爆破片基础知识

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 installation of 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