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爆破片基础知识

发布时间:

2023-11-10 08:57

一、安全阀与爆破片的组合应用

1、  爆破片安装于安全阀的进口——这种设置最常见

其优点是,爆破片将安全阀与进口的工艺介质隔离,系统无泄漏。安全阀不受 工艺介质的腐蚀,可以降低安全阀的成本。一旦系统超压,爆破片和安全阀能够同时爆破和开始泄压。当系统压力恢复正常后,安全阀又能自动关闭,大大减少了工 艺介质的损失。

2、爆破片安装于安全阀的出口——这种设置最常见

其优点是,爆破片将安全阀与出口的公共泄放管路隔离,安全阀不受出口公共泄放管路 工艺介质的腐蚀,并使安全阀不受出口的公共泄放管路中的背压的影响。

 

 

 

二、设备超压与安全附件的选用

1、设备的超压
超压——一般指设备内最高工作压力超过了设备的 允许压力。 设备超压分为物理超压和化学超压
在设备设计上的压力均为表压
物理超压——压力升高不是由介质化学反应造成的 介质只发生物理变化。化学超压——压力升高由介质发生化学反应造成的

 

(1)常见物理超压种类
①设备内物料不断积聚,又不能及时排出所造成超压

②物料受热(火灾)膨胀引起超压 ③瞬时压力脉动引起超压,突然快速关闭阀门引起 的局部压力升高,如“水锤”、“汽锤”,另外 蒸汽管道端部,蒸汽快速冷却,局部形成真空, 导致蒸汽快速向端部流动,形成冲击,引起类似 “水锤 ”作用的超压 。
(2)常见化学超压种类
①可燃气体(气雾)爆燃引起超压

②各种有机、无机可燃粉尘发生燃烧爆炸引起超压

③放热化学反应失控引起超压

 

2、超压泄放装置
①安全泄放原理
设备超压,设备上的安全附件立即动作,将超压介质 及时泄放出去,以保护容器。要求做到单位时间产生多少介质,泄放口也能在单位时间内泄放出去,做到单位时间泄压速率大于升压速率,确保设备内最大压力小于设备最大允许压力。

②超压泄放装置
动作原理分为超压泄放和超温泄放两种
常见超压泄放装置:有泄压阀和爆破片。

 

爆破片工作原理
设备内达到标定爆破压力时,爆破片瞬间爆破,泄放通道 完全打开。

优点: 

①动作灵敏、准确、可靠、无泄漏。

②排放面积大小不限,适应面广(如高温、高压、真 空、强腐蚀等)。

③结构简单、维护方便等突出特点 缺点:通道打开后不能再关闭,物料全部损失。

 

 

三、爆破片装置分类与结构特点

 

1、爆破片分类
从爆破片形状分 正拱形爆破片(凹面受压)、反拱形爆破片(凸面受压)、平板形爆破片及石墨爆破片。

从爆破片受力破坏分拉伸破坏型、失稳破坏型及弯曲或剪切断裂破坏型。 拉伸破坏型爆破片,膜片内为拉应力,分为: 正拱普通型,正拱带槽型、平板带槽型、正拱开缝型、平板开缝型。 失稳破坏型爆破片,膜片内为压缩应力,分为:反拱带刀型、反拱鳄齿型、反拱带槽型 弯曲或剪切破坏爆破片,膜片受剪切破坏:主要 指由整块材料加工而成,如石墨制造的爆破片。

 

 

2、常见爆破片种类、代号
(1)正拱形爆破片(forward-acting ) 受力特点——凹面受压,拉伸破坏,可单层、可多层,代号用 “L”开头。 正拱形爆破片分类: 正拱普通型爆破片,代号:LP 正拱带槽型爆破片,代号:LC 正拱开缝型爆破片,代号:LF

 

(2)反拱形爆破片( reverse-acting ) 受力特点——凸面受压,失稳破坏,可单层、可多层,代号用 “Y”开头。 反拱形爆破片分类: 反拱带刀型爆破片,代号:YD 反拱鳄齿型爆破片,代号:YE 反拱十字槽型(焊接)爆破片,代号:YC(YCH) 反拱环槽型爆破片,代号:YHC(YHCY)

 

(3)平板形爆破片受力特点——受力后逐渐变形起拱,达到额定压力拉伸破坏,可单层、可多层,代号用“P”开头。 平板形爆破片分类:平板带槽型爆破片,代号:PC 平板开缝型爆破片,代号:PF (4)石墨爆破片 爆破片受力特点——受剪切作用破坏。代号:PM

 

3、各种型式爆破片寿命特点

所有爆破片均按极限寿命设计制造,没有安 全系数,达到规定爆破压力,就会瞬间爆破。 其安全寿命主要取决于产品形状、受力特点及最大操作压力与最小爆破压力比率——操作率。 为了确保爆破片长久使用,ISO4126-6国际 标准《Application, selection and installationof bursting disc safety devices 》规定了各种形式爆破片的最大允许操作率,规定如下:
①正拱普通形爆破片——最大操作率≤0.7倍

②正拱带槽与正拱开缝形爆破片——最大操作率≤0.8倍

③各种反拱形爆破片(带槽、带刀等)——最大操作率≤0.9倍

④平板形爆破片——最大操作率≤0.5倍 

⑤石墨爆破片——最大操作率≤0.8倍

 

4、爆破片使用特点

①正拱普通型爆破片(LP)特点
爆破压力由材料厚度和泄放口径确定,受膜片厚度和口径限制, 一般适用压力较高场合。

最大承受工作压力不能超过最小爆破压力的0.7倍。 

爆破时将产生碎片,不能用于易燃易爆或不允许有碎片场合(如与安全阀串联),耐疲劳一般。

周边夹紧力不足,易导致周边松动脱落,造成爆破压力降低。 一般轻微损伤不会明显影响爆破压力。 

适用于气体和液体介质

 

②正拱带槽型爆破片(LC)特点

爆破压力主要由槽深确定,制造较困难。

爆破片最大承受工作压力不能超过最小爆破压力的0.8倍。

爆破沿减弱槽裂开,不产生碎片,对使用场合没有要求,耐疲劳较好。 

周边夹紧力不足,易导致周边松动脱落,造成爆破压力降低, 出现碎片。轻微损伤只要不发生在槽处,爆破压力不会明显变化。 

适用于气体和液体介质

 

③正拱开缝型爆破片(LF) 

爆破压力主要由孔间距确定,制造方便,一般用于低压力场合。 

确定最大承受工作压力不能超过最小爆破压力的0.8倍。 

爆破时可能产生很小碎片,但通过合理结构设计,可以做到无碎片产生,耐疲劳一般。 

周边夹紧力不足,易导致周边松动脱落,造成爆破压力降低。 如果损伤不发生在短桥处,不会引起爆破压力明显变化 

一般用于气相

1、反拱带刀(YD)及反拱鳄齿型(YE)爆破片特点 

爆破压力主要由坯片厚度和拱形高度决定, YE型一般常用于压 力较低情况。

最大承受工作压力不超过最小爆破压力的0.9倍 

爆破时膜片翻转撞击到刀刃或其它锋锐结构上而致破,不产生碎片,耐疲劳非常好。带刀夹持器每次爆破后必须对刀进行修复

夹紧力不足或爆破片拱面损伤,会导致爆破压力明显降低,严重会造成泄放口无法打开,安装时应特别小心。

只适用于气相

 

2、反拱十字槽型(YC)及反拱十字槽焊接型(YCH)爆破片特点 

最大工作压力不能超过最小爆破压力的0.9倍

爆破沿减弱槽破裂为四瓣,无碎片,耐疲劳性非常好好,对焊接型爆破片 可彻底无泄漏。

夹紧力不足或爆破片拱面损伤,会导致爆破压力明显降低,严重会造成泄放口无法打开,安装时应特别小心。 

只适用于气相

 

3、反拱环槽型爆破片(YHC/YHCY)特点

最大工作压力不能超过最小爆破压力的0.9倍 

爆破沿减弱槽破裂,无碎片,耐疲劳性好。 

夹紧力不足或爆破片拱面损伤,会导致爆破压力明显降低,严重会造成泄放口无法打开,安装时应特别小心。 

适用于气、液相

 

4、平板带槽形爆破片(PC) ①平板带槽型(PC)特点 

爆破压力主要由槽深确定,制造较困难,对低压小口径制造尤其困难。 

平板带槽型最大工作压力一般不超过最小爆破压力的0.5倍。 

爆破沿减弱槽裂开,不产生碎片,对使用场合没有要求,耐疲劳较差

周边夹紧力不足,易导致周边松动脱落,造成爆破压力降低, 出现碎片。轻微损伤只要不发生在槽处,爆破压力不会明显变化。 

适用于气体和液体介质

 

 

5、平板开缝形爆破片(PF) ②平板开缝型(PF)特点 

一般最大工作压力不能超过最小爆破压力的0.5倍。 

爆破时可能产生很小碎片,但通过合理结构设计,可以做到无碎片产生,乃疲劳较差。 

周边夹紧力不足,易导致周边松动脱落,造成爆破压力降低。 轻微损伤只要不发生在止孔间桥处,爆破压力不会明显变化。 

一般用于气相

 

石墨爆破片 

最大工作压力不能超过最小爆破压力的0.8倍

爆破有碎片,耐疲劳性较差。

具有良好耐各种介质腐蚀性,但不能用于强氧化性酸 

适用于气、液相

 

 

四、爆破片命名规则

 

型式代号 口径 —设计爆破压力—设计爆破温 度 如:YC100-1.0-100 型号YC,设计爆破压力1.0MPa,设计爆破温度100℃ 表明此爆破片在100℃下的设计爆破压力为 1.0MPa。 

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