之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹石油與化工爆破片的選用原則在石油與化工行業(yè)，爆破片的選擇與使用非常重要，是保證生產(chǎn)安全的前提。該文首先介紹了爆破片裝置的特征以及常見的幾種爆破片裝置類型，然后分析了爆破片裝置設(shè)計(jì)壓力、爆破片裝置爆破溫度以及泄放量的計(jì)算與確定方法，zui后介紹了爆破片的選用原則。
關(guān)鍵詞：爆破片 壓力容器 泄放量 介質(zhì) 密封性
爆破片又可以被稱為爆破膜、防爆片或者爆破板，當(dāng)其兩側(cè)壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí)，爆破片就會發(fā)生動(dòng)作。爆破片是石油與化工生產(chǎn)壓力容器中用來防止超壓的防護(hù)裝置，它會在設(shè)定的壓力和溫度下發(fā)生爆破，泄放出容器內(nèi)的壓力，在保障生產(chǎn)人員的生命安全以及保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備方面具有重要意義。由爆破片(或爆破片組件)和夾持器(或支承圈)等零部件組成的非重閉式壓力泄放裝置。在設(shè)定的爆破溫度下,爆破片兩側(cè)壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí),爆破片即刻動(dòng)作(破裂或脫落),并泄放出流體介質(zhì)。爆破片它能在規(guī)定的溫度和壓力下爆破，泄放壓力。 爆破片裝置由爆破片和夾持器兩部分組成。爆破片是在標(biāo)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(dāng)部位裝接夾持爆破片的輔助元件。[1] 爆破片安全裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏、準(zhǔn)確、無泄漏、泄放能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 能夠在粘稠、高溫、低溫、腐蝕的環(huán)境下可靠地工作，還是超高壓容器的理想安全裝置。爆破片是防止壓力設(shè)備發(fā)生超壓破壞的重要安全裝置，廣泛應(yīng)用于化工、石油、輕工、冶金、核電、除塵、消防、航空等工業(yè)部門。 1 石油與化工爆破片的選用原則爆破片裝置的特征
由于泄壓裝置動(dòng)作的發(fā)生與否與其中介質(zhì)的狀態(tài)并沒有直接關(guān)系，因此爆破片裝置的適用范圍非常廣。爆破片的泄放面積可以事先計(jì)算出來，因此可以確保泄放量。爆破片裝置的泄放速度比較快，將其作為化學(xué)反應(yīng)物料或者壓力增大反應(yīng)的反應(yīng)釜具有較大優(yōu)勢。爆破片裝置的材料可以根據(jù)抗腐蝕要求來選擇，因此一般爆破片的抗腐蝕能力都比較好。另外，爆破片的密封性能非常高，以確保泄壓動(dòng)作的準(zhǔn)確性。再有，爆破片裝置還具有價(jià)格低廉、易于安裝和維修、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。 
2 石油與化工爆破片的選用原則爆破片裝置的常見類型
常見的爆破片裝置主要有平板型爆破片裝置、正拱型爆破片裝置以及反拱型爆破片裝置這三種。
平板型爆破片裝置可以分為石墨爆破片、平板刻槽爆破片和平板開縫爆破片。石墨爆破片的優(yōu)點(diǎn)是：耐腐蝕性能好，但是這種爆破片脆性大，強(qiáng)度低，安裝時(shí)需要謹(jǐn)慎，此外該爆破片爆破后會出現(xiàn)大量碎片不能與安全閥串聯(lián)使用；平板刻槽爆破片和平板開縫爆破片裝置受力會發(fā)生拉伸變形，所以耐疲勞強(qiáng)度較差，一般適合壓力較低壓力波動(dòng)較小的場合使用。平板型爆破片裝置主要由石墨或者塑性金屬制成，前者容易受到剪切和彎曲破壞，后者的內(nèi)壁比較薄，容易受到拉伸破壞，因此其適用于壓力不太高并且比較穩(wěn)定的場合中。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥正拱型爆破片裝置主要包括普通正拱型、正拱刻槽型和正拱開縫型爆破片裝置。普通正拱型和正拱刻槽型爆破片裝置由單層塑性金屬制得，介質(zhì)與爆破片裝置的凹面接觸，當(dāng)容器承受的壓力超過一定值之后，爆破片裝置就會受到拉伸破壞，因此這兩種爆破片裝置主要應(yīng)用于靜載中高壓容器中。
3 爆破片各種數(shù)據(jù)的計(jì)算
3.1 爆破片裝置設(shè)計(jì)壓力的計(jì)算
爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力應(yīng)大于設(shè)備的工作壓力而小于設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)爆破壓力時(shí)就需要將前壓考慮進(jìn)去。在條件允許的情況下可以盡可能大的提高爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力，這樣爆破片的使用壽命會大大提高。一般情況下zui大設(shè)計(jì)爆破壓力要小于壓力容器設(shè)計(jì)壓力的1.1倍。
3.2 爆破片裝置爆破溫度的確定
爆破溫度實(shí)際指的是安裝爆破片部位的溫度，一般情況下與設(shè)備中的操作溫度并不相同。由于金屬的機(jī)械性能與溫度有著很大關(guān)系，因此由金屬所制作爆破片的抗蠕變性能也會受到溫度的影響。各種材料所制成的爆破片溫度與壓力之間的關(guān)系如圖1所示。
3.3 爆破片泄放量的計(jì)算
（1）水蒸汽壓力容器或者壓縮氣體容器
水蒸汽壓力容器或者壓縮氣體容器所使用爆破片的安全泄放量計(jì)算公式為：
WS=2.83×10-3ρvd2
上式中，WS表示壓力容器的泄放量，單位為kg/h；ρ表示氣體的密度，單位為 kg/m3；v表示氣體在容器進(jìn)口時(shí)的流速，單位為m/s；d表示壓力容器進(jìn)口管的內(nèi)徑，單位為mm。
（2）液化氣體
壓力容器的保溫層未使用絕熱材料時(shí)，液化氣體壓力容器爆破片的泄放量計(jì)算公式為：
WS=2.55×105FAr0.82/q
當(dāng)壓力容器的保溫層使用絕熱材料時(shí)，使用下式進(jìn)行計(jì)算：
WS=2.61×（650-t）λAr0.82/qδ
式中，Ar代表壓力容器的受熱面積，單位為m2；F代表絕熱系數(shù)；q代表壓力容器中介質(zhì)的飽和溫度，單位為℃；δ代表容器保溫層的厚度，單位為m；λ代表絕熱材料在常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)，單位為kJ/m?h?℃。
爆破片工作原理 爆破片裝置是不能重復(fù)閉合的泄壓裝置，由入口處的靜壓力啟動(dòng)，通過受壓膜片的破裂來泄放壓力。 簡單的說就是一次性的泄壓裝置，在設(shè)定的爆破溫度下，爆破片兩側(cè)壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí)，爆破片即爆破片的特點(diǎn) (1)適用于漿狀、有黏性、腐蝕性工藝介質(zhì)，這種情況下安全閥不起作用 (2)慣性小，可對急劇升高的壓力迅速作出反應(yīng) (3)在發(fā)生火災(zāi)或其他意外時(shí)，在主泄壓裝置打開后，可用爆破片作為附加泄壓裝置 (4)嚴(yán)密無泄漏，適用于盛裝昂貴或有毒介質(zhì)的壓力容器 (5)規(guī)格型號多，可用各種材料制造，適應(yīng)性強(qiáng) (6)便于維護(hù)、更換 爆破片的適用場所 1)壓力容器或管道內(nèi)的工作介質(zhì)具有粘性或易于結(jié)晶、聚合，容易將安全閥閥瓣和和底座黏住或堵塞安全閥的場所; (2)壓力容器內(nèi)的物料化學(xué)反應(yīng)可能使容器內(nèi)壓力瞬間急劇上升安全閥不能及時(shí)打開泄壓的場所; (3)壓力容器或管道內(nèi)的工作介質(zhì)為劇毒氣體或昂貴氣體，用安全閥可能會存在泄漏導(dǎo)致環(huán)境污染和浪費(fèi)的場所; (4)壓力容器和壓力管道要求全部泄放或全部泄放時(shí)毫*的場所; (5)其他不適用于安全閥而適用于爆破片的場所。爆破片裝置安裝爆破片裝置安裝 
爆破片的分類折疊按照型式來分 (1)正拱型:系統(tǒng)壓力作用于爆破片的凹面。 正拱普通
正拱開縫
正拱帶槽
正拱形爆破片
正拱形爆破片 (2)反拱型:系統(tǒng)壓力作用于爆破片的凸面。 反拱刀架
反拱鱷齒
反拱帶槽
反拱開縫
反拱形爆破片
反拱形爆破片 (3)平板型:系統(tǒng)壓力作用于爆破片的平面。 平板普通
平板開縫
平板帶槽 4 爆破片的選用
在選擇爆破片時(shí)，需要考慮的因素有以下幾種：材料、爆破溫度、使用場合和使用介質(zhì)。不同材料爆破片裝置所承受的壓力各不相同，因此需要根據(jù)實(shí)際需要來確定壓力范圍，因此爆破片裝置的選擇得首先確定其需要承受的壓力；溫度會對金屬材料及其密封膜帶來一定影響，因此在選用爆破片時(shí)，需要首先明確使用溫度的范圍；如果壓力容器的介質(zhì)為液體，則不能選用反拱型爆破片。如果介質(zhì)具有一定的腐蝕性，則應(yīng)該使用正拱型爆破片，因?yàn)槠渑c介質(zhì)接觸的爆破片上覆蓋著非金屬保護(hù)膜，可以有效保護(hù)爆破片裝置。 
5 結(jié)語
綜上所述，化工以及石油行業(yè)所使用的工藝設(shè)備一般都需要在高溫高壓條件下工作，一旦出現(xiàn)失控或者超壓問題，生產(chǎn)設(shè)備可能會發(fā)生破裂和爆炸的危險(xiǎn)。
當(dāng)設(shè)備的壓力超過一定值時(shí)，爆破裝置可以通過泄放壓力來避免危險(xiǎn)的發(fā)生，因此可以作為工藝生產(chǎn)裝置的防護(hù)裝置。另外，爆破片裝置還具有排放量較大、密封性好以及響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在石油與化工行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
參考文獻(xiàn)
[1] 周代瓊.反拱刻槽帶加強(qiáng)環(huán)型爆破片裝置的設(shè)計(jì)[J].石油和化工設(shè)備，2013（2）.
[2] 吳全龍.壓力容器與爆破片特性壓力關(guān)系探討[J].壓力容器，2011（9）.
[3] 孫遙.大口徑爆破片的設(shè)計(jì)[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2011（3）.
|
