帶有破裂膜的安全閥專利技術(shù)綜述

曾靜

摘 要： 本文對(duì)帶有破裂膜的安全閥的專利申請(qǐng)情況進(jìn)行了分析，并對(duì)其相關(guān)技術(shù)及國(guó)內(nèi)外主要申請(qǐng)人進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞： 破裂膜；爆破片；安全閥

一、引言

帶有破裂膜的安全閥具有密封性能好；泄壓反應(yīng)速度快；不易受容器內(nèi)介質(zhì)所含污染物影響的特點(diǎn)。因此，被廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、煉油、制藥、食品、冶金、航空航天等諸多領(lǐng)域。單獨(dú)安裝使用安全閥不能確保壓力容器的絕對(duì)安全，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已開始將安全閥及過(guò)負(fù)荷爆破膜片（爆破片）一并安裝使用，其效果較好。為此，本文從專利的角度出發(fā)，通過(guò)分析帶有破裂膜的安全閥的專利技術(shù)申請(qǐng)，了解國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，以期為相關(guān)從業(yè)人員了解該領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)提供參考。

二、概述

（1）申請(qǐng)量年度分布

在1995年至2003年間，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人專利量較低，在2003年以后，關(guān)于破裂膜安全閥的研究才逐漸萌芽。在2010年之后，該技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)于該領(lǐng)域技術(shù)的關(guān)注及研究增多，隨之專利量也逐年遞增，至今，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的申請(qǐng)量依然保持平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)。可見，我國(guó)申請(qǐng)人進(jìn)入該技術(shù)領(lǐng)域時(shí)間較晚，但近期技術(shù)較國(guó)外申請(qǐng)人更為活躍。

（2）國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)人分布

破裂膜安全閥技術(shù)主要申請(qǐng)人國(guó)別分別為美國(guó)、日本、德國(guó)、中國(guó)、法國(guó)及英國(guó)，其中，美國(guó)是主要的貢獻(xiàn)者，在閥體整個(gè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，美國(guó)、日本及德國(guó)技術(shù)在發(fā)展前列，中國(guó)雖排在第四位但起步晚、發(fā)展快。美國(guó)的申請(qǐng)量最大，為552件，占23.7%；其次是日本的是申請(qǐng)量，為390件，占總量的16.7%；再次為德國(guó)和中國(guó)，為319件和277件。

（3）國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)分析

從省市分布來(lái)看，遼寧的申請(qǐng)量最大，占國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人申請(qǐng)總量的29%，其中，包括主要申請(qǐng)人為大連理工安全設(shè)備有限公司和沈陽(yáng)航天新光安全系統(tǒng)有限公司；其次是上海市，占國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人申請(qǐng)總量的15%，其中，包括主要申請(qǐng)人為上海化理安全設(shè)備有限公司；之后，江蘇和浙江分別占12%和9%。大連、沈陽(yáng)和上海是破裂膜安全閥領(lǐng)域的科研實(shí)力與產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)。

三、國(guó)內(nèi)外重要申請(qǐng)人專利技術(shù)分析

（1）國(guó)外重要申請(qǐng)人

國(guó)外爆破片技術(shù)主要由BS&B以及FIKE兩家公司所掌握，BS&B最早申請(qǐng)于1970年，1900年前為緩慢的發(fā)展期初期，1980年至1990年為迅速發(fā)展期，期間申請(qǐng)量達(dá)到67件，1990年至今為技術(shù)成熟期，專利申請(qǐng)數(shù)量逐漸減少；FIKE起步更早，早在1953年申請(qǐng)了一種正拱型帶槽爆破片，然而，其發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展期，在2000年至2010年迎來(lái)迅速發(fā)展，該期間申請(qǐng)量達(dá)到39件。

FIKE對(duì)各種形式的爆破片進(jìn)行了技術(shù)研究，在1980年以前主要是對(duì)于正拱型爆破片進(jìn)行研究，1980年后開始了平板型爆破片的技術(shù)開發(fā)，其中包括圓板型與矩形板型，1995年期間對(duì)反拱型爆破片開始進(jìn)行研究，在2000年后主要研究如何減少爆破片破裂時(shí)產(chǎn)生的碎片。同時(shí)，F(xiàn)IKE對(duì)爆破片的加工方法進(jìn)行了技術(shù)研究，為達(dá)到低過(guò)壓破裂的目的，通過(guò)塑性變形使爆破片中央凸起部分的易小部分區(qū)域應(yīng)變硬化，引起部分區(qū)域具有比中央凸起部分的其余部分有更大的剩余應(yīng)力，當(dāng)爆破片受到對(duì)著凸起部分的中凸表面的過(guò)大壓力狀態(tài)，足以使凸起部分逆轉(zhuǎn)方向時(shí)，轉(zhuǎn)向開始于凸起部分的較高的剩余應(yīng)力部分區(qū)域；CN101748473A公開了一種具有激光限定的電解拋光弱化線的反向作用破裂圓盤及形成該弱化線的方法，其在金屬刻痕模、化學(xué)腐蝕刻、激光蝕出溝槽的基礎(chǔ)上提出了電解拋光弱化線凹槽，具有電解拋光弱化線凹槽的盤的爆裂/反向壓力通過(guò)改變盤上的欲隆起壓力而可選擇的控制。

BS&B起步比FIKE晚，1979年前后其在反拱型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了帶有鱷齒的反拱型爆破片，1989年提出了復(fù)合型爆破片，1990年提出了無(wú)碎片低壓爆破片，1991年提出了超低壓爆破片；隨后進(jìn)一步的對(duì)復(fù)合型爆破片進(jìn)行了研究。近期BS&B對(duì)爆破片的研究著重于提高其應(yīng)用范圍及爆破片加工方法，如EP1710479A提出了一種既能夠在液體場(chǎng)合也能夠在氣體場(chǎng)合提供較低的流阻的壓力釋放組件，并且通過(guò)坯件壓制形成爆破片上的刻痕；US2013056085A提供一種小型化破裂圓盤，其具有凹槽能夠滿足多個(gè)不同的爆破壓力需求提供可靠的爆破性能。

（2）國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人

爆破片技術(shù)主要是由歐美掌控，隨著其發(fā)展，也日益受到國(guó)內(nèi)安全裝備研究者的關(guān)注。國(guó)內(nèi)排名前三的申請(qǐng)人分別為大連理工安全裝備有限公司、上海華理安全裝備有限公司、沈陽(yáng)航天新光安全系統(tǒng)有限公司。2009年作為超壓爆破技術(shù)發(fā)展起始人的上海華理安全裝備有限公司與沈陽(yáng)航天新光安全系統(tǒng)有限公司的專利申請(qǐng)量達(dá)到最大值，其數(shù)量達(dá)到3件每年；而起步較晚的大連理工安全裝備有限公司卻后來(lái)居上，現(xiàn)以成為國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的最主要的專利申請(qǐng)主體，姜一昌、李岳、李新東、徐忠慧為其主要發(fā)明人。大連理工安全裝備有限公司從2010年開始著手研發(fā)爆破片，平板型、反拱型及石墨型為其主要發(fā)展方向并在2014年后著重于石墨爆破片；上海華理安全裝備有限公司與沈陽(yáng)航天新光安全系統(tǒng)有限公司起步較早，在2002年均有研究成果，其中上海華理安全裝備有限公司傾向于爆破片的制造方法，如采用電化學(xué)腐蝕或帶壓刻槽的方式來(lái)加工爆破片上的減弱槽，從而削弱爆破片的整體強(qiáng)度并使爆破片破裂時(shí)沿減弱槽有規(guī)律的撕裂減少碎片；沈陽(yáng)航天新光安全系統(tǒng)有限公司則側(cè)重

于復(fù)合式與開孔型爆破片，并通過(guò)夾持裝置與減弱槽結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提出了衛(wèi)生級(jí)爆破片裝置，大量應(yīng)用于醫(yī)藥食品行業(yè)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文以專利視角對(duì)帶有破裂膜的安全閥進(jìn)行分析和整理，重點(diǎn)從國(guó)內(nèi)外主要申請(qǐng)人的研發(fā)等信息出發(fā)，以助于相關(guān)企業(yè)、科研工作者對(duì)該領(lǐng)域發(fā)展的了解。■

參考文獻(xiàn)

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