爆破片的設(shè)置和選用

會計學(xué)1爆破片的設(shè)置和選用第一部分概述爆破片的定義爆破片裝置由爆破片(或爆破片組件)和夾持器（或支承圈）等裝配組成的壓力泄放安全裝置。當(dāng)爆破片兩側(cè)壓力差達到預(yù)定溫度下的預(yù)定值時，爆破片即刻動作（破裂或脫落），泄放出壓力介質(zhì)。第1頁/共33頁第一部分概述爆破片圖解第2頁/共33頁第一部分概述爆破片的適用范圍適用于石油化工、化工裝置的壓力容器、管道或其它密閉空間防止超壓的拱形金屬爆破片和爆破片裝置。爆破片的爆破壓力最高不大于35MPa。第3頁/共33頁第一部分概述爆破片的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局質(zhì)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號化學(xué)工程學(xué)會《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定》HG/T20570.2-1995第3篇爆破片的設(shè)置和選用

。3.APIRP520-SizingSelectionandInstallationofPressureRelievingDevicesinRefineriesPartI:SizingandSelection

煉油廠泄壓裝置的定徑、選擇和安裝第一部分：定徑和選擇GB567-89拱形金屬爆破片技術(shù)條件HG/T20570.3-95爆破片的設(shè)置和選用 6. API－526《FlangedSteelSafety－ReliefValves》

鋼制法蘭安全閥－泄放閥6.API-AmericanPetroleumInstitute美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)8.ASME-AmericanSocietyofMechanicalEngineers美國機械工程師協(xié)會第4頁/共33頁第一部分概述爆破片的專業(yè)名詞a. 正拱型爆破片：壓力敏感元件呈正拱型。在安裝時，拱的凹面處于壓力系統(tǒng)的高壓側(cè)。動作時該元件發(fā)生拉伸破裂。b.

反拱型爆破片：壓力敏感元件呈反拱型。在安裝時，拱的凸面處于壓力系統(tǒng)的高壓側(cè)，動作時該元件發(fā)生壓縮失穩(wěn)，致使破裂或脫落。背壓：存在于爆破片裝置泄放側(cè)的靜壓，在泄放側(cè)若存在其它壓力源或在入口側(cè)存在真空狀態(tài)均形成背壓。泄放側(cè)壓力超過入口側(cè)壓力的差值稱為背壓差。坯片：從金屬薄帶或薄板材上沖剪出來的，在制成拱型爆破片以前的金屬片。第5頁/共33頁第一部分概述爆破片的專業(yè)名詞爆破壓力：爆破片裝置在相應(yīng)的爆破溫度下動作時，爆破片兩側(cè)的壓力差值。設(shè)計爆破壓力：爆破片設(shè)計時由需方提出的對應(yīng)于爆破溫度下的爆破壓力。最大（最小）設(shè)計爆破壓力：設(shè)計爆破壓力加制造范圍，再加爆破壓力允差的總代數(shù)和。試驗爆破壓力：爆破試驗時，爆破片在爆破瞬間所測量到的實際爆破壓力。測此爆破壓力的同時應(yīng)測量試驗爆破溫度。爆破溫度：與爆破壓力相應(yīng)的壓力敏感元件壁的溫度。制造范圍：為方便爆破片制造，設(shè)計爆破壓力在制造時允許變動的壓力范圍。

第6頁/共33頁第一部分概述爆破片的專業(yè)名詞g.

泄放面積:

爆破片裝置幾何上最小的流通面積。用以計算爆破片裝置的理論泄放量。h. 泄放量（又稱泄放能力）:

爆破片爆破后，通過泄放面積能夠泄放出去的壓力介質(zhì)流量。i. 批次:具有相同型式、規(guī)格、標(biāo)定爆破壓力與爆破溫度，且其材料（牌號、性能）和制造工藝完全相同的一組爆破片為一個批次。第7頁/共33頁第一部分概述爆破片的分類1. 正拱型金屬爆破片裝置（拉伸型金屬爆破片裝置）。2. 反拱型金屬爆破片裝置（壓縮型金屬爆破片裝置）

第8頁/共33頁第一部分概述爆破片的分類

型

式名

稱正

拱

型普通型開縫型背壓托架型加強環(huán)型軟墊型刻槽型反

拱

型卡圈型背壓托架型刀架型鱷齒型刻槽型第9頁/共33頁第二部分爆破片的設(shè)置與選用滿足下列情況之一應(yīng)優(yōu)先選用爆破片：壓力有可能迅速上升的；泄放介質(zhì)為含有顆粒、易沉淀、易結(jié)晶、易聚合和介質(zhì)粘度較大；泄放介質(zhì)有強腐蝕性，使用安全閥時其價格很高；工藝介質(zhì)十分貴重或有劇毒，在工作過程中不允許有任何泄漏，應(yīng)與安全閥串聯(lián)使用；工作壓力很低或很高時，選用安全閥則其制造比較困難；當(dāng)使用溫度較低而影響安全閥的工作特性；需要較大泄放面積。第10頁/共33頁第二部分爆破片的設(shè)置與選用滿足下列情況之一應(yīng)優(yōu)先選用爆破片：對于一次性使用的管路系統(tǒng)（如開車前吹掃的管路放空系統(tǒng)），爆破片的破裂不影響操作和生產(chǎn)的場合，設(shè)置爆破片。為減少爆破片破裂后的工藝介質(zhì)的損失，可與安全閥串聯(lián)使用。作為壓力容器的附加安全設(shè)施，可與安全閥并聯(lián)使用，例如爆破片僅用于火災(zāi)情況下的超壓泄放。為增加異常工況（如火災(zāi)等）下的泄放面積，爆破片可并聯(lián)使用。

爆破片不適用于經(jīng)常超壓的場合。

爆破片不宜用于溫度波動很大的場合。第11頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號中規(guī)定來計算泄放量。無保溫層：

W—泄放量,kg/hHl—泄放條件下氣化熱,kJ/kgA—潤濕面積,m2F—容器外壁校正系數(shù)。第12頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號中規(guī)定來計算泄放量。有保溫層：

t—泄放溫度，℃；λ—保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù),kJ/m·h·℃；d0—保溫材料的厚度，m。第13頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算根據(jù)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API－520中規(guī)定：對于有足夠的消防保護措施和能及時排走地面上泄漏的物料時：否則

第14頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算根據(jù)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API－520中規(guī)定：第15頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號中規(guī)定來計算泄放量：第16頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片額定泄放量的核算由公式計算出爆破片的最小泄放面積a后，再由a值來計算泄放口徑d，并按標(biāo)準(zhǔn)管徑向上圓整d值，至此初步選定了爆破片的泄放面積和口徑。根據(jù)圓整后的d值，計算爆破片泄放面積a值，并根據(jù)公式來計算額定泄放量W，如果W≥W’，則為選定的a和d。

氣體

水蒸汽

液體第17頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片的爆破壓力標(biāo)定設(shè)計壓力： 每一爆破片裝置應(yīng)有指定溫度下的標(biāo)定爆破壓力，其值不得超過容器的設(shè)計壓力。爆破壓力允許差：實際試驗的爆破壓力相對于標(biāo)定爆破壓力的最大允許偏差。

爆破片型式標(biāo)定爆破壓力MPa(表)允許偏差正拱型＜0.2≥0.2±0.010±5%反拱型＜0.3≥0.3±0.015±5%第18頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片制造范圍:爆破片的制造范圍是設(shè)計爆破壓力在制造時允許變動的壓力幅度，須由供需雙方協(xié)商確定，在制造范圍內(nèi)的標(biāo)定爆破壓力應(yīng)符合規(guī)定的爆破壓力允許差。正拱型爆破片制造范圍設(shè)計爆破壓力標(biāo)準(zhǔn)制造范圍1/2標(biāo)準(zhǔn)制造范圍1/4標(biāo)準(zhǔn)制造范圍MPa(表)上限(正)下限(負(fù))上限(正)下限(負(fù))上限(正)下限(負(fù))0.10～0.160.0280.0140.0140.0100.0080.0040.17～0.260.0360.0200.0200.0100.0100.0060.27～0.400.0450.0250.0250.0150.0100.0100.41～0.700.0650.0350.0300.0200.0200.0100.71～1.00.0850.0450.0400.0200.0200.0101.1～1.40.1100.0650.0600.0400.0400.0201.5～2.50.1600.0850.0800.0400.0400.0202.6～3.50.2100.1050.1000.0300.0400.0253.6以上6%3%3%1.5%1.5%0.8%第19頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片的爆破壓力5. 反拱刀架（或刻槽）型爆破片制造范圍： 按設(shè)計爆破壓力的百分?jǐn)?shù)計算，分為：-10%；-5％；0。制造范圍與爆破允許差不同：

制造范圍：制造時相對于設(shè)計爆破壓力的一個變動范圍。 爆破允許差：是指試驗爆破壓力相對于標(biāo)定爆破壓力的變動范圍。對于新設(shè)計的壓力容器，確定最高壓力后，根據(jù)所選擇的爆破片的型式和設(shè)備最高壓力與爆破片最小標(biāo)定爆破壓力的比值，來確定爆破片的設(shè)計爆破壓力。 設(shè)計爆破壓力＝最小標(biāo)定爆破壓力＋制造范圍負(fù)偏差的絕對值第20頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片的壓力關(guān)系圖和表

最大設(shè)計爆破壓力最大標(biāo)定爆破壓力(不大于容器設(shè)計壓力)設(shè)計爆破壓力最小標(biāo)定爆破壓力最小設(shè)計爆破壓力最高壓力壓力正允差制造范圍正偏差制造范圍負(fù)偏差壓力負(fù)允差由爆破片的型式確定爆破片相關(guān)的壓力關(guān)系圖第21頁/共33頁第三部分爆破片泄放量和泄放面積的計算爆破片與容器相關(guān)的壓力關(guān)系表壓力容器要求容器壓力爆破片典型特性121%火災(zāi)情況下最大設(shè)計爆破壓力116%多個爆破片用于非火災(zāi)情況下最大設(shè)計爆破壓力110%多個爆破片用于火災(zāi)情況下的最大標(biāo)定爆破壓力110%單個爆破片用于非火災(zāi)情況下最大設(shè)計爆破壓力105%多個爆破片用于非火災(zāi)情況下的最大標(biāo)定爆破壓力容器設(shè)計壓力（或最大允許工作壓力）100%最大標(biāo)定爆破壓力（單個爆破片）最高操作壓力第22頁/共33頁第四部分爆破片的選擇爆破片型式的確定

選擇爆破片型式時，應(yīng)考慮以下幾個因素：

a)壓力

1)壓力較高時，爆破片宜選擇正拱型；

2)壓力較低時，爆破片宜選用開縫型或反拱型；

3)系統(tǒng)有可能出現(xiàn)真空或爆破片可能承受背壓時，要配置背壓托架；

4)有循環(huán)壓力或脈沖壓力則選用反拱型。

第23頁/共33頁第四部分爆破片的選擇爆破片型式的確定

b)溫度高溫對金屬材料和密封膜的影響。

c)使用場合

1)在安全閥前使用，爆破片爆破后不能有碎片；

2)用于液體介質(zhì)，不能選用反拱型爆破片。第24頁/共33頁第四部分爆破片的選擇爆破片材料的選擇制造爆破片的標(biāo)準(zhǔn)材料為鋁、鎳、不銹鋼、因康鎳、蒙乃爾。特殊用途時，可以采用金、銀、鈦、哈氏合金等。爆破片材料的選擇。主要有以下因素：1. 不允許爆破片被介質(zhì)腐蝕，必要時，要在爆破片上涂蓋覆層或用聚四氟乙烯等襯里來保護。2. 使用溫度和材料的抗疲勞特性。第25頁/共33頁第四部分爆破片的選擇爆破片特性匯總表

類型名稱正拱普正拱正拱反拱反拱反拱通型刻槽型開縫型刀架型鱷齒型刻槽型內(nèi)力類型拉伸拉伸拉伸壓縮壓縮壓縮抗壓力疲勞能力較好好差優(yōu)良優(yōu)良優(yōu)良爆破時有無碎片有無有,但很少無無無可否引起撞擊火花可能否可能性很小可能可能性小否可否與安全閥串聯(lián)使用否可可以可可可背壓托架可加可加已加不加不加不加第26頁/共33頁第四部分爆破片的選擇各種爆破片材料最高使用溫度最高使用溫度℃爆破片材料無保護膜有保護膜聚四氟乙烯氟化乙丙烯鋁100100100銀120120120銅200200200鎳400260200鈦350--不銹鋼400260200蒙乃爾430260200因康鎳480260200第27頁/共33頁第四部分爆破片的選擇爆破片數(shù)據(jù)表要求爆破片數(shù)據(jù)表爆破片計算表爆破片匯總一覽表爆破片采購數(shù)據(jù)表

第28頁/共33頁第五部分爆破片的安裝和維護爆破片的安裝爆破片與安全閥的組合使用： 1. 爆破片安裝在安全閥入口

2. 爆破片安裝在安全閥出口

3. 爆破片與安全閥并聯(lián)使用

第29頁/共33頁第五部分爆破片的安裝和維護爆破片的安裝爆破片在安裝時應(yīng)保持清潔，并檢驗有無破損、銹蝕、氣泡和夾渣。銘牌朝向泄放側(cè)。爆破片的入口管道應(yīng)短而直，管徑不小于爆破片的公稱直徑。爆破片的出口管道應(yīng)泄向安全場所或密閉回收系統(tǒng)。出口管道應(yīng)有足夠的支撐。要考慮爆破時反沖力和震