爆破片设置与选型导则

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《爆破片设置与选型导则》是指导压力设备安全泄压装置设计、选型与安装的重要技术规范，适用于化工、石化、制药、能源等行业的承压系统。导则强调“安全第一、匹配优先、全生命周期管理”原则，要求爆破片的选用必须基于工艺介质特性（如腐蚀性、毒性、洁净度）、操作工况（工作压力、温度、波动频率）及系统泄放要求（所需泄放面积、最大允许超压、响应时间）进行综合评估。选型时需明确爆破压力（通常为工作压力的1.05～1.25倍）、爆破温度、泄放口径、材质兼容性（如316L、哈氏合金、聚四氟乙烯涂层等），并校核背压影响、脉动载荷及疲劳寿命。导则规定爆破片应与安全阀组合使用（如串联或并联）时的配置逻辑，严禁在未设阻火器的可燃气体系统中单独使用普通正拱型爆破片；强调安装方向、夹持器密封性、泄放管路畅通性及定期检测（含爆破压力复验与外观检查）要求。此外，鼓励采用带信号反馈功能的智能爆破片，并纳入设备完整性管理体系。遵循该导则，可有效提升泄压可靠性，防范超压事故，保障人员、设备与环境安全。（约400字）

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)。

耀江淀湖桃源别墅后配套工程市政工程道路及雨、污水工程施工组织设计3.1.2 反拱型爆破片(压缩型金属爆破片装置)。

3.1.3 按组件结构特征还可细分，见表3.1.3。

金属爆破片分类 表3.1.3

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

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[1990]8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：

（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：

对有完善的绝热材料保温层的液化气体压力容器：

（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。

（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

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 泄放面积计算

（1） 根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字[1990]8号）附件五之规定进行爆破片泄放面积的计算（气体、临界条件下）：

3.3.4 爆破片额定泄放量的核算

按圆整后选定的d值计算爆破片泄放面积α值，并根据工况利用下列公式之一来计算爆破片的额定泄放量W，如满足要求（ ）则α和d即为选定的泄放面积和泄放口径。

当 时为临界泄放压力比，当P0/P等于或小于临界泄放压力比时，C有极大值。

由附图4.4查取；当液体粘度等于或小于水的粘度时，取 =1。

3.4 爆破片的设计爆破压力和标定爆破压力

3.4.1 每一爆破片装置应有指定温度下的标定爆破压力，其值不得超过容器的设计压力。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。爆破压力允差见表3.4.1，表示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。

爆破压力允差 表3.4.1

3.4.2 爆破片制造范围

爆破片的制造范围是设计爆破压力在制造时允许变动的压力幅度，须由供需双方协商确定。在制造范围内的标定爆破压力应符合本规定的爆破压力允差（见表3.4.1）。当商定制造范围为零时，则标定爆破压力应是设计爆破压力。

3.4.2.1 正拱形爆破片制造范围

分为：标准制造范围；1/2标准制造范围；1/4标准制造范围；亦可以是零。爆破片制造范围见表3.4.2。

爆破片制造范围（MPa） 表3.4.2

3.4.2.2 反拱刀架（或刻槽）型爆破片制造范围

3.4.2.3 制造范围说明

爆破片的制造范围与爆破压力允差不同，前者是制造时相对于设计爆破压力的一个变动范围，而后者是试验爆破压力相对于标定爆破压力的变动范围。

3.4.3 爆破片的设计爆破压力

为了使爆破片获得最佳的寿命，对于每一种类型的爆破片的设备最高压力与最小标定爆破压力之比见表3.4.3。

对于新设计的压力容器，确定最高压力之后，根据所选择的爆破片形式和表3.4.3中的比值，确定爆破片的设计爆破压力。

设计爆破压力PB=最小标定爆破压力Pn+制造范围负偏差的绝对值。

根据《钢制压力容器》GB150附录B，容器的设计压力为：

设计压力大于、等于设计爆破压力加上制造范围正偏差。

旧设备新安装爆破片，容器的设计压力和最高压力已知时，按选定爆破片的制造范围确定设计爆破压力，查表3.4.3，确定合适的爆破片形式。

3.4.4 压力关系图和表

3.4.4.1 与爆破片相关的压力关系图，如下图所示。本图表示了爆破片的最高压力（即被保护容器的最高压力）与爆破片设计、制造时的各类爆破压力的关系。

3.4.4.2 与容器相关的压力关系，见表3.4.4。本表表明了不同情况下被保护系统设置爆破片的最大设计爆破压力、最大标定爆破压力的数值与被保护容器的设计压力或最大允许工作压力数值的比例关系。

爆破片与容器相关的压力关系表 表3.4.4(见API—520)

3.4.5 设计计算举例

3.4.5.1 订购一批爆破片，设计爆破压力为1 MPa（表）。试确定最大、最小设计爆破压力范围。

解：(1) 情况一：按标准制造范围选用正拱形爆破片。

查表3.4.2，这一爆破压力的标准作制造范围为（ ）MPa，制造厂可按0.955～1.085 MPa（表）范围内的任何一个值作为该批爆破片的标定爆破压力交货。若提供标定爆破压力为1.05MPa（表），规定压力允差为±5%，则该批爆破片的实际爆破压力为1.05±0.0525 MPa（表）；若提供的标定爆破压力为0.955 MPa（表），规定压力允差为±5%，则该批爆破片的实际爆破压力为0.955±0.0478MPa（表）。

(2) 情况二：按1/2标准制造范围选用正拱形爆破片。

查表3.4.2的1/2标准制造范围为（ ）MPa，即规定爆破压力的范围为0.98～1.04MPa（表），制造厂只能在此范围内确定该批爆破片的标定爆破压力，压力允差按规定计算。

(3) 情况三：按0标准制造范围选用反拱形爆破片。

制造范围为0表示该批爆破片的规定爆破压力不允许变动。因压力允差为±5%，故制造厂将按用户要求提供实际爆破压力为1.0±0.05 MPa（表）的反拱型爆破片。

3.4.5.2 设计一非易燃液化气体容器，容器为椭圆封头的卧式容器，直径D0=2m，容器总长L=5m，无保温。因考虑到现场有可能发生火灾，拟在容器上安装爆破片装置，泄放至大气，最高压力为1.5 MPa（表），工作温度为0℃～30℃，试进行选用。

解：（1） 确定爆破片的爆破压力及容器设计压力，拟选择正拱型普通爆破片，其设备最高压力与最小标定爆破压力之比为70%，所以，爆破片的最小标定爆破压力为：

Pn=1.5÷70%=2.14 MPa（表）

若制造范围为标准制造范围，查表3.4.2为：

容器的设计压力不能低于最大标定爆破压力：

主要通风机安装施工组织设计（2） 确定爆破温度

此液化气体在2.14 MPa（表）时，对应的饱和温度为60℃，故取60℃为爆破片的爆破温度。

（3） 泄放口径的确定

赣17zj222：cpl-xe反粘结型卷材、涂料建筑防水构造k=Cp/Cv=1.36

T=273+60=333

P=2.14MPa+0.085 MPa =2.225 MPa