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爆破片(防爆膜片)安全裝置選型指南
來源: | 作者: | 發布時間: 1938天前 | 1506 次瀏覽 | 分享到:

 

一、爆破片安全裝置設計爆破壓力及允差的確定:
  GB567.1-2012《爆破片安全裝置  第1部分:基本要求》6規定:爆破片安全裝置中爆破片的設計爆破壓力應由被保護承壓設備的設計單位根據承壓設備的承載能力、工作條件和相關安全技術規范的規定確定。爆破片安全裝置的設計單位應根據被保護承壓設備的承載能力、工作條件、結構特點、使用單位的要求、相應類似工程試驗結果、相關安全技術規范的規定及與制造單位商定的制造范圍和爆破壓力允差等因素綜合考慮,合理地確定爆破片的最小爆破壓力和最大爆破壓力。被保護承壓設備裝有爆破片安全裝置時,對于每一種類型的爆破片,設備的工作壓力與爆破片最小爆破壓力之間的關系應參照下表的規定,以防止由于疲勞或蠕變而使爆破片過早失效。

爆破片最小爆破壓力與容器工作壓力關系

爆破片型式

載荷性質

最小爆破壓力
Pbmin  ( Mpa)

正拱普通型

靜載荷

≥1.43 Pw

正拱開縫(帶槽)型

靜載荷

≥1.25 Pw

正拱型

脈動載荷

≥1.7 Pw

反拱型

靜載荷、脈動載荷

≥1.1 Pw

平板型

靜載荷

≥2.0 Pw

石墨

靜載荷

≥1.25 Pw

注:Pbmin ─最小爆破壓力
  Pw    ─工作壓力

 高壓閥門廠

圖a  通過確定溫度下最大和最小爆破壓力確定爆破壓力范圍

 高壓閥門廠

圖b  通過溫度下最大和最小爆破壓力確定爆破壓力及允差

爆破片安全裝置的制造范圍及爆破壓力允差:

  制造范圍是一個批次爆破片標定爆破壓力相對于設計爆破壓力差值的允許分布范圍。GB567-2012規定正拱型爆破片的制造范圍分為全范圍、1/2范圍、1/4范圍、0范圍;反拱性爆破片制造范圍按設計爆破壓力的百分數計算,分為:-10%、-5%和0。見下表:

正拱形爆破片制造范圍

設計爆破壓力Mpa

全范圍

1/2范圍

1/4范圍

0范圍

上限(正)

下限(負)

上限(正)

下限(負)

上限(正)

下限(負)

上限(正)

下限(負)

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

  爆破壓力允差:爆破片實際的試驗爆破壓力相對于標定爆破壓力的最大允許偏差。

爆破片類型

標定爆破壓力MPa

相對標定爆破壓力的允差 

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、爆破片選型指南

類別

型式

操作壓力比

抗疲勞性

爆破時有無碎片

是否引起撞擊火花

工作相

與安全閥串聯

正拱形

正拱普通型

0.7

一般

有(少量)

可能

氣、液兩相

不推薦

正拱開縫型

0.8

有(少量)

可能性小

氣、液兩相

不推薦

正拱帶槽型

0.8

氣、液兩相

可以

反拱形

反拱帶刀型

0.9

   優

可能

氣相

可以

反拱帶槽型

0.9

氣相

可以

反拱鱷齒型

0.9

可能性小

氣相

可以

反拱脫落型

0.9

可能

氣相

不推薦

平板形

平板帶槽型

0.5

較差

氣、液兩相

可以

平板開縫型

0.5

較差

有(少量)

可能性小

氣、液兩相

不推薦

平板普通型

0.5

較差

有(少量)

可能性小

氣、液兩相

不推薦

石墨

石墨爆破片

0.8

較差

有大量碎片

氣、液兩相

不推薦

注1:采用特殊結構設計時,反拱帶槽型爆破片也可以用于液相。
注2:表中所給出的操作壓力比適合于爆破溫度在15℃~30℃.。
注3:操作壓力比同時還與爆破片材料、壓力脈動或循環有關,為了能使爆破片有盡可能長的使用壽命,應由制造單位和使用單位雙方協商一個與操作工況相適應的操作壓力比。

三、爆破片安全裝置與安全閥組合使用 

  GB150《壓力容器》附錄B3.8規定:為了最大限度減少貴重介質、有毒介質或其他危害性介質通過安全閥向外泄漏,或為了防止來自泄放管線的腐蝕性氣體進入安全閥內部,可以把安全閥與爆破片安全裝置串聯使用。

爆破片安全裝置串聯在安全閥入口側:

下列幾種情況爆破片安全裝置應串聯在安全閥入口側:

 ?、贋楸苊庖虮破钠屏讯鴵p失大量的工藝物料或承裝介質的;

 ?、诎踩y不能直接使用場合(如介質腐蝕、不允許泄漏等)的;
 ?、垡苿邮綁毫θ萜髦醒b運毒性程度為極度、高度危害或強腐蝕性介質的。

  爆破片安全裝置串聯在安全閥入口側應滿足下列條件:a)爆破片安全裝置與安全閥組合裝置的泄放量應不小于被保護承壓設備的安全泄放量;b)爆破片安全裝置公稱直徑應不小于安全閥入口側管徑,并應設置在距離安全閥入口側5倍管徑內,且安全閥入口管線壓力損失應不超過其設定壓力的3%;c)爆破片爆破后的泄放面積應大于安全閥的進口截面積;d)爆破片在爆破時不應產生碎片、脫落或火花,以免防礙該安全閥的正常排放功能;e)爆破片安全裝置與安全閥之間的腔體應設置壓力指示裝置、排氣口及合適的報警指示器。

爆破片安全裝置串聯在安全閥入口側使用具有獨特的優點:

1、解決安全閥的泄漏。

 避免物料的損失。
 避免對環境及大氣的污染。

2、避免安全閥與系統介質接觸。

 防止安全閥閥瓣粘連或結焦。
 防止安全閥腐蝕。
 使用壽命長。
 降低安全閥維修費用。
 降低安全閥零部件所用材料的等級,造價低。

3、安全閥可“在線”測試。

 給安全閥與爆破片之間的空腔打壓,用三通上的壓力表檢測啟跳壓力。
 安全閥檢測費用大大降低。
 爆破裝置與安全閥入口串聯使用,爆破片必須滿足的要求:
 爆破片爆破后不產生碎片。
 抗疲勞能力好。
 爆破片爆破后不影響安全閥的使用 。
 爆破壓力精度高,壓力漂移小。
 使用壽命長。
 最好是預緊埋入型式,便于拆卸與安裝。

爆破片安全裝置串聯在安全閥的入口側,爆破片爆破壓力的確定:
  (1)爆破片爆破壓力的確定應符合GB567.1的規定。

  (2)爆破片的標定爆破壓力略大于安全閥的設定壓力。優點: 爆破片破裂時,安全閥可以完全、連續地打開,避免開啟程度較小時,閥瓣對閥座的錘擊,從而延長安全閥的使用壽命。

  爆破片安全裝置串聯在安全閥入口側爆破壓力確定示意:

高壓閥門廠

爆破片安全裝置串聯在安全閥入口側最低壓力設定示意圖

爆破片安全裝置串聯在安全閥的出口側:

下列幾種情況爆破片安全裝置應串聯在安全閥出口側:

 ?、侔踩y出口側有可能被腐蝕;

 ?、诎踩y出口側存在外來壓力源的干擾。

爆破片安全裝置串聯在安全閥出口側應滿足下列條件:a)爆破片安全裝置與安全閥組合裝置的泄放量應不小于被保護承壓設備的安全泄放量;b )爆破片安全裝置與安全閥之間的腔體應設置壓力指示裝置、排氣口及合適的報警指示器;c)在爆破溫度下,爆破片設計爆破壓力與泄放管內存在的壓力之和應不超過下列任一條件:安全閥的整定壓力;在爆破片安全裝置與安全閥之間的任何管路或關鍵的設計壓力;被保護承壓設備的設計壓力。d)爆破片爆破后的泄放面積應足夠大,以使流量與安全閥的額定排量相等;e)在爆破片以外的任何管道不應因爆破片爆破而被堵塞。

爆破片安全裝置與安全閥并聯使用:

  下列幾種情況爆破片安全裝置與安全閥并聯使用:

 ?、俜乐乖诋惓9r下壓力迅速升高的;

 ?、谧鳛檩o助安全泄放裝置,考慮在有可能遇到火災或接近不能預料的外來熱源需要增加泄放面積的。

爆破片安全裝置與安全閥并聯使用應滿足下列條件:a)安全閥及爆破片安全裝置各自的泄放量均應不小于被保護承壓設備的安全泄放量;b)爆破片的設計爆破壓力應大于安全閥的整定壓力。

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