出口安全頭沈、28 位于入口管18和出口管19之間。本發(fā)明預(yù)期破裂盤(pán)40與容器11以本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何方式結(jié)合，例如三夾鉗法蘭、螺紋連接、焊接到容器上，或直接連接到管法蘭之間。入口管18包括入口法蘭24，出口管19包括出口法蘭30。一連串的螺釘22將入口法蘭M固定到出口法蘭30上。當(dāng)螺釘22擰緊時(shí)，通過(guò)入口法蘭對(duì)、入口安全頭沈、出口法蘭30和出口安全頭28施加了力。這個(gè)力密封地接合了破裂盤(pán)40和容器11。在圖2的實(shí)施方式中，入口管18有一個(gè)開(kāi)口 32，其提供了通向破裂盤(pán)40的流體通路。入口安全頭沈包括一個(gè)開(kāi)口，其將破裂盤(pán)40的可破裂部分暴露給容器11的流體。 破裂盤(pán)40的可破裂部分被設(shè)置為當(dāng)破裂盤(pán)的可破裂部分兩端的壓力差達(dá)到預(yù)定極限時(shí)破裂。破裂盤(pán)40的破裂創(chuàng)建了一個(gè)通路，通過(guò)它流體從容器11中流出。出口管19有一個(gè)開(kāi)口 34，其提供了一個(gè)排出通道供流體通過(guò)爆炸而打開(kāi)的破裂盤(pán)從容器11中流出。出口管19可通向溢出蓄水池(沒(méi)有示出)。另選的是，如果容器11 中的流體沒(méi)有害，則破裂盤(pán)40可直接向外界排放或者出口管19可引導(dǎo)排放流體到外界。關(guān)于圖1，傳感器14可操作地布置在容器11中，以監(jiān)視容器11的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況。但是，可以想到的是，在容器11中和/或輔助裝置12中可操作地布置多個(gè)傳感器，以同時(shí)監(jiān)視入口、出口，或裝置的入口和出口兩者處的運(yùn)行狀況。監(jiān)視的運(yùn)行狀況可能包括， 例如入口壓力、出口壓力、流體溫度、流體PH值或酸度值、振動(dòng)頻率和/或振幅以及流體液位(level)。本發(fā)明預(yù)期了其他的運(yùn)行狀況也可以監(jiān)視。傳感器14生成信號(hào)16。信號(hào)16可包括容器11的單一運(yùn)行狀況的表示。另選的是，信號(hào)16可包括容器11的多種運(yùn)行狀況的表示。在圖2中示出的破裂盤(pán)實(shí)施方式中，第一壓力傳感器44可暴露于破裂盤(pán)40的入口側(cè)的系統(tǒng)流體。如圖所示，第一壓力傳感器44可布置在入口安全頭沈中。另選的是，第一壓力傳感器44可布置在入口安全頭沈的更上游，或者可直接粘結(jié)到加壓容器11上。第一壓力傳感器44生成信號(hào)，該信號(hào)代表了施加到破裂盤(pán)40的入口側(cè)的流體壓力。第二壓力傳感器45可暴露于破裂盤(pán)40出口側(cè)的系統(tǒng)流體。如圖所示，第二壓力傳感器45可布置在出口安全頭觀中。另選的是，第二壓力傳感器45可布置在出口安全頭 28的更下游。第二壓力傳感器45生成信號(hào)，該信號(hào)代表了施加到破裂盤(pán)40的出口側(cè)的流體壓力。另外，溫度傳感器46可暴露于破裂盤(pán)40的入口側(cè)的系統(tǒng)流體。如圖所示，溫度傳感器46可布置在入口安全頭沈中。另選的是，溫度傳感器46可布置在入口安全頭沈的更上游，或者可直接粘結(jié)到加壓容器11上。溫度傳感器46生成信號(hào)，該信號(hào)代表了系統(tǒng)流體的感測(cè)溫度。本發(fā)明預(yù)期，壓力事件傳感器42可操作地與減壓裝置12接合。在圖2所例示的實(shí)施方式中，壓力事件傳感器42是當(dāng)破裂盤(pán)40啟動(dòng)時(shí)生成信號(hào)的“爆炸傳感器”。該爆炸傳感器可以是“受損電線(broken wire) ”爆炸傳感器，例如，由BS&B安全系統(tǒng)公司制造的爆炸警報(bào)傳感器。但是，本發(fā)明預(yù)期，還可以使用不同的壓力事件傳感器，例如，適合與不同類(lèi)型的減壓或控制裝置一起使用的泄漏傳感器、磁啟動(dòng)接近開(kāi)關(guān)以及壓力開(kāi)關(guān)。如圖2所示，壓力事件傳感器42位于出口安全頭28上。壓力事件傳感器42包括臨近出口安全頭布置的電線43。電線43連接到電源(沒(méi)有示出)，電源例如可能是電池。 該電源和電線43形成一個(gè)電力電路，從破裂盤(pán)40穿過(guò)出口流路。當(dāng)破裂盤(pán)40破裂，并且允許流體流進(jìn)出口管19時(shí)，由于破裂盤(pán)的破裂而在管中生成的流體力、沖擊波、與破裂盤(pán)的物理接觸，或者這些事件的組合將會(huì)損壞電線43。另外，如果破裂盤(pán)40表現(xiàn)出泄漏，則作為結(jié)果的針對(duì)壓力事件傳感器42的流體堆積將足夠破壞適當(dāng)配置的電線43。當(dāng)電線43破壞時(shí)，該電力電路從閉路變成開(kāi)路。電路的打開(kāi)是一個(gè)信號(hào)，指示該減壓裝置已經(jīng)啟動(dòng)或正在泄漏。本發(fā)明預(yù)期，傳感器14可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的任何類(lèi)型，例如，傳感器14可以是流體PH/酸度值傳感器、振動(dòng)傳感器，或者流體液位傳感器。如圖1所示，控制器50可操作地連接到傳感器14，以接收所生成的信號(hào)16?？刂破?0對(duì)信號(hào)16進(jìn)行處理以識(shí)別應(yīng)當(dāng)發(fā)送告警信號(hào)給操作者的運(yùn)行狀況，例如當(dāng)運(yùn)行狀況可能影響輔助裝置12的運(yùn)行時(shí)。當(dāng)操作者應(yīng)該警惕可能影響輔助裝置的運(yùn)行的運(yùn)行狀況時(shí)，控制器50可以生成告警。傳感器14可通過(guò)硬線連接將信號(hào)16發(fā)送到控制器50。另選的是，傳感器14可包括發(fā)射器，其向控制器50發(fā)送無(wú)線信號(hào)16。可以預(yù)期，無(wú)線通信可以是頻率在大約902到擬8兆赫之間的發(fā)射(transmission)。無(wú)線通信可以發(fā)生在任何許可的或未許可的射頻范圍或一些其他的可接受頻率下。該無(wú)線通信可使用許多標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議中的任意一個(gè)，包括例如，短程無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，如藍(lán)牙；3G數(shù)字電話服務(wù)；全球移動(dòng)通信“GSM”/碼分多址“CDMA”;短消息服務(wù)“SMS”; 無(wú)線以太網(wǎng)“WI-Fi”;或無(wú)線應(yīng)用協(xié)議“WAP”。另外，該無(wú)線通信可被配置用于“跳頻”，其中無(wú)線通信使用的頻率在連續(xù)的發(fā)射之間改變。該無(wú)線通信可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何普通的“跳頻”運(yùn)算法則?？刂破?0能連接到內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器58?？刂破?0可在存儲(chǔ)器58中存儲(chǔ)加壓容器11和/或輔助裝置12遭遇的運(yùn)行狀況的歷史。存儲(chǔ)的歷史可以是原始數(shù)據(jù)的收集， 例如傳感器14通過(guò)信號(hào)16發(fā)送的歷史。另選的是，控制器50可以處理信號(hào)16，并且只將在處理過(guò)程中識(shí)別的特定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器58中?？刂破?0可以包括處理器或計(jì)算機(jī)。圖3詳細(xì)描述了適用于控制器50的計(jì)算機(jī)。如圖所示，該計(jì)算機(jī)可以有第一存儲(chǔ)器60、輔助存儲(chǔ)部62、處理器66 (例如中央處理單元)、輸入裝置70和輸出裝置72。該計(jì)算機(jī)可以還包括顯示裝置68。第一存儲(chǔ)器60和輔助存儲(chǔ)部62可以存儲(chǔ)應(yīng)用，例如應(yīng)用64，或由處理器66執(zhí)行和使用的信息。本發(fā)明預(yù)期， 計(jì)算機(jī)可以連接到網(wǎng)絡(luò)74，例如互聯(lián)網(wǎng)。盡管計(jì)算機(jī)被描述成具有各種組件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員知道該計(jì)算機(jī)可以包括額外的或不同的組件。此外，盡管本發(fā)明的各方面被描述成存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這些方面也可以存儲(chǔ)在其他類(lèi)型的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或從其上讀取，例如計(jì)算機(jī)芯片和輔助存儲(chǔ)器裝置，包括硬盤(pán)、軟盤(pán)，或CD-ROM或其他形式的 RAM或ROM。本發(fā)明的這些方面還可以包括實(shí)現(xiàn)為軟件、硬件或它們的組合的模塊，其設(shè)置為實(shí)現(xiàn)一種特別的方法，該方法執(zhí)行了與本發(fā)明一致的實(shí)施方式。另外，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括用于控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)一種特別方法的指令。在圖2所示的實(shí)施方式中，控制器50被設(shè)置為接收信號(hào)，該信號(hào)表示了容器也許還有輔助裝置的由溫度、壓力和爆炸傳感器生成的運(yùn)行狀況?？刂破?0通過(guò)電線48連接到第一壓力傳感器，通過(guò)電線51連接到第二壓力傳感器，通過(guò)電線49連接到溫度傳感器， 并且通過(guò)電線43連接到壓力事件傳感器42。每個(gè)傳感器都可以生成和發(fā)送表示它們連續(xù)或周期性的各自功能的信號(hào)?？刂破?0接收各個(gè)信號(hào)，并且處理這些信號(hào)。這些信號(hào)可以通過(guò)硬線連接或通過(guò)無(wú)線通信傳送到控制器50。本發(fā)明預(yù)期，每個(gè)狀況傳感器生成的信號(hào)都可以通過(guò)使用單個(gè)雙線連接來(lái)分配來(lái)自應(yīng)用傳感器的陣列的輸出的總線系統(tǒng)(例如， Fieldbus、Modbus或者ftOfibus)傳送到控制器50。控制器50可以被編程為處理多種輔助裝置和壓力容器。本發(fā)明還預(yù)期，每個(gè)傳感器和控制器50都可以包括一種被設(shè)置為既可以發(fā)射信號(hào)又可以接收信號(hào)的裝置，例如收發(fā)器。這種雙向通信能力可以用來(lái)驗(yàn)證該系統(tǒng)是否在適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。例如，控制器50可向每個(gè)傳感器發(fā)送信號(hào)，以確定該特定傳感器是否運(yùn)行。作為響應(yīng)，該傳感器可返回信號(hào)到控制器50，以提供診斷信息。基于所返回的信號(hào)，或沒(méi)有返回信號(hào)，控制器50可確定每個(gè)傳感器是否適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。如圖3所示，控制器50還包括輸入裝置70。輸入裝置70可以是鍵盤(pán)或相似的裝置，其連接到控制器50或與控制器50成為一體。另選的是，輸入裝置70可以是PC或膝上型計(jì)算機(jī)，其與控制器50分開(kāi)。通過(guò)使用輸入裝置70，使用者可以輸入與減壓裝置12的運(yùn)行相關(guān)的特定性能特性。這種性能特性可以包括，例如系統(tǒng)的最大允許工作壓力、減壓裝置的額定啟動(dòng)壓力、溫度參數(shù)(例如，高溫和低溫)、允許的背壓、使用壽命信息、減壓裝置材料信息以及閾值參數(shù)(下面將更詳細(xì)地描述)?？刂破?0處理由每個(gè)傳感器提供的監(jiān)視信號(hào)以確定是否應(yīng)該告警操作者現(xiàn)在的或過(guò)去的運(yùn)行狀況。例如，當(dāng)運(yùn)行狀況將影響輔助裝置12的運(yùn)行或者當(dāng)容器11的流體幾乎滿了或幾乎空了的時(shí)候，可能需要通知操作者。例如，在圖2中的破裂盤(pán)實(shí)施方式中，控制器50將識(shí)別可能影響破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力或使用壽命的狀況。如果運(yùn)行狀況滿足特定狀況，控制器50就生成告警M (參照?qǐng)D1)。另外，控制器50可以被設(shè)置為將與容器11的運(yùn)行狀況和輔助裝置12的運(yùn)行狀況有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器58中。在當(dāng)前的預(yù)期實(shí)施方式中，控制器50存儲(chǔ)一系列的監(jiān)視信號(hào)在第一存儲(chǔ)器60中。所存儲(chǔ)的監(jiān)視信號(hào)表示了系統(tǒng)在近一段時(shí)間的運(yùn)行狀況，例如，前15分鐘。當(dāng)接收到新的監(jiān)視信號(hào)后，將新信號(hào)存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器60中， 并且從第一存儲(chǔ)器60中刪除最舊的信號(hào)。這樣，控制器50就保持了輔助裝置12經(jīng)受的近期的運(yùn)行狀況的記錄。接收到觸發(fā)信號(hào)后，例如，來(lái)自壓力事件傳感器的事件信號(hào)，控制器 50可以將存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器60中的信號(hào)歷史發(fā)送到輔助存儲(chǔ)部62。該信號(hào)歷史然后被分析，以在接收到觸發(fā)信號(hào)前立即提供關(guān)于容器的運(yùn)行狀況的信息。圖1還示出，報(bào)警裝置52可以與控制器50通信。報(bào)警裝置52可以通過(guò)硬線連接或通過(guò)無(wú)線通信協(xié)議與控制器50通信。本發(fā)明預(yù)期，報(bào)警裝置52可以是能夠展示或提供由控制器50生成的告警的任何裝置。這種裝置可以包括，例如，計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、發(fā)光二極管、 聲音生成裝置、尋呼機(jī)、基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)、具有集成LCD顯示器的處理器，以及移動(dòng)電話。下面的討論一般描述了幾種處理方法，其中控制器50可以確定應(yīng)當(dāng)生成告警信息的運(yùn)行狀況，例如當(dāng)運(yùn)行狀況將影響減壓裝置的運(yùn)行時(shí)。下面結(jié)合圖2中所示的破裂盤(pán)來(lái)描述這些處理方法。本發(fā)明預(yù)期相似的處理方法可以與其他類(lèi)型的安全裝置和/或壓力信息提供裝置結(jié)合使用。壓力狀況圖4的流程圖例示了對(duì)感測(cè)到的由第一壓力傳感器44生成的壓力信號(hào)進(jìn)行分析的第一示范性方法80。如上所述，控制器50接收來(lái)自第一壓力傳感器44的表示了破裂盤(pán) 40的入口側(cè)的流體壓力的信號(hào)(步驟82)?？刂破?0然后確定是否超過(guò)了該盤(pán)的運(yùn)行壓力比(步驟84)。當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?4感測(cè)到的壓力比運(yùn)行壓力比閾值大時(shí)，就超過(guò)了破裂盤(pán)的運(yùn)行壓力比。運(yùn)行壓力閾值一般被定義為破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力的百分比。控制器50被編程為識(shí)別這個(gè)百分比或它的實(shí)際壓力值。優(yōu)選地，需要該信息來(lái)確定是否超過(guò)了該運(yùn)行壓力比，在控制器的應(yīng)用設(shè)定編程中，該信息作為用于特定減壓裝置的運(yùn)行特性的一部分被輸入控制器50。如果所感測(cè)的壓力大于這個(gè)閾值，則生成運(yùn)行壓力告警(步驟86)。生成的告警可以是任意類(lèi)型被設(shè)計(jì)用來(lái)向操作者通報(bào)潛在問(wèn)題的警報(bào)。例如，該告警可以是顯示在顯示器上的信息、二極管發(fā)出的光、聲音警報(bào)，或遠(yuǎn)程裝置(例如尋呼機(jī)或便攜式電話)的啟動(dòng)。優(yōu)選地，生成的告警包括觸發(fā)警報(bào)的運(yùn)行狀況的信息或其他指示。 例如，運(yùn)行壓力告警可以包括例如“運(yùn)行壓力比超過(guò)”的信息?？刂破?0還確定是否超過(guò)了破裂盤(pán)40的真空能力(步驟88)?？梢詫⑻囟ㄆ屏驯P(pán)的真空閾值輸入控制器50作為性能特性的一部分或者可以使用默認(rèn)值。如果第一壓力傳感器44感測(cè)到的壓力低于真空閾值，則生成真空告警(步驟89)以警告操作者該真空狀況?？刂破?0還確定是否超過(guò)了該破裂盤(pán)40的循環(huán)壽命(步驟90)。當(dāng)系統(tǒng)的壓力在較低值和較高值之間波動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)了 “壓力循環(huán)”。限定該較高值的參數(shù)可以輸入控制器 50或是使用默認(rèn)值。當(dāng)經(jīng)歷了預(yù)定數(shù)量的壓力循環(huán)后，控制器50將生成“循環(huán)壽命超過(guò)” 告警(步驟91)。破裂盤(pán)40經(jīng)受的壓力循環(huán)的數(shù)量可以有多種方式計(jì)算。在當(dāng)前的預(yù)期實(shí)施方式中，當(dāng)破裂盤(pán)40經(jīng)受從下限到上限的壓力波動(dòng)并且返回到下限時(shí)，可以增大循環(huán)計(jì)數(shù)。另選的是，當(dāng)破裂盤(pán)40經(jīng)受從上限到下限的壓力波動(dòng)并且返回到上限時(shí)，可以增大循環(huán)計(jì)數(shù)?？刂破?0還可以存儲(chǔ)用于循環(huán)計(jì)數(shù)目的的“滯后(hysteresis)”值。該“滯后” 值標(biāo)識(shí)了可能影響破裂盤(pán)的循環(huán)壽命，但是不滿足上面描述的閾值標(biāo)準(zhǔn)的壓力變化。當(dāng)破裂盤(pán)40經(jīng)受該上限和下限之間的壓力波動(dòng)，并且比滯后值大時(shí)，這個(gè)壓力波動(dòng)可以計(jì)算為一個(gè)循環(huán)。例如，破裂盤(pán)可以有下循環(huán)閾值75psi，上循環(huán)閾值92psi和滯后值lOpsi。每次系統(tǒng)中的壓力以IOpsi波動(dòng)，但是沒(méi)有達(dá)到75psi或92psi時(shí)，可以增大循環(huán)計(jì)數(shù)。通過(guò)這個(gè)方法，所有的可能影響破裂盤(pán)40的循環(huán)壽命的壓力波動(dòng)都將被計(jì)數(shù)。控制器50進(jìn)一步確定是否超過(guò)了動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命(步驟9 。動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命是板之間的壓力差從負(fù)壓變?yōu)檎龎夯驈恼龎鹤優(yōu)樨?fù)壓的次數(shù)的量度。限定了動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命的值可以被輸入控制器50或者可以使用默認(rèn)值。控制器50保持由第一壓力傳感器44感測(cè)的壓力從負(fù)壓變?yōu)檎龎夯驈恼龎鹤優(yōu)樨?fù)壓的次數(shù)。經(jīng)過(guò)預(yù)定次數(shù)的改變后，控制器50發(fā)出“動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命超過(guò)”告警(步驟93)。圖5的流程示出了分析由第一壓力傳感器44和第二壓力傳感器45感測(cè)的壓力信號(hào)的第二示范性方法100。如上所述，控制器50接收了來(lái)自第一傳感器44的表示破裂盤(pán) 40入口側(cè)的流體壓力的信號(hào)(步驟10 ，和來(lái)自第二壓力傳感器45的表示破裂盤(pán)40出口側(cè)的流體壓力的信號(hào)(步驟104)?？刂破?0確定是否超過(guò)了運(yùn)行壓力比(步驟106)。當(dāng)接收到了入口和出口壓力信號(hào)二者后，控制器50確定壓力差，即，入口壓力-出口壓力，超過(guò)了運(yùn)行壓力比閾值。如上所述，運(yùn)行壓力比被確定為破裂盤(pán)40的啟動(dòng)壓力的百分比。可以將限定運(yùn)行壓力比閾值的參數(shù)輸入控制器50或者可以使用默認(rèn)值。如果壓力差超過(guò)了運(yùn)行壓力比閾值，則生成“運(yùn)行壓力比”告警(步驟107)?？刂破?0還可以確定是否有過(guò)大的背壓(步驟110)。如果由第二壓力傳感器45 感測(cè)到的壓力在某個(gè)值之上，則可能存在過(guò)大的背壓。如果破裂盤(pán)上的壓力差是負(fù)壓，即， 出口壓力大于入口壓力，并且該負(fù)壓差超過(guò)了預(yù)定極限，則也可能存在過(guò)大的背壓?？梢詫⑾薅吮硥籂顩r的參數(shù)輸入控制器50或者可以使用默認(rèn)值。如果出現(xiàn)了任何一種背壓狀況，就生成“背壓”告警(步驟111)。控制器50還可以確定是否超過(guò)了系統(tǒng)的最大允許工作壓力(步驟112)。如前所述，當(dāng)破裂盤(pán)兩端的壓力差大于啟動(dòng)壓力時(shí)，破裂盤(pán)40將啟動(dòng)。如果足夠的背壓施加在破裂盤(pán)上，則入口壓力有可能上升到最大允許工作壓力之上而破裂盤(pán)并不啟動(dòng)。這種狀況會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)處于危險(xiǎn)中。如果檢測(cè)到了這種狀況，則控制器50生成“MAWP超過(guò)”告警(步驟 113)?？刂破?0還確定是否超過(guò)了循環(huán)壽命(步驟114)。當(dāng)破裂盤(pán)40上的壓力差在下限和上限之間循環(huán)時(shí)，也可以出現(xiàn)“壓力循環(huán)”。可以將限定了上限和下限的參數(shù)輸入控制器50或者可以使用默認(rèn)值。經(jīng)歷過(guò)一定次數(shù)的壓力循環(huán)后，控制器50將生成“循環(huán)壽命超過(guò)”告警(步驟115)?？刂破?0還可以確定是否超過(guò)了動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命(步驟9 。如上所述，動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命被測(cè)量為盤(pán)兩端的壓力差從負(fù)壓變?yōu)檎龎夯驈恼龎鹤優(yōu)樨?fù)壓的次數(shù)。控制器50保持壓力差從負(fù)壓變?yōu)檎龎夯驈恼龎鹤優(yōu)樨?fù)壓的次數(shù)。在預(yù)定的改變次數(shù)后，控制器50發(fā)出 “動(dòng)態(tài)循環(huán)壽命超過(guò)”告警(步驟117)?？刂破?0還可以使用由壓力和溫度傳感器提供的信息來(lái)驅(qū)動(dòng)受控安全減壓系統(tǒng) ("CSPRS")。如果所監(jiān)視的狀況表明了迫近過(guò)壓狀況，則控制器50可以啟動(dòng)CSPRS來(lái)減輕或阻止過(guò)壓狀況。CSPRS的啟動(dòng)會(huì)導(dǎo)致控制閥的打開(kāi)，從而在工作流體中注入了化學(xué)反應(yīng)劑、吸熱介質(zhì)、滅火介質(zhì)、催化劑或穩(wěn)定劑，或是在啟動(dòng)閥的過(guò)程中，例如，蝶形閥或球形閥， 允許釋放足夠多的流體以避免或限制過(guò)壓或低壓狀況?？刂破?0還可以生成適當(dāng)?shù)母婢蕴嵝巡僮髡逤SPRS的啟動(dòng)。溫度狀況圖6的流程圖例示了分析由溫度傳感器46生成的溫度信號(hào)的示范性方法120。如上所述，控制器接收來(lái)自溫度傳感器46的信號(hào)，該信號(hào)表示了破裂盤(pán)40入口側(cè)的流體溫度 (步驟122)。控制器50確定是否超過(guò)了設(shè)計(jì)溫度(步驟124)。如果感測(cè)的溫度大于上限或低于下限，則超過(guò)了設(shè)計(jì)溫度。這些閾值可以被輸入控制器50，或者可以使用默認(rèn)值。在任一種狀況下，控制器50都將生成“過(guò)高溫度”告警(步驟126)。
控制器50還可以確定系統(tǒng)中的流體的溫度是否會(huì)影響破裂盤(pán)40的啟動(dòng)壓力(步驟128)。如果系統(tǒng)中的流體的溫度偏離了特定極限，則破裂盤(pán)40的啟動(dòng)壓力會(huì)受到影響。 可以將破裂盤(pán)40中使用的材料的類(lèi)型連同該特定材料的壓力/溫度曲線存儲(chǔ)在控制器50 的存儲(chǔ)器中。該壓力/溫度曲線識(shí)別了破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力在一定溫度范圍內(nèi)的改變量。如果控制器50確定系統(tǒng)現(xiàn)在的溫度將會(huì)使破裂盤(pán)啟動(dòng)壓力增大一定的百分比，例如，5%，則生成“啟動(dòng)壓力受到影響”告警(步驟130)?？刂破?0還可以確定系統(tǒng)中的流體的溫度是否會(huì)影響破裂盤(pán)40的服務(wù)壽命(步驟13 。如果系統(tǒng)中的流體的溫度在某個(gè)極限之上，則破裂盤(pán)40的服務(wù)壽命將會(huì)受到影響。比預(yù)期更高的溫度會(huì)使破裂盤(pán)在較低壓力或壓差下啟動(dòng)?？刂破?0使用針對(duì)特定破裂盤(pán)材料而存儲(chǔ)的壓力/溫度曲線來(lái)確定破裂盤(pán)的啟動(dòng)壓力是否會(huì)減小某個(gè)百分比，例如， 5%。如果這種狀況存在，則控制器50生成“服務(wù)壽命受到影響”告警(步驟134)?？梢灶A(yù)期，控制器50可以結(jié)合上述的壓力和溫度確定來(lái)識(shí)別另外的需要生成告警的狀況。例如，如果系統(tǒng)中的流體溫度上升到將導(dǎo)致啟動(dòng)壓力降低的極限，則控制器可以使用降低的啟動(dòng)壓力作為運(yùn)行壓力比閾值計(jì)算的基礎(chǔ)。在這種情況下，由于啟動(dòng)壓力降低， 所以運(yùn)行壓力比閾值也會(huì)降低。運(yùn)行壓力比閾值的降低可以與啟動(dòng)壓力的降低成比例。啟動(dòng)狀況控制器50還可以響應(yīng)于接收到的表示破裂盤(pán)40遭受了壓力事件(例如，啟動(dòng)或泄漏)的信號(hào)而生成一個(gè)或多個(gè)告警。下面將詳細(xì)描述，這些狀況通過(guò)從一個(gè)或多個(gè)壓力事件傳感器42、第一壓力傳感器44和第二壓力傳感器45接收的信號(hào)來(lái)識(shí)別。當(dāng)控制器50從壓力事件傳感器42接收到破裂盤(pán)已經(jīng)啟動(dòng)的信號(hào)時(shí)，控制器50檢驗(yàn)啟動(dòng)信號(hào)是否正確?？刂破?0將檢驗(yàn)破裂盤(pán)40的入口側(cè)和/或出口側(cè)感測(cè)的壓力是否支持該啟動(dòng)信號(hào)。例如，出口壓力是大氣壓或接近大氣壓力的狀況可以表示該啟動(dòng)信號(hào)是錯(cuò)誤的。另外，入口壓力不一致下降的狀況也可以表示啟動(dòng)信號(hào)是錯(cuò)誤的?？刂破?0可以生成告警來(lái)指示從壓力事件傳感器42生成了啟動(dòng)信號(hào)，但是壓力讀數(shù)不支持該啟動(dòng)信號(hào)。 如果壓力讀數(shù)支持該啟動(dòng)信號(hào)，即，入口壓力下降且出口壓力上升，則控制器50可以生成破裂盤(pán)已經(jīng)啟動(dòng)的告警?？刂破?0還可以識(shí)別破裂盤(pán)40已經(jīng)啟動(dòng)，但是壓力事件傳感器42沒(méi)有提供啟動(dòng)信號(hào)的狀況。這種狀況會(huì)發(fā)生在低壓破裂的情況下，其中流體流速不足以觸發(fā)壓力事件傳感器42。這種狀況可通過(guò)入口壓力的下降伴隨出口壓力的上升來(lái)識(shí)別。如果檢測(cè)到了這種狀況，則控制器50可以生成適當(dāng)?shù)母婢?。其他狀況控制器50還可以識(shí)別其他狀況，例如疑似破裂盤(pán)故障。一些破裂盤(pán)有大于1的損壞比。這表明損壞的破裂盤(pán)將在高于額定啟動(dòng)壓力的壓力下啟動(dòng)。當(dāng)由第一壓力傳感器44和第二壓力傳感器45感測(cè)的入口壓力或壓差超過(guò)額定啟動(dòng)壓力的一定百分比(例如 110% )時(shí)，控制器50可以識(shí)別這種狀況。識(shí)別出這種狀況時(shí)，控制器50將生成適當(dāng)?shù)母?br> Sfc目。當(dāng)容器11中的流體幾乎要滿或幾乎要空時(shí)，控制器50也會(huì)警告操作者。傳感器， 例如，壓力開(kāi)關(guān)或壓力指示器，可以連接到容器11來(lái)監(jiān)視容器中的流體液位。當(dāng)傳感器確定容器11中的流體液位接近最大值或最小值時(shí)，傳感器可以發(fā)送信號(hào)到控制器50，指示迫近過(guò)壓或低壓狀況。這個(gè)信號(hào)可以通過(guò)前面描述的無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)送給控制器50。接收到該信號(hào)后，控制器50可以為操作者生成適當(dāng)?shù)母婢２僮髡唠S后可以打開(kāi)供給閥來(lái)補(bǔ)充容器11中的流體供應(yīng)，或關(guān)閉供給閥以切斷流入容器11的流體。例如，如果容器11被用作供給過(guò)程，則當(dāng)容器11中的流體液位幾乎耗盡時(shí)，控制器50可以生成告警。同樣地，如果容器11正在從供給箱接收流體，則當(dāng)容器11已經(jīng)接收了它所需的流體時(shí)，控制器50可以生成告警。還可以預(yù)期，控制器50可以與供給系統(tǒng)結(jié)合以自動(dòng)關(guān)閉或打開(kāi)閥，從而解除或阻止過(guò)壓或低壓的狀況。非重閉式壓力釋放裝置的受控運(yùn)行如上所述，輔助裝置12可以是非重閉式壓力釋放裝置。這種非重閉式壓力釋放裝置打開(kāi)后不能自動(dòng)重閉式，而且打開(kāi)后在下次使用之前必須更換或復(fù)位。這些非重閉式壓力釋放裝置的例子包括爆炸板、軸銷(xiāo)閥、破壞銷(xiāo)閥和如圖2中所示的破裂盤(pán)。在包括非重閉式壓力釋放裝置的系統(tǒng)中，還可以提供啟動(dòng)機(jī)械裝置13，如圖7中所示。該啟動(dòng)機(jī)械裝置 13可以與非重閉式壓力釋放裝置12可操作地接合，使得該啟動(dòng)機(jī)械裝置13在啟動(dòng)時(shí)能打開(kāi)非重閉式壓力釋放裝置12?？梢栽谠撓到y(tǒng)中使用的啟動(dòng)機(jī)械裝置13的例子包括電致動(dòng)器、空氣致動(dòng)器，彈簧加載致動(dòng)器、火工裝置和螺線管。其他合適的啟動(dòng)機(jī)械裝置包括被設(shè)置用來(lái)驅(qū)動(dòng)活塞的氣體發(fā)生器。當(dāng)這種啟動(dòng)機(jī)械裝置啟動(dòng)時(shí)，氣體發(fā)生器使活塞運(yùn)動(dòng)，從而打開(kāi)了非重閉式壓力釋放裝置。提供一個(gè)已經(jīng)描述過(guò)的這種類(lèi)型的第二啟動(dòng)機(jī)械裝置也是人們所希望的。當(dāng)提供第二啟動(dòng)機(jī)械裝置時(shí)，在第一啟動(dòng)機(jī)械裝置不能適當(dāng)啟動(dòng)的狀況下， 它可以啟動(dòng)從而打開(kāi)非重閉式壓力釋放裝置12。圖9例示了受控非重閉式壓力釋放裝置的一個(gè)實(shí)施方式。啟動(dòng)機(jī)械裝置13可操作地連接到一破裂盤(pán)40，其與圖2所示的破裂盤(pán)相似。該啟動(dòng)機(jī)械裝置13可以是例如，火工裝置。當(dāng)壓力傳感器48或溫度傳感器46測(cè)量到預(yù)定狀況時(shí)，控制器50可以啟動(dòng)該啟動(dòng)機(jī)械裝置13。在這個(gè)系統(tǒng)中，上面描述了監(jiān)視系統(tǒng)的壓力傳感器48和溫度傳感器46。當(dāng)啟動(dòng)機(jī)械裝置13啟動(dòng)時(shí)，它使得破裂盤(pán)40破裂，從而將壓力釋放到出口管19中。圖10例示了受控非重閉式壓力釋放裝置的另一個(gè)實(shí)施方式。銷(xiāo)142以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式設(shè)置在銷(xiāo)固定架144中。銷(xiāo)142可以是軸銷(xiāo)、安全銷(xiāo)、破裂銷(xiāo)，或任何其他合適的銷(xiāo)。啟動(dòng)機(jī)械裝置13按照可與銷(xiāo)142相結(jié)合來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式安裝。當(dāng)壓力傳感器 44(或任何其他合適的傳感器)檢測(cè)到預(yù)定狀況時(shí)，控制器50可以使啟動(dòng)機(jī)械裝置13啟動(dòng)。啟動(dòng)后，啟動(dòng)機(jī)械裝置13使銷(xiāo)142失效，從而允許活塞146和閥148移開(kāi)入口管18。 一旦閥148與入口 18分離，就允許壓力通過(guò)出口管19溢出。受控壓力釋放系統(tǒng)中的控制器50可以監(jiān)視來(lái)自傳感器14的信號(hào)16。該信號(hào)可以指示該加壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，例如包括壓力或溫度。當(dāng)控制器50檢測(cè)到表示預(yù)定狀況的信號(hào)16時(shí)，它可以發(fā)送信號(hào)17到啟動(dòng)機(jī)械裝置13，由此使該啟動(dòng)機(jī)械裝置啟動(dòng)，并且打開(kāi)該非重閉式壓力釋放裝置?？刂破?0可以被設(shè)置為響應(yīng)于許多預(yù)定狀況而啟動(dòng)該啟動(dòng)機(jī)械裝置13，所述狀況包括會(huì)對(duì)加壓系統(tǒng)、傳感器，或壓力釋放裝置的性能造成不良影響的狀況。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器50可以被設(shè)置為將加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況與壓力釋放裝置的至少一種性能特性進(jìn)行比較。在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖8所示，非重閉式壓力釋放裝置12可以被設(shè)置為當(dāng)該非重閉式壓力釋放裝置12打開(kāi)時(shí)，通過(guò)噴嘴15向加壓容器中注入流體F。該非重閉式壓力釋放裝置12可以包括例如，如圖9中所示的破裂盤(pán)40或圖10中所示的軸銷(xiāo)閥。按照本實(shí)施方式，一旦壓力釋放裝置12打開(kāi)，流體F就會(huì)注入或被允許流入加壓容器11。在這個(gè)實(shí)施方式中，可以就其在加壓容器中減少壓力的能力來(lái)挑選流體。合適的流體可包括化學(xué)反應(yīng)劑、吸熱介質(zhì)、滅火介質(zhì)、催化劑和穩(wěn)定劑。啟動(dòng)機(jī)械裝置13可以還通過(guò)觸發(fā)器來(lái)啟動(dòng)，該觸發(fā)器可以通過(guò)本領(lǐng)域中公知的手動(dòng)運(yùn)行或獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行。操作者或獨(dú)立系統(tǒng)可以監(jiān)視傳感器的信號(hào)，并且一旦觀測(cè)到加壓容器的預(yù)定狀況，就決定運(yùn)行觸發(fā)器。觸發(fā)器因此可以通過(guò)操作者手動(dòng)運(yùn)行，或通過(guò)獨(dú)立系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。另外，觸發(fā)器可以通過(guò)本領(lǐng)域公知的遠(yuǎn)程控制方式運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施方式中，受控壓力釋放系統(tǒng)可以使用上面描述過(guò)的監(jiān)視系統(tǒng)的控制器 50。在這樣一個(gè)實(shí)施方式中，控制器50可被設(shè)置為監(jiān)視啟動(dòng)機(jī)械裝置13的啟動(dòng)。另外，還提供了監(jiān)視系統(tǒng)的警報(bào)裝置52。控制器50可以被設(shè)置為當(dāng)啟動(dòng)機(jī)械裝置13啟動(dòng)或失效時(shí)，通過(guò)該報(bào)警裝置52生成告警。控制器50還可以被設(shè)置為當(dāng)啟動(dòng)機(jī)械裝置13無(wú)法適當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，提供一個(gè)信號(hào)來(lái)關(guān)閉使用加壓容器11的過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方式，非重閉式壓力釋放裝置12可以被設(shè)置為響應(yīng)于第二預(yù)定壓力而自動(dòng)啟動(dòng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，非重閉式壓力釋放裝置12提供了另外的安全級(jí)。例如，如果啟動(dòng)機(jī)械裝置13在預(yù)定的第一壓力狀況下無(wú)法適當(dāng)啟動(dòng)，則非重閉式壓力釋放裝置12可以在第二預(yù)定壓力狀況下自動(dòng)啟動(dòng)。通過(guò)前面的描述可以想到，本發(fā)明的受控壓力釋放系統(tǒng)可以基于加壓容器的運(yùn)行狀況而打開(kāi)非重閉式壓力釋放裝置。本發(fā)明的系統(tǒng)觸發(fā)啟動(dòng)機(jī)械裝置來(lái)打開(kāi)非重閉式壓力釋放裝置，以保證加壓系統(tǒng)的完整性和運(yùn)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的是，可以對(duì)本發(fā)明的制造方法和受控壓力釋放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作出各種變形和改變，而不脫離本發(fā)明的精神和本質(zhì)?？紤]所公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)和實(shí)質(zhì)，本發(fā)明的其他實(shí)施方式對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也非常明顯。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式都只是示范性的，本發(fā)明的實(shí)際范圍和精神在下面的權(quán)利要求書(shū)中指明。
權(quán)利要求
1.一種用于加壓容器的受控壓力釋放系統(tǒng)，該受控壓力釋放系統(tǒng)包括非重閉式壓力釋放裝置；啟動(dòng)機(jī)械裝置，其被設(shè)置為打開(kāi)該壓力釋放裝置；可操作地設(shè)置在該加壓容器中的傳感器，該傳感器被設(shè)置為生成表示該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的監(jiān)視信號(hào)；和控制器，其被設(shè)置為接收該監(jiān)視信號(hào)，并且當(dāng)加壓容器系統(tǒng)的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況達(dá)到預(yù)定極限時(shí)，觸發(fā)該啟動(dòng)機(jī)械裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述非重閉式壓力釋放裝置是從由破裂盤(pán)、爆炸板、軸銷(xiāo)閥和破壞銷(xiāo)閥構(gòu)成的組中選擇的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述啟動(dòng)機(jī)械裝置是從由電致動(dòng)器、氣體致動(dòng)器、彈簧加載致動(dòng)器、火工裝置和螺線管構(gòu)成的組中選擇的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述啟動(dòng)機(jī)械裝置還包括氣體發(fā)生器；和活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器被設(shè)置為將所述加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況和所述壓力釋放裝置的至少一種性能特性進(jìn)行比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)所述至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況超過(guò)所述壓力釋放裝置的至少一種設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，生成告警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述非重閉式壓力釋放裝置被設(shè)置為在所述啟動(dòng)機(jī)械裝置無(wú)法起作用的情況下，在預(yù)定響應(yīng)壓力下自動(dòng)啟動(dòng)。
8.一種用于加壓容器的受控壓力釋放系統(tǒng)，該受控壓力釋放系統(tǒng)包括非重閉式壓力釋放裝置；第一啟動(dòng)機(jī)械裝置，其被設(shè)置為打開(kāi)該非重閉式壓力釋放裝置；可操作地設(shè)置在該加壓容器中的傳感器，該傳感器被設(shè)置為監(jiān)視該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況，該傳感器還被設(shè)置為發(fā)送表示該至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的信號(hào)；控制器，其被設(shè)置為接收該信號(hào)，并且當(dāng)運(yùn)行狀況超過(guò)預(yù)定極限時(shí)，觸發(fā)第一啟動(dòng)機(jī)械裝置；并且其中，該非重閉式壓力釋放裝置被設(shè)置為，當(dāng)該非重閉式壓力釋放裝置打開(kāi)時(shí)，向該加壓容器中注入流體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述流體是從由化學(xué)反應(yīng)劑、吸熱介質(zhì)、滅火介質(zhì)、催化劑和穩(wěn)定劑構(gòu)成的組中選擇的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，第一啟動(dòng)機(jī)械裝置是從由電致動(dòng)器、氣體致動(dòng)器、彈簧加載致動(dòng)器、火工裝置和螺線管構(gòu)成的組中選擇的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)置為監(jiān)視所述啟動(dòng)機(jī)械裝置的啟動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)所述控制器啟動(dòng)所述啟動(dòng)機(jī)械裝置時(shí)，生成告警。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝粏?dòng)機(jī)械裝置無(wú)法適當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，生成告警。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝粏?dòng)機(jī)械裝置無(wú)法適當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，提供用于發(fā)起對(duì)利用所述加壓容器的處理進(jìn)行關(guān)閉的信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，該受控壓力釋放系統(tǒng)還包括第二啟動(dòng)機(jī)械裝置，其中，所述控制器還被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝粏?dòng)機(jī)械裝置無(wú)法適當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)第二啟動(dòng)機(jī)械裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述非重閉式壓力釋放裝置被設(shè)置為當(dāng)?shù)谝粏?dòng)機(jī)械裝置無(wú)法運(yùn)行時(shí)，在預(yù)定壓力下自動(dòng)打開(kāi)。
17.一種用于加壓容器的受控壓力釋放系統(tǒng)，該受控壓力釋放系統(tǒng)包括 非重閉式壓力釋放裝置；啟動(dòng)機(jī)械裝置，其被設(shè)置為打開(kāi)該壓力釋放裝置；傳感器，其被設(shè)置為監(jiān)視該加壓容器的至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況，該傳感器還被設(shè)置為生成表示該至少一項(xiàng)運(yùn)行狀況的信號(hào)；觸發(fā)器，其被設(shè)置為當(dāng)該信號(hào)指示極限狀況時(shí)，啟動(dòng)該啟動(dòng)機(jī)械裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，其中，所述觸發(fā)器是手動(dòng)操作的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的受控壓力釋放系統(tǒng)，該受控壓力釋放系統(tǒng)還包括遙控器， 其中，該遙控器被設(shè)置為使所述觸發(fā)器運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)視加壓容器的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括非重閉式壓力釋放裝置(12)和被設(shè)置為打開(kāi)該非重閉式壓力釋放裝置的啟動(dòng)機(jī)械裝置(13)?；诳刂破鲝膫鞲衅?14)接收到的信號(hào)，該啟動(dòng)機(jī)械裝置由控制器(50)啟動(dòng)。該啟動(dòng)機(jī)械裝置可從包括致動(dòng)器、火工裝置和螺線管的組中選擇。該系統(tǒng)還可以包括非重閉式壓力釋放裝置，其被設(shè)置為向該加壓容器中注入流體。該啟動(dòng)機(jī)械裝置可通過(guò)觸發(fā)器來(lái)運(yùn)行。該非重閉式壓力釋放裝置可被設(shè)計(jì)成在啟動(dòng)機(jī)械裝置無(wú)法響應(yīng)的情況下自動(dòng)打開(kāi)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK102177376SQ200980121545
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者杰夫·布拉齊爾, 約翰·E·斯莫爾伍德, 約翰·P·克拉克三世 申請(qǐng)人:Bs&B安全系統(tǒng)公司