化工設(shè)計中爆破片的設(shè)置和選用

1、化工設(shè)計中爆破片的設(shè)置和選用( 已閱)摘要 : 簡述爆破片的適用范圍，泄放量的計算，爆破片的選用和安裝。關(guān)鍵詞 : 爆破片 泄壓 安全閥1 概述爆破片是石油化工、 化工裝置的壓力容器、 管道或其它密閉系統(tǒng)防止超壓的重要安全裝置。它能在規(guī)定的溫度和壓力下爆破， 泄放壓力，保障人民生命和國家財產(chǎn)的安全。廣泛用于石油、化工、化肥、醫(yī)藥、冶金、空調(diào)等大型裝置和設(shè)備上。爆破片又稱防爆片、爆破膜、爆破板。是一種斷裂型的安全泄壓裝置。當爆破片兩側(cè)壓力差達到預定溫度下的預定值時， 爆破片即刻動作 （爆破片上的膜片破裂或脫落），泄放出壓力介質(zhì)。與安全閥相比較，爆破片的優(yōu)點是密封性能良好，氣體一般不會滲漏；泄壓反

2、應(yīng)較快，達到爆破壓力后膜片立即破裂，氣體即可大量排出； 對介質(zhì)中所含的污物不太敏感， 氣體中即使含有少量的粘稠物或粉狀晶體一般不會影響它的動作與排放。爆破片裝置是斷裂型安全泄壓裝置，由爆破片和夾持器兩部分組成。 爆破片是在標定爆破壓力及溫度下爆破泄壓的元件，夾持器則是在容器的適當部位裝接夾持爆破片的輔助元件。夾持器的作用：一是提供一個與容器安全泄放量相當?shù)慕橘|(zhì)泄放管口； 二是保證爆破片周邊夾持牢靠、密封嚴密；三是與爆破片元件匹配，使之在標定爆破壓力爆破泄壓。2 適用范圍由于爆破片是利用膜片的斷裂來泄壓的， 所以泄壓以后即不能繼續(xù)使用， 容器或系統(tǒng)內(nèi)的氣體被全部排放， 容器或密閉系統(tǒng)也被迫停止運

3、行。 爆破片的爆破壓力最高不大于 35MPa，它適用在以下幾種情況：2.1 爆破片在不宜裝設(shè)安全閥的壓力容器中使用， 包括工作介質(zhì)為不潔凈氣體的容器，因為用安全閥有可能發(fā)生堵塞或粘結(jié)。2.2 物料起化學反應(yīng)、 壓力急劇升高的反應(yīng)容器， 安全閥有滯后作用， 不能迅速排放。2.3泄放介質(zhì)含有顆粒、易沉淀、易結(jié)晶、易聚合和介質(zhì)粘度較大。2.4泄放介質(zhì)有強腐蝕性，使用安全閥時其價格很高。2.5 工藝介質(zhì)十分貴重或介質(zhì)為劇毒氣體的容器， 在工作中不允許有任何泄漏（安全閥密封性能差，有可能使劇毒氣體滲漏），應(yīng)與安全閥串聯(lián)使用。2.6工作壓力很低或很高時，選用安全閥其制造比較困難。2.7使用在溫度較低的情況

4、，而此溫度會影響安全閥的工作特性。2.8需要較大泄放面積的情況。2.9 氣體排放口小于 12nm或大于 150mm，要求全量泄放或全量泄放時要求毫無阻礙的場合。3 爆破片與安全閥的組合使用3.1 爆破片與安全閥串聯(lián)使用爆破片安裝在安全閥的入口 為了避免因爆破片的破裂而損失大量的工藝物料，在安全閥不能直接使用的場合（如物料腐蝕、嚴禁泄露等）一般在安全閥的入口處安裝一個爆破片， 爆破片的標定爆破壓力與安全閥的設(shè)定壓力相同，爆破片的公稱直徑不小于安全閥的入口管徑。爆破片安裝在安全閥出口 如果泄放總管有可能存在腐蝕氣體的環(huán)境，爆破片應(yīng)安裝在安全閥的出口， 以保護安全閥不受腐蝕。 爆破片的最大設(shè)計爆破1

5、壓力不超過彈簧式安全閥設(shè)定壓力的 10%。爆破片的公稱直徑與安全閥出口管徑相同。3.2 爆破片與安全閥并聯(lián)使用 為防止在異常工況下，壓力容器內(nèi)的壓力迅速升高，或增加在火災情況下的泄放面積， 安裝一個或幾個爆破片與安全閥并聯(lián)使用。爆破片的標定爆破壓力略高于安全閥的設(shè)定壓力， 并不得大于容器的設(shè)計壓力，爆破片要有足夠的泄放面積，以達到保護容器的要求。4 爆破片泄放量的計算4.1 安全泄放量 根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中規(guī)定：壓縮氣體或水蒸汽壓力容器的安全泄放量按下式計算：Ws=2.83×10-3 d2kg/h式中： Ws壓力容器的安全泄放量，kg/hd壓力容器進

6、口管的內(nèi)徑，mm壓力容器進口管內(nèi)氣體的流速，m/s氣體密度， kg/m3液化氣體壓力容器的安全泄放量按下列要求計算 介質(zhì)為易燃液化氣或位于有可能發(fā)生火災環(huán)境下的非易燃液化氣無絕熱材料保溫層的壓力容器有完善的絕熱材料保溫層的液化氣體壓力容器5 爆破片的型式5.1反拱型爆破片爆破片的凸面受壓，爆破壓力由材質(zhì)厚度和拱徑?jīng)Q定。系統(tǒng)一旦過壓，爆破片會反向拱起，并沿預先設(shè)定的刻痕完全打開。 ( 見圖一 ) 反拱型爆破片的特點 : 操作壓力高達 90%；無需真空支架；處于循環(huán) / 脈動條件下 , 使用壽命更長；無碎片設(shè)計。5.2正拱型爆破片爆破片的凹面受壓，爆破片承受拉伸張力，爆破片的爆破壓力由材質(zhì)的拉伸張

7、力決定。（見圖二）正拱型爆破片的特點 : 操作壓力高達85%；真空條件下，需選用真空支架；處于循環(huán) / 脈動條件下 , 使用壽命根據(jù)爆破片的型號有所不同；無碎片設(shè)計。5.3螺栓型和焊接型爆破片有各種標準和非標準的設(shè)計，適于多種應(yīng)用。有些爆破片的使用是一次性的。有些設(shè)計是夾持器可重復使用或爆破片可更換。當標準件無法滿足客戶要求時，可按客戶的應(yīng)用進行設(shè)計、制造。5.4石墨型爆破片石墨型爆破片由整塊石墨制造。6 爆破片的選用選擇爆破片型式時，應(yīng)考慮以下幾個因素：6.1 壓力 普通正拱型爆破片由單層塑性金屬材料制成，凹面?zhèn)认蛑橘|(zhì)，容器超載后爆破片拉伸破壞， 適用于靜載中壓或高壓。 反拱型爆破片由單層

8、塑性金屬材料制成， 凸面?zhèn)认蛑橘|(zhì)， 受載后引起失穩(wěn)破壞。 失穩(wěn)翻轉(zhuǎn)后被裝設(shè)在原凹面的刀具切破或整片脫落彈出。 由于其失穩(wěn)爆破壓力對疲勞不敏感， 適用于承受脈動載荷的壓力容器。 開縫正拱型爆破片由兩片曲率相同的普通正拱型爆破片組合而成，凹面倒向著介質(zhì)。 與介質(zhì)接觸的一片由耐介質(zhì)腐蝕的金屬或非金屬材料制成，不開縫槽，另一片由金屬材料制成，拱型部分開設(shè)若干條穿透的槽隙，槽隙沿徑向分布，兩端為小孔，通過變動槽孔的疏密可調(diào)節(jié)爆破片的爆破壓力。這種爆破片適用于中高壓靜載荷，介質(zhì)有腐蝕性的容器。6.2溫度 高溫對金屬材料和密封膜的影響。26.3 使用場合 在安全閥前使用，爆破片爆破后不能有碎片 ; 用于液

9、體介質(zhì)，不能選用反拱型爆破片 ; 對于腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)注明爆破片的材料，或在與腐蝕性介質(zhì)的接觸面上覆蓋有非金屬保護膜的正拱形爆破片。7 爆破片的安裝和使用7.1 爆破片與容器的連接管應(yīng)為直管， 阻力要小，管路通道截面積不得小于爆破片泄放面積。7.2 爆破片的泄放管線應(yīng)盡可能垂直安裝， 應(yīng)避開鄰近設(shè)備及操作人員所能接近的空間或密閉回收系統(tǒng)。 出口管道應(yīng)有足夠管徑和支撐， 要考慮爆破時的反沖力和振動。介質(zhì)為易燃、有毒或劇毒時，應(yīng)將其引至安全地點妥善處理。泄放管內(nèi)徑應(yīng)不小于爆破片泄放口徑，并有不被爆破片碎片堵塞的措施。.7.3 爆破片單獨用作泄壓裝置時， 爆破片的入口管設(shè)置一切斷閥。 切斷閥應(yīng)在開啟狀態(tài)加鉛封。7.4 爆破片在安裝時應(yīng)清潔，并檢驗有無破損、銹蝕、氣泡和夾渣。銘牌應(yīng)朝向泄放側(cè)。7.5 爆破片在安全閥前串聯(lián)使用時， 應(yīng)在爆破片與安全閥之間設(shè)置壓力表和放空閥。壓力表和放空閥可設(shè)置在爆破片裝置的夾持器上，訂貨時要說明；7.6運行中應(yīng)經(jīng)常檢查爆破片裝置有無滲漏和異常。7.7爆破片應(yīng)定期更換，更換期限由使用單位根據(jù)本單位的實際情況決定。