设备爆破片基础知识

田守国 2023-05-20 发布于山东

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依据化工行业标准工艺系统工程设计技术规定 HGT 20570.3-95爆破片的设置和选用

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压カ有可能迅速上升的;

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;

4.0.2.6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。

爆破片与安全阀的组合使用

9.0.1爆破片安装在安全阀入口

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），一般在安全阀的入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入口管径。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%。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。

爆破片泄放量和泄放面积的计算

5.0.1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：

式中
W -﹣爆破片的额定泄放量（泄放能力）, kg / h （见5.0.3规定）;

a -﹣爆破片的最小泄放面积，mm2;
C -﹣气体的特性系数，由图11.0.3查取或按式（5.0.1-4）计算：

k -﹣绝热指数；
Cs-﹣水蒸汽的特性系数，蒸汽压力小于16MPa（表）的饱和蒸汽， Cs≈1；过热蒸汽的Cs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 ;

Po -﹣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Tt与 Pt由《安全阀的设置和选用》( HG / T 20570.2-95）中图16.0.6查得；
p -﹣液体密度， kg /m2;
C。-﹣额定泄放系数，取 C。=0.62或实测值；
E -﹣液体动力粘度的校正系数，根据雷诺数

由图11.0.4查取；当液体粘度等于或小于水的粘度时，取 E =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-521《 GUIDE FOR PRESSURE RELIEVING AND DEPRESSURING》试验数据时，爆破面积为6.6m2/100m3容积(适用于空气﹣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