【化工知识】小加陪你学化工 - 爆破片基础知识
2021年7月20日 13:48
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。
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。
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
反拱带刀型爆破片（YD） 反拱鳄齿型爆破片（YE）
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
反拱十字槽型爆破片（YC） 反拱十字槽焊接型爆破片（YCH）
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
反拱环槽型爆破片 （YHC/YHCY）
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
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
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 (4)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
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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