帶有破裂膜的安全閥專利技術綜述

曾靜

摘 要： 本文對帶有破裂膜的安全閥的專利申請情況進行了分析，并對其相關技術及國內外主要申請人進行了介紹。

關鍵詞： 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；泄壓反應速度快；不易受容器內介質所含污染物影響的特點。因此，被廣泛應用于化工、石油化工、煉油、制藥、食品、冶金、航空航天等諸多領域。單獨安裝使用安全閥不能確保壓力容器的絕對安全，近年來，國內外已開始將安全閥及過負荷爆破膜片（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，通過分析帶有破裂膜的安全閥的專利技術申請，了解國內在該領域的發展現狀，以期為相關從業人員了解該領域相關專利技術提供參考。

二、概述

（1）申請量年度分布

在1995年至2003年間，國內申請人專利量較低，在2003年以后，關于破裂膜安全閥的研究才逐漸萌芽。在2010年之后，該技術迅速發展起來，國內對于該領域技術的關注及研究增多，隨之專利量也逐年遞增，至今，國內申請的申請量依然保持平穩的發展趨勢。可見，我國申請人進入該技術領域時間較晚，但近期技術較國外申請人更為活躍。

（2）國內外專利申請人分布

破裂膜安全閥技術主要申請人國別分別為美國、日本、德國、中國、法國及英國，其中，美國是主要的貢獻者，在閥體整個領域來說，美國、日本及德國技術在發展前列，中國雖排在第四位但起步晚、發展快。美國的申請量最大，為552件，占23.7%；其次是日本的是申請量，為390件，占總量的16.7%；再次為德國和中國，為319件和277件。

（3）國內重要申請人統計分析

從省市分布來看，遼寧的申請量最大，占國內申請人申請總量的29%，其中，包括主要申請人為大連理工安全設備有限公司和沈陽航天新光安全系統有限公司；其次是上海市，占國內申請人申請總量的15%，其中，包括主要申請人為上海化理安全設備有限公司；之后，江蘇和浙江分別占12%和9%。大連、沈陽和上海是破裂膜安全閥領域的科研實力與產業技術發達地區。

三、國內外重要申請人專利技術分析

（1）國外重要申請人

國外爆破片技術主要由BS&B以及FIKE兩家公司所掌握，BS&B最早申請于1970年，1900年前為緩慢的發展期初期，1980年至1990年為迅速發展期，期間申請量達到67件，1990年至今為技術成熟期，專利申請數量逐漸減少；FIKE起步更早，早在1953年申請了一種正拱型帶槽爆破片，然而，其發展經歷了漫長的發展期，在2000年至2010年迎來迅速發展，該期間申請量達到39件。

FIKE對各種形式的爆破片進行了技術研究，在1980年以前主要是對于正拱型爆破片進行研究，1980年后開始了平板型爆破片的技術開發，其中包括圓板型與矩形板型，1995年期間對反拱型爆破片開始進行研究，在2000年后主要研究如何減少爆破片破裂時產生的碎片。同時，FIKE對爆破片的加工方法進行了技術研究，為達到低過壓破裂的目的，通過塑性變形使爆破片中央凸起部分的易小部分區域應變硬化，引起部分區域具有比中央凸起部分的其余部分有更大的剩余應力，當爆破片受到對著凸起部分的中凸表面的過大壓力狀態，足以使凸起部分逆轉方向時，轉向開始于凸起部分的較高的剩余應力部分區域；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、化學腐蝕刻、激光蝕出溝槽的基礎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上進一步提出了帶有鱷齒的反拱型爆破片，1989年提出了復合型爆破片，1990年提出了無碎片低壓爆破片，1991年提出了超低壓爆破片；隨后進一步的對復合型爆破片進行了研究。近期BS&B對爆破片的研究著重于提高其應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合也能夠在氣體場合提供較低的流阻的壓力釋放組件，并且通過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不同的爆破壓力需求提供可靠的爆破性能。

（2）國內重要申請人

爆破片技術主要是由歐美掌控，隨著其發展，也日益受到國內安全裝備研究者的關注。國內排名前三的申請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、沈陽航天新光安全系統有限公司。2009年作為超壓爆破技術發展起始人的上海華理安全裝備有限公司與沈陽航天新光安全系統有限公司的專利申請量達到最大值，其數量達到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居上，現以成為國內該領域的最主要的專利申請主體，姜一昌、李岳、李新東、徐忠慧為其主要發明人。大連理工安全裝備有限公司從2010年開始著手研發爆破片，平板型、反拱型及石墨型為其主要發展方向并在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航天新光安全系統有限公司起步較早，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，如采用電化學腐蝕或帶壓刻槽的方式來加工爆破片上的減弱槽，從而削弱爆破片的整體強度并使爆破片破裂時沿減弱槽有規律的撕裂減少碎片；沈陽航天新光安全系統有限公司則側重

于復合式與開孔型爆破片，并通過夾持裝置與減弱槽結構的改進提出了衛生級爆破片裝置，大量應用于醫藥食品行業。

四、結語

本文以專利視角對帶有破裂膜的安全閥進行分析和整理，重點從國內外主要申請人的研發等信息出發，以助于相關企業、科研工作者對該領域發展的了解。■

參考文獻

[1] 陳聰，壓力容器用爆破片應用技術的研究[D]，西北大學，2012年

[2] 劉太和，過負荷爆破膜片[J]，勞動保護，1982（10）：19