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1、爆破片设置与选型导则目录1 总则1.1 目的1.2 适用范围1.3 相关标准2 名词、术语3 爆破片设置及选用3.1 爆破片的分类3.2 爆破片的设置3.3 爆破片的泄放量和泄放面积的计算3.4 爆破片的设计爆破压力和标定爆破压力3.5 爆破片的选用3.6 爆破片与安全阀的组合使用3.7 爆破片的安装与维护4 附录4.1 安全阀与爆破片性能比较表4.2水蒸汽特性系数（CS）表4.3气体特性系数（C）图4.4液体粘度校正系数（1）图4.5气体压缩系数（Z）图4.6气体特性系数（X）值（式3.3.2-1用）4.7 爆破片装置规格书1 总则1.1 目的为指导本公司工艺系统设计人员合理、准确、可靠地进
2、行爆破片的设置 和选型，特制定本导则。1.2 适用范围 本导则适用于石油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的设置、计算和选型。爆破片的爆破压力最高 不大于35MPa，最小不低于0.01MPa（表）。1.3 相关标准劳锅字19908 号)GB567)HG/T20570.3)GB150)压力容器安全技术监察规程拱形金属爆破片技术条件 爆破片的设置和选用 钢制压力容器2 术语2.1 爆破片装置 由爆破片（或爆破片组件）和夹持器（或支撑圈）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，爆破片立即动 作（破裂或脱落），泄放出压力介质
3、。2.2 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。2.3 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。2.4 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。2.4.1 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。2.4.2 正拱开裂型爆破片 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。2.5 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
4、作时该元件发生压缩失稳，导致破裂或脱落。2.5.1 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。2.5.2 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。2.6 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。2.7 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 证爆破片准确动作的配合件。2.8 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。2.9 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
5、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。2.10 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。2.11 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。2.12 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.
6、13 保护膜（层） 当压力敏感元件易受腐蚀影响时，用来防止腐蚀的覆盖薄膜，或者涂 （镀）层。2.14 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。2.15 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。2.15.1 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。2.15.2 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。2.15.3 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。测量此爆破 压力的同时应测量试验爆破温度。2.15.4 标定爆破压力 经过爆破试验标定符合设计要求的
7、爆破压力。当爆破试验合格后，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。2.16 最大正常工作压力 容器在正常工作过程中，容器顶部可能达到的最大的压力。2.17 最高压力容器最大正常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。2.18 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”等定语连用。2.19 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
8、。2.20 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。2.21 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。2.22 泄放量（又称泄放能力） 爆破片爆破后，通过泄放面积泄放出去的压力介质流量。2.23 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 爆破片设置及选用3.1 爆破片的分类3.1.1 正拱型爆破片（拉伸型金属爆破片装置）。3.1.2 反拱型爆破片（压缩型
9、金属爆破片装置）。3.1.3 按组件结构特征还可细分，见表 3.1.3。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此外还有石墨和平板型爆破片。3.1.4 夹持器的夹持面及外接密封面型式见表 3.1.4。夹持器的夹持面及外接密封面形式 表 3.1.4夹持面形状平面锥面平面外接密封面形状凹凸面榫槽面3.2 爆破片的设置3.2.1 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。3.2.2 满足下列情况之一应优先选用爆破片：3.2.2.1 压力有可能迅速上升的；3.2.2.2 泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易
10、聚合和介质粘度较 大；3.2.2.3 泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价值很高；3.2.2.4 工艺介质十分昂贵或有剧毒，在工作过程中不允许有任何泄 漏，应与安全阀串联使用；3.2.2.5 工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难；3.2.2.6 当使用温度较低而影响安全阀工作特性；3.2.2.7 需要较大泄放面积。3.2.3 对于一次性使用的管路系统（如开车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。3.2.4 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3.6项。3.2.5 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
11、仅用于火灾情况下的超压泄放。3.2.6 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。3.2.7 爆破片不适用于经常超压的场合。3.2.8 爆破片不适用于温度波动很大的场合。3.3 爆破片的泄放量和泄放面积的计算3.3.1 泄放量的计算3.3.1.1 根据劳动部颁发的压力容器安全技术监察规程（劳锅字 19908号）附件五之规定计算压力容器的安全泄放量。（1）压缩气体或水蒸汽压力容器的安全泄放量a 对于压缩机储气罐和汽包等压力容器的安全泄放量，应取设备的最大 生产能力（产气量）。b 气体储罐等压力容器的安全泄放量，按下式计算：W= 2.83x10 -3p v d2（3.3.1T）式
12、中：W-压力容器的安全泄放量（kg/h）；p -泄放压力下的气体密度（kg/m3）；d -压力容器进口管的内径（mm）；v -压力容器进口管内气体的流速（m/s）。（2）液化气体压力容器的安全泄放量a 介质为易燃液化气体或装设在有可能发生火灾的环境下工作时的非易 燃液化气体：对无绝热材料保温层的压力容器：W 2.55x105 F Ao.82（33 _2）r式中：W-压力容器的安全泄放量（kg/h）；r -在泄放压力下液化气体的汽化潜热（kJ/kg）；F -系数，压力容器装在地面以下，用沙土覆盖时，取F=0.3；压力 容器在地面上时，取F=1 ；对设置在大于10升/米2分喷淋装 置下时，取F=0
13、.6。A-压力容器的受热面积（m2），按下列公式计算：对半球形封头的卧式压力容器-A = nDL对椭圆形封头的卧式压力容器-A = nD0（L + 03D。） 对立式压力容器-A = nD0L10对球形压力容器-A二云nD2或从地平面起到7.5米高度以下所包2 0 括的外表面积，取二者中较大的值。式中：D0-压力容器直径（m）；L -压力容器总长（m）；L -压力容器内最高液位（m）。对有完善的绝热材料保温层的液化气体压力容器：2.61（650 t）九 A 0.82W=（3.3.1 - 3）8 r式中:W-压力容器的安全泄放量（kg/h）；t -泄放压力下的饱和温度（C）；尢-常温下绝热材料的
14、导热系数（kJ/mhC）;A -压力容器的受热面积（m2）；5 -保温层厚度（m）；r -泄放压力下液化气体的汽化潜热（kJ/kg）。b 介质为非易燃液化气体的压力容器，而且装设在无火灾危险的环境下 工作时，安全泄放量可根据其有无保温层分别选用不低于按公式（ 3.3.1-2） 或（3.3. 1-3）计算值的30%。（3）由于化学反应使气体体积增大的压力容器，其安全泄放量应根据压力容器内化学反应可能生成的最大气量以及反应时所需的时间来决定。3.3.1.2 根据美国石油学会标准 API520 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(3.3.1-4)计算：1.5
15、55x105 xFxAo$2W=(3.3.1-4)r否则采用式(3.3.1-5)计算：2.55 x105 x F x A0.82W=(3.3.1-5)r式中符号同式( 3.3.1-2 )， F 的计算，取值根据美国石油学会标准API520：(1) 容器在地面上无保温：F=1.0(2) 容器有水喷淋设施：F=1.0(3) 容器地面上有良好的保温时，按式(3.3.1-6)计算：九F = 4.2x10 6 (904.4-t)(3.3.1-6)式中： d0尢-保温材料的导热系数(kJ/mhC)；d0 -保温材料厚度(m)；t -泄放温度(C)。(4) 容器在地面之下和有沙土覆盖的地上容器，F值按式(3.3.1-6)计算。将其中保温材料的导热系数和厚度换成土壤或沙土相应的数值。另外，保冷材料一般不耐烧，保冷容器的外壁校正系数F为1.0。3.3.2
