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爆破片(防爆膜片)安全装置选型指南
来源: | 作者: | 发布时间: 1594天前 | 413 次浏览 | 分享到:

 

一、爆破片安全装置设计爆破压力及允差的确定:
  GB567.1-2012《爆破片安全装置  第1部分:基本要求》6规定:爆破片安全装置中爆破片的设计爆破压力应由被保护承压设备的设计单位根据承压设备的承载能力、工作条件和相关安全技术规范的规定确定。爆破片安全装置的设计单位应根据被保护承压设备的承载能力、工作条件、结构特点、使用单位的要求、相应类似工程试验结果、相关安全技术规范的规定及与制造单位商定的制造范围和爆破压力允差等因素综合考虑,合理地确定爆破片的最小爆破压力和最大爆破压力。被保护承压设备装有爆破片安全装置时,对于每一种类型的爆破片,设备的工作压力与爆破片最小爆破压力之间的关系应参照下表的规定,以防止由于疲劳或蠕变而使爆破片过早失效。

爆破片最小爆破压力与容器工作压力关系

爆破片型式

载荷性质

最小爆破压力
Pbmin  ( Mpa)

正拱普通型

静载荷

≥1.43 Pw

正拱开缝(带槽)型

静载荷

≥1.25 Pw

正拱型

脉动载荷

≥1.7 Pw

反拱型

静载荷、脉动载荷

≥1.1 Pw

平板型

静载荷

≥2.0 Pw

石墨

静载荷

≥1.25 Pw

注:Pbmin ─最小爆破压力
  Pw    ─工作压力

 高压阀门厂

图a  通过确定温度下最大和最小爆破压力确定爆破压力范围

 高压阀门厂

图b  通过温度下最大和最小爆破压力确定爆破压力及允差

爆破片安全装置的制造范围及爆破压力允差:

  制造范围是一个批次爆破片标定爆破压力相对于设计爆破压力差值的允许分布范围。GB567-2012规定正拱型爆破片的制造范围分为全范围、1/2范围、1/4范围、0范围;反拱性爆破片制造范围按设计爆破压力的百分数计算,分为:-10%、-5%和0。见下表:

正拱形爆破片制造范围

设计爆破压力Mpa

全范围

1/2范围

1/4范围

0范围

上限(正)

下限(负)

上限(正)

下限(负)

上限(正)

下限(负)

上限(正)

下限(负)

0.30~0.40

0.045

0.025

0.025

0.015

0.010

0.010

0

0

>0.40~0.70

0.065

0.035

0.030

0.020

0.020

0.010

0

0

>0.70~1.00

0.085

0.045

0.040

0.020

0.020

0.010

0

0

>1.00~1.40

0.110

0.065

0.060

0.040

0.040

0.020

0

0

>1.40~2.50

0.160

0.085

0.080

0.040

0.040

0.020

0

0

>2.50~3.50

0.210

0.105

0.100

0.050

0.040

0.025

0

0

>3.50

6%

3%

3%

1.5%

1.5%

0.8%

0

0

  爆破压力允差:爆破片实际的试验爆破压力相对于标定爆破压力的最大允许偏差。

爆破片类型

标定爆破压力MPa

相对标定爆破压力的允差 

平板形、正拱形、反拱形

≥0.001~<0.01

±50%

≥0.01~<0.1

±25%

≥0.1~<0.3

±0.015MPa

≥0.3~<100

±5%

≥100~500

±4%

石墨

<0.05

±25%

≥0.05~<0.3

±15%

≥0.3

±10%

二、爆破片选型指南

类别

型式

操作压力比

抗疲劳性

爆破时有无碎片

是否引起撞击火花

工作相

与安全阀串联

正拱形

正拱普通型

0.7

一般

有(少量)

可能

气、液两相

不推荐

正拱开缝型

0.8

有(少量)

可能性小

气、液两相

不推荐

正拱带槽型

0.8

气、液两相

可以

反拱形

反拱带刀型

0.9

   优

可能

气相

可以

反拱带槽型

0.9

气相

可以

反拱鳄齿型

0.9

可能性小

气相

可以

反拱脱落型

0.9

可能

气相

不推荐

平板形

平板带槽型

0.5

较差

气、液两相

可以

平板开缝型

0.5

较差

有(少量)

可能性小

气、液两相

不推荐

平板普通型

0.5

较差

有(少量)

可能性小

气、液两相

不推荐

石墨

石墨爆破片

0.8

较差

有大量碎片

气、液两相

不推荐

注1:采用特殊结构设计时,反拱带槽型爆破片也可以用于液相。
注2:表中所给出的操作压力比适合于爆破温度在15℃~30℃.。
注3:操作压力比同时还与爆破片材料、压力脉动或循环有关,为了能使爆破片有尽可能长的使用寿命,应由制造单位和使用单位双方协商一个与操作工况相适应的操作压力比。

三、爆破片安全装置与安全阀组合使用 

  GB150《压力容器》附录B3.8规定:为了最大限度减少贵重介质、有毒介质或其他危害性介质通过安全阀向外泄漏,或为了防止来自泄放管线的腐蚀性气体进入安全阀内部,可以把安全阀与爆破片安全装置串联使用。

爆破片安全装置串联在安全阀入口侧:

下列几种情况爆破片安全装置应串联在安全阀入口侧:

  ①为避免因爆破片的破裂而损失大量的工艺物料或承装介质的;

  ②安全阀不能直接使用场合(如介质腐蚀、不允许泄漏等)的;
  ③移动式压力容器中装运毒性程度为极度、高度危害或强腐蚀性介质的。

  爆破片安全装置串联在安全阀入口侧应满足下列条件:a)爆破片安全装置与安全阀组合装置的泄放量应不小于被保护承压设备的安全泄放量;b)爆破片安全装置公称直径应不小于安全阀入口侧管径,并应设置在距离安全阀入口侧5倍管径内,且安全阀入口管线压力损失应不超过其设定压力的3%;c)爆破片爆破后的泄放面积应大于安全阀的进口截面积;d)爆破片在爆破时不应产生碎片、脱落或火花,以免防碍该安全阀的正常排放功能;e)爆破片安全装置与安全阀之间的腔体应设置压力指示装置、排气口及合适的报警指示器。

爆破片安全装置串联在安全阀入口侧使用具有独特的优点:

1、解决安全阀的泄漏。

 避免物料的损失。
 避免对环境及大气的污染。

2、避免安全阀与系统介质接触。

 防止安全阀阀瓣粘连或结焦。
 防止安全阀腐蚀。
 使用寿命长。
 降低安全阀维修费用。
 降低安全阀零部件所用材料的等级,造价低。

3、安全阀可“在线”测试。

 给安全阀与爆破片之间的空腔打压,用三通上的压力表检测启跳压力。
 安全阀检测费用大大降低。
 爆破装置与安全阀入口串联使用,爆破片必须满足的要求:
 爆破片爆破后不产生碎片。
 抗疲劳能力好。
 爆破片爆破后不影响安全阀的使用 。
 爆破压力精度高,压力漂移小。
 使用寿命长。
 最好是预紧埋入型式,便于拆卸与安装。

爆破片安全装置串联在安全阀的入口侧,爆破片爆破压力的确定:
  (1)爆破片爆破压力的确定应符合GB567.1的规定。

  (2)爆破片的标定爆破压力略大于安全阀的设定压力。优点: 爆破片破裂时,安全阀可以完全、连续地打开,避免开启程度较小时,阀瓣对阀座的锤击,从而延长安全阀的使用寿命。

  爆破片安全装置串联在安全阀入口侧爆破压力确定示意:

高压阀门厂

爆破片安全装置串联在安全阀入口侧最低压力设定示意图

爆破片安全装置串联在安全阀的出口侧:

下列几种情况爆破片安全装置应串联在安全阀出口侧:

  ①安全阀出口侧有可能被腐蚀;

  ②安全阀出口侧存在外来压力源的干扰。

爆破片安全装置串联在安全阀出口侧应满足下列条件:a)爆破片安全装置与安全阀组合装置的泄放量应不小于被保护承压设备的安全泄放量;b )爆破片安全装置与安全阀之间的腔体应设置压力指示装置、排气口及合适的报警指示器;c)在爆破温度下,爆破片设计爆破压力与泄放管内存在的压力之和应不超过下列任一条件:安全阀的整定压力;在爆破片安全装置与安全阀之间的任何管路或关键的设计压力;被保护承压设备的设计压力。d)爆破片爆破后的泄放面积应足够大,以使流量与安全阀的额定排量相等;e)在爆破片以外的任何管道不应因爆破片爆破而被堵塞。

爆破片安全装置与安全阀并联使用:

  下列几种情况爆破片安全装置与安全阀并联使用:

  ①防止在异常工况下压力迅速升高的;

  ②作为辅助安全泄放装置,考虑在有可能遇到火灾或接近不能预料的外来热源需要增加泄放面积的。

爆破片安全装置与安全阀并联使用应满足下列条件:a)安全阀及爆破片安全装置各自的泄放量均应不小于被保护承压设备的安全泄放量;b)爆破片的设计爆破压力应大于安全阀的整定压力。

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