化工设计中爆破片的设置和选用

1、化工设计中爆破片的设置和选用( 已阅)摘要 : 简述爆破片的适用范围，泄放量的计算，爆破片的选用和安装。关键词 : 爆破片 泄压 安全阀1 概述爆破片是石油化工、 化工装置的压力容器、 管道或其它密闭系统防止超压的重要安全装置。它能在规定的温度和压力下爆破， 泄放压力，保障人民生命和国家财产的安全。广泛用于石油、化工、化肥、医药、冶金、空调等大型装置和设备上。爆破片又称防爆片、爆破膜、爆破板。是一种断裂型的安全泄压装置。当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时， 爆破片即刻动作 （爆破片上的膜片破裂或脱落），泄放出压力介质。与安全阀相比较，爆破片的优点是密封性能良好，气体一般不会渗漏；泄压反

2、应较快，达到爆破压力后膜片立即破裂，气体即可大量排出； 对介质中所含的污物不太敏感， 气体中即使含有少量的粘稠物或粉状晶体一般不会影响它的动作与排放。爆破片装置是断裂型安全泄压装置，由爆破片和夹持器两部分组成。 爆破片是在标定爆破压力及温度下爆破泄压的元件，夹持器则是在容器的适当部位装接夹持爆破片的辅助元件。夹持器的作用：一是提供一个与容器安全泄放量相当的介质泄放管口； 二是保证爆破片周边夹持牢靠、密封严密；三是与爆破片元件匹配，使之在标定爆破压力爆破泄压。2 适用范围由于爆破片是利用膜片的断裂来泄压的， 所以泄压以后即不能继续使用， 容器或系统内的气体被全部排放， 容器或密闭系统也被迫停止运

3、行。 爆破片的爆破压力最高不大于 35MPa，它适用在以下几种情况：2.1 爆破片在不宜装设安全阀的压力容器中使用， 包括工作介质为不洁净气体的容器，因为用安全阀有可能发生堵塞或粘结。2.2 物料起化学反应、 压力急剧升高的反应容器， 安全阀有滞后作用， 不能迅速排放。2.3泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大。2.4泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格很高。2.5 工艺介质十分贵重或介质为剧毒气体的容器， 在工作中不允许有任何泄漏（安全阀密封性能差，有可能使剧毒气体渗漏），应与安全阀串联使用。2.6工作压力很低或很高时，选用安全阀其制造比较困难。2.7使用在温度较低的情况

4、，而此温度会影响安全阀的工作特性。2.8需要较大泄放面积的情况。2.9 气体排放口小于 12nm或大于 150mm，要求全量泄放或全量泄放时要求毫无阻碍的场合。3 爆破片与安全阀的组合使用3.1 爆破片与安全阀串联使用爆破片安装在安全阀的入口 为了避免因爆破片的破裂而损失大量的工艺物料，在安全阀不能直接使用的场合（如物料腐蚀、严禁泄露等）一般在安全阀的入口处安装一个爆破片， 爆破片的标定爆破压力与安全阀的设定压力相同，爆破片的公称直径不小于安全阀的入口管径。爆破片安装在安全阀出口 如果泄放总管有可能存在腐蚀气体的环境，爆破片应安装在安全阀的出口， 以保护安全阀不受腐蚀。 爆破片的最大设计爆破1

5、压力不超过弹簧式安全阀设定压力的 10%。爆破片的公称直径与安全阀出口管径相同。3.2 爆破片与安全阀并联使用 为防止在异常工况下，压力容器内的压力迅速升高，或增加在火灾情况下的泄放面积， 安装一个或几个爆破片与安全阀并联使用。爆破片的标定爆破压力略高于安全阀的设定压力， 并不得大于容器的设计压力，爆破片要有足够的泄放面积，以达到保护容器的要求。4 爆破片泄放量的计算4.1 安全泄放量 根据国家质量技术监督局颁发的压力容器安全技术监察规程中规定：压缩气体或水蒸汽压力容器的安全泄放量按下式计算：Ws=2.83×10-3 d2kg/h式中： Ws压力容器的安全泄放量，kg/hd压力容器进

6、口管的内径，mm压力容器进口管内气体的流速，m/s气体密度， kg/m3液化气体压力容器的安全泄放量按下列要求计算 介质为易燃液化气或位于有可能发生火灾环境下的非易燃液化气无绝热材料保温层的压力容器有完善的绝热材料保温层的液化气体压力容器5 爆破片的型式5.1反拱型爆破片爆破片的凸面受压，爆破压力由材质厚度和拱径决定。系统一旦过压，爆破片会反向拱起，并沿预先设定的刻痕完全打开。 ( 见图一 ) 反拱型爆破片的特点 : 操作压力高达 90%；无需真空支架；处于循环 / 脉动条件下 , 使用寿命更长；无碎片设计。5.2正拱型爆破片爆破片的凹面受压，爆破片承受拉伸张力，爆破片的爆破压力由材质的拉伸张

7、力决定。（见图二）正拱型爆破片的特点 : 操作压力高达85%；真空条件下，需选用真空支架；处于循环 / 脉动条件下 , 使用寿命根据爆破片的型号有所不同；无碎片设计。5.3螺栓型和焊接型爆破片有各种标准和非标准的设计，适于多种应用。有些爆破片的使用是一次性的。有些设计是夹持器可重复使用或爆破片可更换。当标准件无法满足客户要求时，可按客户的应用进行设计、制造。5.4石墨型爆破片石墨型爆破片由整块石墨制造。6 爆破片的选用选择爆破片型式时，应考虑以下几个因素：6.1 压力 普通正拱型爆破片由单层塑性金属材料制成，凹面侧向着介质，容器超载后爆破片拉伸破坏， 适用于静载中压或高压。 反拱型爆破片由单层

8、塑性金属材料制成， 凸面侧向着介质， 受载后引起失稳破坏。 失稳翻转后被装设在原凹面的刀具切破或整片脱落弹出。 由于其失稳爆破压力对疲劳不敏感， 适用于承受脉动载荷的压力容器。 开缝正拱型爆破片由两片曲率相同的普通正拱型爆破片组合而成，凹面倒向着介质。 与介质接触的一片由耐介质腐蚀的金属或非金属材料制成，不开缝槽，另一片由金属材料制成，拱型部分开设若干条穿透的槽隙，槽隙沿径向分布，两端为小孔，通过变动槽孔的疏密可调节爆破片的爆破压力。这种爆破片适用于中高压静载荷，介质有腐蚀性的容器。6.2温度 高温对金属材料和密封膜的影响。26.3 使用场合 在安全阀前使用，爆破片爆破后不能有碎片 ; 用于液

9、体介质，不能选用反拱型爆破片 ; 对于腐蚀性介质，应注明爆破片的材料，或在与腐蚀性介质的接触面上覆盖有非金属保护膜的正拱形爆破片。7 爆破片的安装和使用7.1 爆破片与容器的连接管应为直管， 阻力要小，管路通道截面积不得小于爆破片泄放面积。7.2 爆破片的泄放管线应尽可能垂直安装， 应避开邻近设备及操作人员所能接近的空间或密闭回收系统。 出口管道应有足够管径和支撑， 要考虑爆破时的反冲力和振动。介质为易燃、有毒或剧毒时，应将其引至安全地点妥善处理。泄放管内径应不小于爆破片泄放口径，并有不被爆破片碎片堵塞的措施。.7.3 爆破片单独用作泄压装置时， 爆破片的入口管设置一切断阀。 切断阀应在开启状态加铅封。7.4 爆破片在安装时应清洁，并检验有无破损、锈蚀、气泡和夹渣。铭牌应朝向泄放侧。7.5 爆破片在安全阀前串联使用时， 应在爆破片与安全阀之间设置压力表和放空阀。压力表和放空阀可设置在爆破片装置的夹持器上，订货时要说明；7.6运行中应经常检查爆破片装置有无渗漏和异常。7.7爆破片应定期更换，更换期限由使用单位根据本单位的实际情况决定。