翻板式自闭机构在实际使用中,存在管阻较大、状态不稳定易于误触发“翻堵”、半触发“半翻堵”;增加管阻,无法复位、密封易于泄漏滴漏等问题,逐步被随后设计的“顶芯式”自闭机构所取代。
安全拉断阀Safety Breakaway设计用于防止装卸软管、装卸臂等临时连接管路在被意外“拉扯”情况下- 一般即指槽车罐车船舶等移动设施意外误动误驶的异常情况,免于断裂、破裂造成管路内物料泄漏、引发次生灾害的安全防护措施。其由预先紧合的两半阀体组成,安装于装卸软管、装卸臂的管路中;基本作用是当装卸软管、装卸臂受意外“拉扯”,将至极限而致断裂前,此两半阀体先行脱断、两半阀体内阀芯各自封闭,避免物料从两边脱断口泄漏;同时,管路及管路附件不受异常拉扯力的损伤。

早期设计中,安全拉断阀*的致断机构为拉绳式 – 即以短于装卸软管、装卸臂拉伸总长的拉绳(比如10米软管、配8米绳索)连接软管或装卸臂的一端(连接槽车等的移动端),及安全拉断阀的卡箍(固定管道的固定端)。当拉绳达到自身极限长度,则拉开安全拉断阀的卡箍,使安全拉断阀脱断、两半阀芯自闭;避免“拉扯”力施加到装卸软管、装卸臂,造成装卸软管、装卸臂断裂、破损或损坏。(*指用于装卸软管、陆用装卸臂的;船岸装卸臂另有致断机构、自闭机构设计方式)

早期设计中,安全拉断阀的自闭机构为翻板式 – 即在两半阀体中各有翻板,在预加力作用下在阀芯中呈“翻开”通畅状态;当安全拉断阀脱断时,预加力消失,翻板回复到“翻堵”封闭状态。翻板式自闭机构在实际使用中,存在管阻较大、状态不稳定易于误触发“翻堵”、半触发“半翻堵”;增加管阻,无法复位、密封易于泄漏滴漏等问题,逐步被随后设计的“顶芯式”自闭机构所取代。


“顶芯式”自闭机构在安全拉断阀两半阀体中设置封堵脱断口的阀芯;在正常状态下,两半内阀芯呈“对顶”畅通状态;当安全拉断阀脱断时,阀芯回复到“封堵”状态,封闭脱断口。实践证明,“顶芯式”自闭机构管阻小,状态稳定,使用可靠;脱断封堵后复位也简便;已逐步成为安全拉断阀自闭机构的主流设计。国标GBT38520-2020《船用超低温拉断阀》中也推荐采用这一形式的安全拉断阀自闭机构。

安全拉断阀致断机构,也逐步由早期的“拉绳致断式”发展为“螺栓致断式”,即将安全拉断阀的两半阀体,由预先精确设计加工定值拉断力的螺栓连接成一体-该拉断力必然是低于装卸软管的拉断力的。当装卸软管上的拉扯力达到致断螺栓的定值拉断力时,致断螺栓断裂,安全拉断阀两半阀体脱断;阀芯触发、封堵脱断口。

螺栓致断式安全拉断阀在装卸软管现场,可以避免额外拉绳的羁绊,有利于现场操作,因而成为新的设计主流。
安全拉断阀螺栓致断 - 拉断力(例)
DN25 | DN50 | DN80 | DN100 | DN150 | DN200 |
4.8kN | 13kN | 33kN | 52kN | 92kN | 165kN |
需要指出的是,螺栓致断式安全拉断阀并不适合装卸臂。由于其致断过程中,装卸臂先得受拉展开至极限甚或超限,继续受拉受力传导至装卸臂整长、直至拉力达到安全拉断阀拉断极限(参见上述数值)、安全拉断阀脱断;因而此过程中,仍有相当大的拉扯力作用于装卸臂整长及其各部件、平衡机构、旋转接头、管路接口等,当受到意外误拉误扯时,拉扯力对装卸臂仍会造成一定程度,甚或不可逆的损伤;而违逆了采用安全拉断阀保护装卸臂本是防止泄漏之外的另一初衷。所以,在装卸臂上,一般仍应以拉伸致断式安全拉断阀为宜;即到位即断,无额外拉扯,完整保护装卸臂。
目前国内大量安装了螺栓致断式安全拉断阀的鹤管,如若真的受到意外外力拉扯,不但较大可能会受损,且受损部件强度是否一定强于安全拉断阀致断螺栓的拉断强度尚有未定之忧。万一螺栓致断式安全拉断阀经意外外力拉扯而脱断,即使复位了,鹤管自身的平衡机构、各旋转接头、管道接头、阀门及其它器件是否因此外力而受损、是否产生漏点等等,即使经检测、经检修,也很难断定是完全可逆、可复原的。
所以,陆用装卸臂宜采用限位方式的拉绳致断式安全拉断阀,避免采用限力方式的螺栓致断式安全拉断阀。此外,另需备注的是,陆用装卸臂中的顶部装卸臂一般均不宜安装拉断阀 - 欧洲厂商一般认为,拉断阀在脱断自闭时的残余泄漏物从顶部装卸臂脱断处喷洒下落,实际是装卸操作场地内的不安全隐患,而非安全性拉断,应予杜绝。顶部装卸臂意外拉断的防护应采用其它措施。


对于安装螺栓致断式安全拉断阀的装卸软管管线,即使意外、额外的拉扯力损伤了软管,因其价值相对较低,发生意外后作为安全措施,即使整体更换,亦无大碍。而平时日常消除安全拉断阀拉绳的羁绊,对于常年操作则利远大于弊。
安全拉断阀是压力管道元件,也是用于爆炸性环境的非电气设备,必须具备并标注相应的压力等级认证
和防爆等级认证
。用户选用时应辨明安全拉断阀的产品资质和认证等级。
