爆破片的设置和选用

nanbo888

  中华人民共和国行业标准HG
国际通用设计体制和方法HG/T 20570一95
工艺系统工程设计
技 术 规 定
1996一05一02 发布1996一09一01 实施
中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准
工艺系统工程设计技术规定
HG/T 20570一95
主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站
批准部门:化学工业部
实施日期:一九九六年九月一日
化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍
1996 北京

编制单位:中国寰球化学工程公司
批准部门:化学工业部
实施日期:一九九六年九月一日
编制人:
中国寰球化学工程公司尚长友
审核人:
中国寰球化学工程公司杨宜
化工部工艺系统设计技术中心站封淑元龚人伟
1 应用范围
10.1 本规定适用于石油化工、化工装置的压力容器、管道或其它密闭空间防止超
压的拱形金属爆破片和爆破片装置。爆破片的爆破压力最高不大于35MPa.
2 名词
2.0.1爆破片装置
由 爆 破 片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等装配组成的压力泄放安全装
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(破裂或脱
落)，泄放出压力介质。
2.0.2 爆破片
在 爆 破 片装置中，能够因超压而迅速动作的压力敏感元件，用以封闭压力，起到
控制爆破压力的作用。
2.0.3 爆破片组件(又称组合式爆破片)
由 压 力 敏感元件、背压托架、加强环、保护膜等两种或两种以上零件组合成的爆
破片。
2.0.4 正拱型爆破片
压 力 敏 感元件呈正拱型。在安装时，拱的凹面处于压力系统的高压侧。动作时该
元件发生拉伸破裂。
2.0 .4.1 正拱普通型爆破片
压力 敏 感 元件无需其它加工，由坯片直接成型的正拱型爆破片。
2.0 .4.2 正拱开缝型爆破片
压 力敏 感 元件由有缝(孔)的拱型片与密封膜组成的正拱型爆破片。
2.0.5 反拱型爆破片
压 力 敏 感元件呈反拱型。在安装时，拱的凸面处于压力系统的高压侧，动作时该
元件发生压缩失稳，致使破裂或脱落。
2.0 .5.1 反拱带刀架(或鳄齿)型爆破片
压 力 敏 感元件失稳翻转时因触及刀刃(或鳄齿)而破裂的反拱型爆破片。
2.0 .5.2 反拱脱落型爆破片
压 力 敏 感元件失稳翻转时沿支承边缘脱落，并随高压侧介质冲出的反拱型爆破
片。
2.0.‘ 刻槽型爆破片
压 力 敏 感元件的拱面(凸面或凹面)刻有减弱槽的拱型(正拱或反拱)爆破片。
2.0.7 夹持器
在爆 破 片装置中，具有设计给定的泄放口径，用以固定爆破片位置，保证爆破片
64
准确动作的配合件。
2.0.8 支承器
用 机械 方 式或焊接固定反拱脱落型爆破片位置，保证爆破片准确动作的环圈。
2.0.， 背压
存 在 于 爆破片装置泄放侧的静压，在泄放侧若存在其它压力源或在入口侧存在
真空状态均形成背压。
泄放 侧 压 力超过入口侧压力的差值称为背压差。
2.0.10 背压托架
在组 合 式 爆破片中，用来防止压力敏感元件因出现背压差而发生意外破坏的拱
型托架。该类托架需与压力敏感元件配合，拱面开孔(或缝)。
置 于 正 拱型爆破片凹面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凸面受压失
稳。当系统压力可能出现真空时，此种背压托架有时称为真空托架。
置 于 反 拱型爆破片凸面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凹面受压破
坏。
2.0.11 加强环
在 组 合 式爆破片中，与压力敏感元件边缘紧密结合，起增强边缘刚度作用的环
圈。
2.0.12 密封膜
在 组 合 式爆破片中，对压力敏感元件起密封作用的薄膜。
2.0.13 保护膜(层)
当 压 力 敏感元件易受腐蚀影响时，用来防腐蚀的覆盖薄膜，或者徐(镀)层。
2.0.14 坯片
从金 属 薄 带或薄板材上冲剪出来的，在制成拱型爆破片以前的金属片。
2.0.15 爆破压力
爆 破片 装 置在相应的爆破温度下动作时，爆破片两侧的压力差值。
2.0 .15.1 设计爆破压力
爆 破 片 设计时由需方提出的对应于爆破温度下的爆破压力。
2.0 .15.2 最大(最小)设计爆破压力
设 计 爆 破压力加制造范围，再加爆破压力允差的总代数和。
2. 0.15.3 试验爆破压力
爆 破 试 验时，爆破片在爆破瞬间所测量到的实际爆破压力。测此爆破压力的同时
应测量试验爆破温度。
2. 0.15.4 标定爆破压力
经过 爆 破 试验标定符合设计要求的爆破压力。当爆破试验合格以后，其值取该批
次爆破片按规定抽样数量的试验爆破压力的算术平均值。
同一 批 次 爆破片的标定爆破压力必须在商定的制造范围以内，当商定制造范围
为零时，标定爆破压力应是设计爆破压力。
2.0.16 最大工作压力
容 器 在 正常工作过程中，容器顶部可能达到的最大的压力。见R设备和管道系统
设计压力和设计温度的确定)(HG/T 20570.1一 95).
2.0.17 最高压力
容器 最 大 工作压力加上流程中工艺工作系统附加条件后，容器顶部可能达到的
压力。见《设备和管道系统设计压力和设计温度的确定》(HG/T 20570. 1一95).
2.0.18 爆破温度
与爆 破 压 力相应的压力敏感元件壁的温度。此术语可以与“设计”或“试验”作定
语连用。
2.0.1， 制造范围
为方 便 爆 破片制造，设计爆破压力在制造时允许变动的压力范围。此种允许变动
的压力范围须由供需双方协商确定。
2.0.20 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。其值可以是
正负相等的绝对值或百分数。
当商 定 制 造范围为零时，此允差即表示对设计爆破压力的最大偏差。
2.0.21 泄放面积
爆 破 片 装置几何上最小的流通面积。用以计算爆破片装置的理论泄放量。
计算 泄 放 面积应考虑爆破片爆破或脱落后，可能使通道截面减小的各种情况，例
如刀架、背压托架、爆破片残骸等造成的阻塞。
2.0.22 泄放量(又称泄放能力)
爆 破 片 爆破后，通过泄放面积能够泄放出去的压力介质流量。
2.0.23 批次
具 有 相 同型式、规格、标定爆破压力与爆破温度，且其材料(牌号、性能)和制造工
艺完全相同的一组爆破片为一个批次。
3 分类
3.0.1 正拱型金属爆破片装置(拉伸型金属爆破片装置)。
3.0.2 反拱型金属爆破片装置(压缩型金属爆破片装置)。
3.0.3 按组件结构特征还可细分，见表3.0.3a
金属爆破片分类表3.0.3
型式名称
正拱型
普 通型
开缝 型
背压托架型
加强环型
软 垫型
刻 槽型
反拱型
卡 圈型
背压托架型
刀架 型
鳄 齿型
刻 槽型
3.0.4 夹持器的夹持面及外接密封面型式见表3.0.4,
夹持器的夹持面及外接密封面型式表表3.0.4
夹持面形状
平面
锥面
外接密封面形状
平面
凹凸面
桦槽面
4 爆破片的设置
4.0.1 独立的压力容器和/或压力管道系统设有安全阀、爆破片装置或这二者的组
合装置。
4.0.2 满足下列情况之一应优先选用爆破片:
4. 0.2.1 压力有可能迅速上升的;
4.0 .2.2 泄放介质为含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大;
4. 0.2.3 泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格很高;
4.0 .2.4 工艺介质十分贵重或有剧毒，在工作过程中不允许有任何泄漏，应与安
全阀串联使用;
4. 0.2.5 工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难;
4.0 .2.‘ 当使用温度较低而影响安全阀的工作特性;
4. 0.2.7 需要较大泄放面积。
4.0.3 对于一次性使用的管路系统(如开车前吹扫的管路放空系统)，爆破片的破裂
不影响操作和生产的场合，设置爆破片。
4.0.4 为减少爆破片破裂后的工艺介质的损失，可与安全阀串联使用，详见第8章。
4.0.5 作为压力容器的附加安全设施，可与安全阀并联使用，例如爆破片仅用于火
灾情况下的超压泄放。
4.0.6 为增加异常工况(如火灾等)下的泄放面积，爆破片可并联使用。
4.0.7 爆破片不适用于经常超压的场合。
4.0.8 爆破片不宜用于温度波动很大的场合。
5 爆破片泄放量和泄放面积的计算
5.0
式中
物理超压过程的爆破片额定泄放量(泄放能力)按以下公式计算;
气体
水蒸汽
液体
W<55.8CC aP漂
W镇5. 2CCaP
W<5.IC $a征
(5.0.1一1)
(5.0.1一2)
(5.0.1一3)
W 爆破片的额定泄放量(泄放能力),kg/h(见5.
a 爆破片的最小泄放面积，mm&#39; ;
C— 气体的特性系数，由图11.0.3查取或按式(5.
0.3规定);
0.1一4)计算:
(5.0.1一4)
， _、、_ ⋯ 尸。
Irw-界泄放压力比节
1
2 、 止 匕 、 ， ，， ~ 一二__、， 、川、，_， ， _， _一。，
=lic ,J k-1, n ro/r寺士A 小寸Ire弄7Eb9C比刀M盯,G有tbz
托 飞 1
大值。
_ ____， /，，2 .-
L-.= 二‘U‘土Vak不不1少‘一’
k— 绝热指数;
C— 水蒸汽的特性系数，蒸汽压力小于16MPa(表)的饱和蒸汽，C-1;过热蒸
汽 的 C。 值 随 过热温度增加而减少，查表11.0 .2 ;
M— 气体的分子量;
P 爆破片的设计爆破压力，MPa ;
P,— 背压，MPa;
T— 容器或设备内泄放气体的绝对温度，K;
Z— 气体的压缩因子，根据7&#39;与P，由《安全阀的设置和选用})<HG/T 20570.2
一9 5 )中 图 1 6.0.6查得;
P— 液体密度，kg/m3;
C, 额定泄放系数，取Co=O. 62或实测值;
e— 液体动力粘度的校正系数，根据雷诺数
Re= (一). 31 34W
。八
由图 1 1. 0.4查取;当液体粘度等于或小于水的粘度时，取}=1,
5.0.2 对于化学超压过程(如内部爆炸)，由于其机理复杂和工况繁多，目前还没有
计算公式，要经过试验才能确定所需要的爆破片。API-52HGUIDE FOR PRESSURE-
RELIEVING AND DEPRESSURING SYSTEMS))1990标准中推荐在没有
试验数据时，爆破面积为6. 6mz/100m“容积(适用于空气一碳氢化合物体系)。
5.0.3 爆破片泄放量和泄放面积的计算步骤
5. 0-3.1 根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》(1991年1月1日施
行)中规定来计算泄放量。
(1 )无 保 温层
2. 55 X IOSF X Ao-98
H ,
(5.0.3一1)
式中
W— 泄 放量,kg/h;
H, — 泄 放条件下气化热，kJ/kg;
A— 润 湿面积,m2;
F— 容 器外壁校正系数。
A和 F的 计算，取值见《安全阀的设置和选用》(HG/T 20570.2一95)相应规定。
(2 )有 保 温层
2. 61 X (650一t) XAXAI.sa
do · H ,
(5.0.3一2)
式中
t— 泄 放 温 度，℃;
A— 保 温 材 料的导热系数，k1/m·h·℃;
do — 保 温材料的厚度，m,
5.0 .3.2 根据美国石油学会标准API-520中规定:对于有足够的消防保护措施
和能及时排走地面上泄漏的物料时，其泄放量由式(5.0.3-3)计算:
1.555X105XFXA0.e2
H ,
(5.0.3一3)
否则，采用式(5.0.3-4)计算:
2.55XIOSXFXAo.s2
H ,
(5.0.3一4)
式 中 符 号同式(5.0.3-1),A和F的计算，取值见《安全阀的设置和选用)(HG/
T 20570.2一95)相应规定。
70
5. 0.3.3 爆破片的最小泄放面积(a)按式(5.0.1一1^-5.0.1 -4)求得。
由 a值 来 计算泄放口径(d)并按标准管径的公称直径向上圆整。
5. 0.3.4 按圆整的d再计算最小泄放面积(a)，并根据工况利用式(5.0.1-1,
5.0.1-2或5.0. 1 -3)来核算爆破片的额定泄放量，满足要求，即为选用的最小泄放
面积和泄放口径。
6 爆破片的爆破压力
6.0.1 爆破压力允差
爆破压力允差见表6.0.1a
爆破压力允差表6.0.1
爆破片型式
标定爆破压力
MP a(表)
允许偏差
正拱型
士0.010
士5%
< 。.
多0.
士0. 015
反拱型
士5%
6.0.2 爆破片制造范围
爆 破 片 的制造范围是设计爆破压力在制造时允许变动的压力幅度，须由供需双
方协商确定，在制造范围内的标定爆破压力应符合本规定的爆破压力允差(见表
6.0.1)0
6. 0.2.1 正拱型爆破片制造范围
分 为 :标 准制造范围;1/2标准制造范围;1/4标准制造范围;亦可以是零。爆破片
制造范围见表6.0. 2 0
爆破片制造范围
M P a 表6.0.2
设计爆破压力
M Pa(表)
0. 10^-0.16
0. 1 7^-0.2 6
0. 2 7- 0.40
0. 41^-0.70
0. 7 1- 1.0
1. 1 - 1.4
1. 5 - 2.5
2. 6 - 3.5
3. 6 以上
标准制造范围1/2标准制造范围1/4标准制造范围
上限(正川下限(负川上限(正川下限(负) 下限(负)
0. 028
0.036
0.045
0. 065
0.085
0.110
0. 160
0.210
6%
0.014
0.020
0.025
0.035
0.045
0.065
0.085
0. 105
3%
0. 014
0.020
0.025
0.030
0.040
0.060
0.080
0.100
30%
0.010
0.010
0.015
0.020
0.020
0.040
0.040
0.030
1.5%
上限(正)
0. 008
0. 010
0. 010
0. 020
0. 020
0. 040
0. 040
0. 040
1. 5
0.004
0.006
0.010
0.010
0.010
0.020
0.020
0.025
0.8%
72
6.0 .2.2 反拱刀架(或刻槽)型爆破片制造范围
按设 计 爆 破压力的百分数计算，分为:一10%;-50/0;00
6.0 .2.3 制造范围说明
爆破 片 的 制造范围与爆破压力允差不同，前者是制造时相对于设计爆破压力的
一个变动范围，而后者是试验爆破压力相对于标定爆破压力的变动范围。
6.0.3 爆破片的设计爆破压力
为 了 使 爆破片获得最佳的寿命，对于每一种类型的爆破片的设备最高压力与最
小标定爆破压力之比见表6.0. 3.
表6.0.3
型别名称及代号简图一卫鱼剥塑;塑壑匕x100%
最小标定爆破压力法压)
正拱普通平面型
LP A 黔荤蜜70肠
正拱普通锥面型
LP B 爵一}一骡70 %a
正拱普通平面托架型
LP T A 黔擎鬓70%
正拱普通锥面托架型
L P T B 鬃}瓢70%
正拱开缝平面型
LK A m井镌80%
正拱开缝锥面型
LK B 豁獭80%
反拱刀架型
Y 刀 酱兰一携 拼
90%
反拱卡圈型一
Y Q
既三聋玉霎
整
90%
反拱托架型
Yr
} w七二么习
l
80写
对 于 新 设计的压力容器，确定最高压力之后，根据所选择的爆破片型式和表
6.0 .3 中的比值，确定爆破片的设计爆破压力。
根据 GB 1 50-89(钢制压力容器》附录B，容器的设计压力为:
设计 压 力 大于、等于设计爆破压力加上制造范围正偏差。
74
旧 设 备 新安装爆破片，容器的设计压力和最高压力已知时，按选定爆破片的制造
范围确定设计爆破压力，查表6. 0. 3，确定合适的爆破片型式。
6.0.4 压力关系图和表
6. 0-4.1 与爆破片相关的压力关系图，见图6.0.4 所示。本图表示了爆破片的最
高压力(即被保护容器的最高压力)与爆破片设计、制造时的各类爆破压力的关系。
最大设计爆破压力
压 力正允差
制造范围正偏差
制造范围负偏差
压 力负允差
最大标定爆破压力(不大于容器设计压力)
设计爆破压力
最小标定爆破压力
最小设计爆破压力
rwe少l r 二J.1 ‘ f esleses..弓I r..J舀.，.‘
尹，.les‘ esesesweeseswe、，t
由爆破片的型式确定，
见表6 o.3
最高压力
图 ‘. 0.4 爆 破片 相 关 的 压 力 关 系图
6.0 -4.2 与容器相关的压力关系，见表6.0.4。本表表明了不同情况下被保护系
统设置爆破片的最大设计爆破压力、最大标定爆破压力的数值与被保护容器的设计
压力或最大允许工作压力数值的比例关系。
爆破 片 与 容 器 相 关 的 压力 关 系 表 表 6. 0. 4
压力容器要求容器压力
12 1
11 6I
110to
容器设计压力(或最
大允许工作压力)
最 高 压 力
10050%I
爆 破 片 典 型特 性
火灾情况下最大设计爆破压力
多个爆破片用于非火灾情况下最大设计爆破压力
{多个爆破片用于火灾情况下的最大标定爆破压力
{单个爆破片用于非火灾情况下最大设计爆破压力
多个爆破片用于非火灾情况下的最大标定爆破压力
最大标定爆破压力(单个爆破片)
6.0.5 设计计算举例
6.0 .5.1 订购一批爆破片，设计爆破压力为1MPa(表)。试确定最大、最小设计爆
破压力范围。
解:(1)情况一:按标准制造范围选用正拱型爆破片。
查表6.0.2，这 一爆破压力的标准制造范围为(+0.
— U -
085
045
)MPa，制造厂可按
0.95 5-1.08 5MPa(表)范围内的任何一个值作为该批爆破片的标定爆破压力交货。
若提供的标定爆破压力为1. O5MPa(表)，规定压力允差为士5%，则该批爆破片的实
际爆破压力为1.05士。0525MPa(表);若提供的标定爆破压力为。.95 5MPa(表)，规
定压力允差为士5%，则该批爆破片的实际爆破压力为。.955士0.04 78MPa(表)。
(2) 情 况 二:按1/2标准制造范围选用正拱型爆破片。
、* 。八。二，，_二_、斗‘，、、~。、,+0.04,，_ ， _二。。_ _ ，，_ _ 、
宜衣。..a k t`J1 /ZT Tf}r-v 9厄ILKm J刀l , ,,)mva,rjjt%V)WWLt,-刀田池围为
- v . U 乙
0.98 ^-1.04 MPa(表)，制造厂只能在此范围内确定该批爆破片的标定爆破压力，压力
允差按规定计算。
(3) 情 况 三:按。制造范围选用反拱型爆破片。
制造 范 围 为。表示该批爆破片的标定爆破压力不允许变动。因压力允差为
士5%，故制造厂将按用户要求提供实际爆破压力为1.0士0. 05MPa(表)的反拱型爆
破片。
(4) 情 况四 :按制造范围为一10%选用反拱型爆破片。
制造 范 围 为一10务的反拱型爆破片，标定爆破压力可在。.9-1.OM Pa(表)范围
内由制造厂确定。若提供的标定爆破压力为0.95 MPa〔表)，规定压力允差为士5肠，
则该批爆破片的实际爆破压力为0.95士。.04 75MPa(表)。
6.0 .5.2 设计一非易燃液化气体容器，容器为椭圆形封头的卧式容器，直径D。二
2m，容器总长L=5m，无保温。因考虑到现场有可能发生火灾，拟在容器上安装爆破
片装置，泄放至大气，最高压力为1. 5MPa(表)，工作温度为。`C-300C，试进行选用。
解 :(1 )确 定爆破片的爆破压力及容器设计压力，拟选择正拱普通型爆破片，其设
备最高压力与最小标定爆破压力之比为70铸，所以，爆破片的最小标定爆破压力为:
P, 二 1. 5-&#39;. 7 0 % - 2. 1 4 MPa(表)
若制造范围为标准制造范围，查表6.0.2为:-f-0. 16
一0. 085
容 器 的 设计压力不能低于:2.1 4-1-0.1 6+}一。0851 = 2.3 85，因此确定容器的设
计压力为2. 4MPa(表)。
(2 )确 定 爆破温度
此 液 化气 体在2.1 4MPa(表)时，对应的饱和温度为60C，故取60℃为爆破片的
爆破温度。
(3 )泄 放 口径的确定
根 据 《压 力容器安全技术监察规程》(劳动部颁发，1991年1月1日施行)计算，
泄放量为5. 65 X I O&#39;kg/h。可按式(5.0.1一1)计算:
a>
W
55.8XC汉CXP
ZT
v 几夕
已知:M=17
k= C a /C v= 1.3 6
C = 0 .4 4
Co = O .6 2
2 = 0 .7 2
T = 27 3+ 60=333
尸 = 2 .1 4M Pa干0.1 M Pa= 2.2 4M Pa
a>
5. 65 X 104
55.8 X0.62 X0.44 X2.24
10.22X333
勺 17
a>6223mma
a>概一89.Omm
泄 放 口 径应大于等于89mmo
选公 称 直径为1O Omm的爆破片。
(4) 确 定 爆破片爆破压力允差
查 《拱 形 金属爆破片技术条件》(GB 567-89),爆破压力允差为十5%，得最大设
计爆破压力Pa.mex =2 .38 5X 1 05%= 2.5M Pa(表)
最小 设 计 爆破压力P、二。=2.14 X 9 5%二2.03 MPa(表)
(5 )爆 破 片材料选择
考虑 介 质有轻微腐蚀性，故选用不锈钢材料。
(6 )按 表 6.0.4要求，单个爆破片最大设计爆破压力不大于设备的设计压力的
121%。
设 备 设 计压力的121%二2.4X121%=2.9MPa(表)，而从(4)计算得最大设计
爆破压力Pa.me x二2.5 MPa(表)，故计算结果满足表6.0.4要求。
7 爆破片的选用
7.0.1 爆破片塑式的确定
7.0 .1.1 选择爆破片型式时，应考虑以下几个因素:
(1 ) 压 力
a. 压 力 较高时，爆破片宜选择正拱型;
b 压 力 较低时，爆破片宜选用开缝型或反拱型;
‘ 系 统 有可能出现真空或爆破片可能承受背压时，要配置背压托架;
d， 有 循 环压力或脉冲压力则选用反拱型。
(2) 温 度
高 温 对 金属材料和密封膜的影响。
(3) 使 用场合
a. 在 安 全阀前使用，爆破片爆破后不能有碎片;
b 用 于 液体介质，不能选用反拱型爆破片。
7.0 .1.2 表7.0.1为各种爆破片的特性汇总表。
7.0.2 爆破片材料的选择
7. 0.2.1 制造爆破片的标准材料为铝、镍、不锈钢、因康镍、蒙乃尔。特殊用途时，
可以采用金、银、钦、哈氏合金等。
7.0 .2.2 爆破片材料的选择。主要有以下因素:
(1 )不 允 许爆破片被介质腐蚀，必要时，要在爆破片上涂盖覆层或用聚四氟乙烯
等衬里来保护。
(2) 使 用 温度和材料的抗疲劳特性。
7.0 .2.3 表7.0. 2-1为爆破片材料的最高使用温度，表7.0. 2 一2为部分材料的
抗疲劳性能比较。
各种爆破片特性汇总表表7.0.1
类型名称
正拱普
通型
正拱
刻槽型
正拱
开缝型
反拱
刀架型
反拱
鳄齿型
反拱
刻槽型
内力类型拉伸拉伸拉伸压缩压缩压缩
抗压力疲劳能力较好好差优良优良优良
爆破时有无碎片有无有，但很少无无无
可否引起撞击火花可能否可能性很小可能可能性小否
可否与安全阀串联
使用
否可可以可可可
背压托架可加可加已加不加不加不加
各种爆破片材料最高使用温度表7.0.2一1
最高使用温度℃
爆破片材料有保护膜
无保护膜
铝
银
铜
镍
钦
不锈钢
蒙乃尔
因康镍
100
120
200
400
350
400
430
480
聚四氟乙烯
10 0
12 0
20 0
26 0
氟化乙丙烯
10 0
12 0
20 0
2 00
260
260
260
200
200
200
部分材料抗疲劳性能比较表7.0.2一2
爆破片材料性能比较
镍7000
注:假定最好的材料抗疲劳性能为1000
8 爆破片数据表、计算表和汇总一览表
8.0.1爆破片数据表
爆 破 片 数据表见表8.0.10
8.0.2爆破片计算表
爆破 片 计 算表见表8.0.20
8.0.3 汇总一览表
汇 总 一 览表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG
93)中规定的“特殊管件汇总一览表”。
8.0.4 爆破片采购数据表
采购 数 据 表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG
93)中规定的“爆破片采购数据表”(表1.21.5).
20558. 2一
20558. 2一
表8.0.1
表8.0.2
工程工程号_
装置爆破片计算表第页共页
车间或工段(区)
1.爆破片位号:
2.爆破片数量:
3爆破片型式:
正拱 型 普通型口开缝型口背压托架型口加强环型口软垫型口刻槽型口
反拱 型 卡圈型口背压托架型口刀架型口鳄齿型口刻槽型口
{夹 持 面 平 面 口 锥 面 口
夹持 器花外接密封面平面口凹凸面口、槽面口
4确定爆破片尺寸的事故工况:
5爆破片的选型:
计算 的 泄 放口径mm 计算泄放量kg/h或m&#39;/h
选择 的 泄 放口径mm 额定泄放量kg/h或m&#39;/h
入 口 公 称直径: mm 入口法兰等级:
出 口 公 称直径: mm 出口法兰等级:
6材料:
爆 破 片 铝口镍口蒙乃尔口因康镍口316不锈钢口
夹 持 器 碳钢口Cr13口不锈钢口
7计算标准:
8.制造标准:
9制造厂名称:
10.爆破片型号:
11.说明:
版
次
或
修
改
版次
日期
编制
校核
审核
9 爆破片与安全阀的组合使用
9.0.1 爆破片安装在安全阀人口
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、严禁泄漏等)，一般在安全阀的人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
全阀的人口管径。爆破片的使用降低了20%的安全阀泄放能力。爆破片的阻力降按
当量长度计时，为75倍公称直径。
9.0.2 爆破片安装在安全阀出口
如果 泄 放 总管有可能存在腐蚀性气体环境，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 的最大设计爆破压力不超过弹簧式安全阀设定压力的10%0爆破片的公
称直径与安全阀出口管径相同。爆破片安装在安全阀出口附近。爆破片的阻力降按
当量长度计时，为75倍公称直径。
9.0.3 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。
10 爆破片的安装和维护
10.0.1爆破片的安装
10 .0.1.1 爆破片在安装时应保持清洁，并检验有无破损、锈蚀、气泡和夹渣。铭牌
朝向泄放侧。
10. 0.1.2 爆破片的人口管道应短而直，管径不小于爆破片的公称直径。
10 .0.1.3 爆破片的出口管道应泄向安全场所或密闭回收系统。出口管道应有足
够的支撑。要考虑爆破时的反冲力和震动。出口管道的管径要保证管内流速不大于
0. 5马赫数。
10. 0.1.4 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(C.S .0 ).
10. 0-1.5 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夹持器上，订货时要说明。
10.0.2 爆破片与夹持器的标志
每 片 爆 破片与夹持器都应有永久性的标志，其内容包括:
10. 0.2.1 爆破片
制 造 单 位 及 许 可 证 编 号 年月
制 造 批 号 日 期
型 号 规 格
材 料
爆 破 压 力
适 用介 质 和 使 用 温 度
泄 放 能 力
10 .0.2.2 夹持器
型 号
规 格
材 料
10.0.3 爆破片的维护
10. 0-3.1正常情况下，爆破片不需特殊维护。
10 .0.3.2 爆破片应定期检验，检查表面有无伤痕、腐蚀、变形和异物吸附。
10. 0.3.3 爆破片应定期更换。
84
10. 0.3.4 爆破片在安全阀前串联使用时，要经常检查压力表，以确认爆破片是否
破裂。
n 附图和附表
11.0.1 安全阀与爆破片性能比较
安全阀与爆破片性能比较见表11.0.1o
安 全 阀 与 爆 破 片 性 能 比 较表 表 11.0 .
内容对比项目爆破片安全阀
结构型式
1 品种多较少
2 基本结构简单复杂
适用范围
3 口径范围笋3^ -笋l000mm 大口径或小口径均难
4 压力范围
几十毫米水柱~
几千大气压力
很低压力或高压均难
5 温度范围一250^ 5000C 低温或高温均困难
6 介质腐蚀性
可选用各种耐腐蚀材
料或可作简单防护
选用耐腐蚀材料有
限，防护结构复杂
7 介质粘稠，有沉淀结晶不影响动作明显影响动作
8 对温度敏感性
高温时动作压力降低
低温时动作压力升高
不很敏感
9
工作压力与
动作压力差
较大较小
10 经常超压的场合不适用适用
防超压动作
11 动作特点一次性爆破
泄压后可以复位，
多次使用
12 灵敏性
喷性小，急剧超压时
反应迅速
不很及时
13 正确性一般士5% 波动幅度大
14 可靠性
一旦受损伤，爆破压
力降低
甚至不起跳，或不闭合
15 密闭性无泄漏可能泄漏
16动作后对生产造成损失
较大，必须更换后
恢复生产
较小，复位后正常
进行生产
维护与更换17
不需要特殊维护，更
换简单
要定期检验
11-0.2 水蒸汽特性系数
水蒸汽特性系数(C)见表11.0. 2 ,
水 蒸 汽 特 性 系数 表 1 1.0 .2
绝对压力
M Pa
温度℃
饱和200 220 260 300 340 380 420 460 500 560 600 660 700
系数(C.}
0.5
1
1.5
2
2. 5
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32&#39;
1.005
0. 978
0. 977
0.972
0.969
n 097
0. 965
0. 966
0.968
0.971
0. 975
0. 980
0. 986
0 999
0,996
0.981
0. 976
0. 972
0. 983
0.970
0. 967
0.931
0.938
0.947
0. 955
0. 961
i10.::;
0.896
0. 901
0. 906
0.912
0. 918
0.924
0. 934
0. 953
0. 953
0.958
0. 967
0.864
0.8 68
0.872
0. 876
0.880
0. 8_85
0.894
0. 904
0.911
0.924
0. 937
0. 957
0. 961
0. 975
1.002
0.835
0.838
0.841
0.845
0.848
n R只1
0. 857
0. 865
0. 872
0.881
0. 888
0. 897
0. 909
0. 926
0.956
0.988
1.004
1.028
1.072
0.817
0.819
0‘822
0.826
0.832
0.838
0.84头
0.8 50
0.8 56
0.8 63
0.876
0.893
0.907
0. 929
0. 953
0. 982
1. 016
1. 055
1.096
1.132
1. 169
0.792
0. 793
0. 795
0. 799
0. 803
0.808
0.812
0. 817
0.822
0.827
0.838
0. 846
0. 858
0.873
0.885
0. 900
0. 915
0. 935
0. 956
0.977
1.009
0.768
0. 770
0. 774
0. 775
0. 778
0. 781
0.785
0. 789
0.792
0. 796
0.805
0.811
0.819
0. 828
0. 835
0. 849
0.861
0.871
0. 883
0.895
0. 908
一0. 742
0. 744
0. 747
0. 747
0.749
0. 752
0. 754
0.757
0. 762
0. 768
0.774
0.779
0. 786
0. 793
0.797
0. 804
0.811
0.821
0.824
0. 721
0. 725
0. 723
0.729
0.731
0. 731
0. 733
0. 735
0. 739
0.743
0. 748
0. 752
0.757
0. 761
0.766
0. 772
0. 776
0.781
0. 787
0. 695
0. 696
0.697
0. 698
0.702
0.701
0. 702
0. 703
0.706
0. 711
0.714
0.717
0. 720
0.724
0. 727
0. 731
0. 735
0.735
0. 742
0.679
0. 680
0.681
0. 682
0.683
0. 694
0.685
0. 686
门_‘只R
0. 691
0.693
0. 697
0.700
0.702
0. 705
0.708
0.710
0.715
0. 714
1.016
1!036
1.063
1.094
1.729
}---一
注 :压 力 和温度处于中间值时，c。可以由内插法计算。
11-0.3 气体特性系数
气体 特 性 系数(C)见图H 0.3所示。
87
气Cm,. i
0.527
一1 .
=遥》又{ I.6 一} 0. 507 一} 一
卜1.4州卜0.484州一l ~洲卜、‘、、民
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1. }0.459 一} l
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\甲
︹9翻吸
0.2 0. 3 0.4 0.5 0. 6 0. 7 0.8 0.9 1.0
泄放压力比(Po/P)
图11-0.3 气体特性系数(C)
11.0.4 液体粘度校正系数
液体粘度校正系数(翻见图11.0.4所示
}一川一一}川」卫拼.一一‘一州
一川一}一}}一L//
升声产}}川
}}}{}} 川丁一一川
}一川1 巨}一川{一川
}一川} 团L一I川一}川
}}川}/ 一}川}一川
一{{1{口I一1一{}川
}}川U }{川}}川
一{一{‘一{一川，一}川
}}}日} }}川{}川
}}厂{1} 一{川一{川
}厂川! }}川}{川
0川} }}}{! }}川
月I川一一川一{川
C掀麟日澎
图11.0.4 液体粘度校正系数哺，
88
12 符号说明
a 爆 破片的最小泄放面积，mm&#39;;
W- 爆破片的额定泄放量(泄放能力),kg/h;
P 爆 破片的设计爆破压力，MPa;
Po 爆破片的泄放侧压力，MPa;
P 爆破片的最小标定爆破压力，MPa表);
PB.ma .— 最大设计爆破压力，MPa(表);
PB。;。— 最小设计爆破压力，MPa表);
P} — 气体的临界压力，MPa;
P, — 气体的对比压力，P,=P/P,;
OP — 液体超压爆破时爆破片的内外压力差，MPa;
T— 容器或设备内泄放气体的绝对温度，K;
T, — 气体的临界温度，K;
T, — 气体的对比温度，T,=T/T ;
M— 气体的分子量;
k— 气 体的绝热指数，k=C,/C,;
Z— 气体的压缩因子，根据T,与P，由《安全阀的设置和选用》(HG/T2 0570.2
一9 5) 中 图 16 .0. 6 查得;
C— 气体的特性系数，由图11.0.3查取或按下式计算:
_ /k。尸。、2 尸n、，+:_
七= 1- _ I(一二二)万一(二才厂「}
’ V k 一 1一r 一r
、1，尸。， 2 、k_卜、，。， ，I、，_ .、___ ，、.__._ _._
曰万一咦石)k-1盯刀irlb界泄双压刀比，等士或小寸临界泄放压力比时，C有极
大值:
Cm,.00. 7 071 扣霹弃-t1
k— 绝热指数;
C,— 水蒸汽的特性系数。蒸汽压力小于16MPa的饱和蒸汽，C,-1;过热蒸汽随
过热 温 度 增 加 而减小，查表H.0.2;
P— 液体密度，kg/m3;
Co— 额定泄放系数，取Co=O. 62或实测值;
p— 液体的动力粘度，kg/(m·s);
89
宁— 液体动力粘度的校正系数，根据雷诺数Re=
当 液 体 粘 度 等 于或 小于水的粘度时，取}=1;
压力— 本规定除注明外，均为绝对压力。
0. 3134W
k}-,
由图11. 0.4查取。