安全阀和爆破片性能比较
爆破片压力和安全阀整定压力设计的表述
爆破片压力和安全阀整定压力设计的表述爆破片压力和安全阀整定压力设计的表述1.引言在工业领域中，爆破片和安全阀是应对压力异常情况的两种常见安全装置。
它们的设计和表述对于保障系统的正常运行和人员的安全具有重要意义。
本文将从爆破片压力和安全阀整定压力的角度出发，探讨其设计的要点和相关原则。
2.关于爆破片压力的设计爆破片是一种用于泄压的安全装置，通常用于容器或管道系统中。
其设计的主要目标是在超过设定压力时迅速破裂，释放压力，防止系统发生破裂或其他损坏。
爆破片压力的表述涉及到以下几个方面。
2.1 爆破片的承压能力爆破片的承压能力是指其能够承受的最大压力。
在设计爆破片时，需要根据实际情况和使用要求确定其承压能力，以保证其在正常工作条件下不会破裂。
承压能力的表述可以在设计图纸或说明书中明确指出。
2.2 爆破片的预压力爆破片的预压力是指在设定压力下，爆破片开始变形或破裂所需要的压力。
通过设定适当的预压力，可以确保爆破片在超过设定压力时能够迅速破裂，减少压力释放的滞后时间。
预压力的表述通常以压力值或压力差的形式给出。
2.3 爆破片的材料选择和制造工艺爆破片的材料选择和制造工艺对于其承压能力和预压力的设计具有重要影响。
合适的材料和制造工艺可以确保爆破片具有足够的强度和刚度，以及合适的变形特性。
在设计中，应该考虑材料的热膨胀系数和热导率等因素，以及制造过程中可能出现的缺陷和变形。
3.关于安全阀整定压力的设计安全阀是一种通过调整弹簧力或通过其他机械或电子方式来控制阀门开启和关闭的阀门装置。
其设计的主要目标是在超过设定压力时，自动打开并释放压力，保护系统的安全运行。
安全阀整定压力的表述涉及到以下几个方面。
3.1 安全阀的额定工作压力安全阀的额定工作压力是指其设计和制造过程中预先确定的最大承压能力。
在整定压力时，安全阀的额定工作压力应作为一个重要参数进行考虑，以确保其可靠性和稳定性。
额定工作压力的表述通常以压力值或压力差的形式给出。
爆破片与安全阀技术
内容1. 安全阀、爆破片的特性比较2. 安全阀、爆破片的应用3. 相关标准、条例4. 中石化新安全规范简介安全阀特点压力泄放装置，排放高于规定部分的压力ý优点：能自动关闭，开启压力可调节，可重复使用á缺点：密封性差，开启滞后，易堵塞－不适用于高温，有毒，粘着，聚合，有颗粒介质，必须定期校验安全阀的分类按整体结构及加载机构分类：â重锤杠杆式（较少）â弹簧式（较多）â先导式（用的较少）重锤杠杆式b工作原理：杠杆原理b优点：结构简单载荷随阀瓣升高变化不大动作性能受高温影响小重锤杠杆式缺点：b结构笨重——特别是在高压设备上b对震动敏感——产生泄漏b密封性不好——泄漏较大b回座力低——≈70％的正常工作压力弹簧式（应用最广）b工作原理：弹力与系统压力平衡b优点：结构紧凑,灵敏度高方位不受限,对震动不敏感b缺点：载荷随阀瓣升高变化大性能动作受高温影响大先导式（使用很少）b工作原理：导阀（先开）＋主阀（后开）b优点：排放量很大b缺点：结构相当复杂（用于大型电站，水库）安全阀的选用b考虑因素：工艺条件、工作介质b一般情况：工作温度：200≤℃，≥200℃需散热装置（片）；≥450℃不适用b介质：污染（易燃、有毒、制冷剂等）物质必须保证密封安全阀的日常维护b保持阀清洁：无垢、无粘着、无锈蚀等b有泄漏时：不得以增加载荷方式减漏b必须定期检验及清洗、研磨、试验、调整b定义:在预定压力下打开，不可闭合的泄压装置平板形薄片安装在标准法兰之间.爆破压力不能精确预订.b保护下游管线但不准确b材料破裂压力不能可靠预测.BS&B在1931年制造的第一块商业爆破片.爆破片特点压力泄放装置，一定压力值时破裂,排放介质而泄压ý优点：密封性好无泄漏，破裂速度高滞后少，性能不受介质物性影响，适于高、低温工况á缺点：不能重复使用，质量不好时易疲劳而导致失效爆破片分类rupture diskb平面b拱面b拱面：按爆破片所受压力方向分为：反拱型——指向拱面曲率中心正供型——离开拱面曲率中心爆破片装置组成b爆破片b夹持器•专为爆破片设计的正确的夹持装置.•爆破片仅用于正确的夹持器中时才保证准确打开.什么是夹持器(安全头)?b爆破片的固定器.b爆破片和夹持器合称爆破片装置.b ASME标准将爆破片装置定义为:•受压部件•固定爆破片的部件.正供型特点b作用力：b拉应力（Tension load）b——离开拱面曲率中心正拱型爆破片举例B型金属爆破片正拱型爆破片举例b业内称为“单片金属”b1931获得专利b单片结构b材料的拉伸强度决定爆破压力b可用于气相或液相介质技术参数b尺寸•1/8英寸到44英寸(3.18 到1120mm)b压力•5 磅到100, 000磅b温度•-420°F 到1000°F （-251°C 到538°C ）第一块反拱型爆破片•RB-90–反拱型–工作压力是爆破压力的90%受压b压力作用于爆破片的凸面.•减小疲劳•允许系统运行到爆破压力的90%•爆破片和夹持器的接触面是平面正、反拱爆破片的主要区别应用举例b油/汽产品-连续（过程）b油/ 汽精炼-连续b石化产品-连续b聚合体（树脂）-连续、间歇b精细化工-连续的、间歇b制药-连续的、间歇b连续的过程通常使用爆破片以隔离安全阀油/ 汽产品b天然气b油/ 天然气b爆破片主要用于气体处理和运输天然气处理b气体原料（Raw gas）•甲烷•乙烷*•丙烷*•丁烷*•硫化氢*b一个工厂可以有50个爆破片和防爆板的位置以处理固体•主要用途–热交换器–聚合反应釜–分离器–挤压–除气–存储(防爆板)b选择爆破片型号时应考虑的问题•操作压力•介质•碎片b选择爆破片型号应考虑的问题•操作范围•碎片•介质•腐蚀•产物积累b厂房可能只有几个或许多反应釜b其它应用•原料储存•产物抽吸火炬（Flares）系统b在下述地方燃烧废气或毒气•石油精炼厂•石油和气体平台•化学工厂b系统内无气体或少量气体流动b 安全阀可能会被粘住或开启不够及时b 爆破片爆破，介质从安全阀旁流过–操作范围–背压–波动/跳动–腐蚀–碎片–更换速度è选择爆破片型号应考虑泵b 浆液和高粘度流体可被正位移泵移动。
爆破片基础知识详解
爆破片基础知识详解一、安全阀与爆破片的组合应用1、爆破片安装于安全阀的出口优点：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。
2、爆破片安装于安全阀的进口优点：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。
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。
(整理)爆破片设置与选型导则
目录1 总则1.1 目的1.2 适用范围1.3 相关标准2 名词、术语3 爆破片设置及选用3.1 爆破片的分类3.2 爆破片的设置3.3 爆破片的泄放量和泄放面积的计算3.4 爆破片的设计爆破压力和标定爆破压力3.5 爆破片的选用3.6 爆破片与安全阀的组合使用3.7 爆破片的安装与维护4 附录4.1 安全阀与爆破片性能比较表4.2 水蒸汽特性系数（C S）表4.3 气体特性系数（C）图4.4 液体粘度校正系数（ξ）图4.5 气体压缩系数（Z）图4.6 气体特性系数（X）值（式3.3.2-1用）4.7 爆破片装置规格书1 总则1.1 目的为指导本公司工艺系统设计人员合理、准确、可靠地进行爆破片的设置和选型，特制定本导则。
1.2 适用范围本导则适用于石油化工装置的压力容器、管道或其它密闭空间防止超压的拱形金属爆破片和爆破片装置的设置、计算和选型。
爆破片的爆破压力最高不大于35MPa，最小不低于0.01MPa(表)。
1.3 相关标准《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字[1990]8号）《拱形金属爆破片技术条件》（GB567）《爆破片的设置和选用》（HG/T20570.3）《钢制压力容器》（GB150）2 术语2.1 爆破片装置由爆破片（或爆破片组件）和夹持器（或支撑圈）等装配组成的压力泄放安全装置。
当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时，爆破片立即动作（破裂或脱落），泄放出压力介质。
2.2 爆破片在爆破片装置中，能够因超压而迅速动作的压力敏感元件，用以封闭压力，起到控制爆破压力的作用。
2.3 爆破片组件（又称组合式爆破片）由压力敏感元件、背压托架、加强环、保护膜等两种或两种以上零件组合成的爆破片。
2.4 正拱型爆破片压力敏感元件呈正拱型。
在安装时，拱的凹面处于压力系统的高压侧，动作时该元件发生拉伸破裂。
2.4.1 正拱普通型爆破片压力敏感元件无需其它加工，由坯片直接成型的正拱型爆破片。
2.4.2 正拱开裂型爆破片压力敏感元件由有缝（孔）的拱型片与密封膜组成的正拱型爆破片。
压力容器主要由哪几部分组成
1. 压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。
筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。
封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。
密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。
开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。
支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。
安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。
2,《压力容器安全技术监察规程》的适用范围：○1最高工作压力≥0.1MPa （不含液体静压力）；○2内直径（非圆形截面指其最大尺寸）≥0.15m ，且容积≥0.025m 3；○3盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
GB150的适用范围：○10.1MPa ≤p ≤35MPa ，真空度不低于0.02MPa ；○2按钢材允许的使用温度确定（最高为700℃，最低为-196℃）；○3对介质不限；○4弹性失效设计准则和失稳失效设计准则；○5以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数；○6最大应力理论；○7不适用疲劳分析容器。
1. 一壳体成为回转薄壳轴对称问题的条件是什么?答：几何形状、承受载荷、边界支承、材料性质均对旋转轴对称。
1. 试应用无力矩理论的基本方程，求解圆柱壳中的应力（壳体承受气体内压p ，壳体中面半径为R ，壳体厚度为t ）。
若壳体材料由20R （MPa MPa s b 245,400==σσ）改为16MnR（MPa MPa s b 345,510==σσ）时，圆柱壳中的应力如何变化？为什么？解：○1求解圆柱壳中的应力 应力分量表示的微体和区域平衡方程式：δσσθφzp R R -=+21φσππφsin 220t r dr rp F k r z k=-=⎰圆筒壳体：R 1=∞，R 2=R ，p z =-p ，r k =R ，φ=π/2tpRpr tpR k 2sin 2===φδσσφθ○2壳体材料由20R 改为16MnR ，圆柱壳中的应力不变化。
爆破片和安全阀
1、安全阀和爆破片的作用都是防止管线超压。
2、安全阀和爆破片经常同时使用。
安全阀前设爆破片的原因是安全阀前的物料粘度比较大，或者有可能聚合，这样就有可能使安全阀不能正常起跳，在安全阀前加一个爆破片就可以解决这个问题。
应该注意的事项有1、耐压等级2、爆破片的方向3、尺寸安全阀前为何设置爆破片:1.前面有讲的物料粘稠会影响安全阀作动,以及其他一些杂质2.物料[wiki]腐蚀[/wiki]性较高,设置爆破片可降低安全阀材质要求3增加安全保险系数,安全阀有未按照实际设定压力起跳的偶然情况,但是爆破片的爆破压力范围较大4对于剧毒物料还可减少安全阀的泄露危险5有些标准上规定[wiki]设备[/wiki]\管道排放口设置2个安全阀一备一用,为节省投资可采用一个安全阀前面加爆破片,此时安全阀检修的时候也可将就行方边安全阀前串联爆破片的用途如果是串联使用主要目的有3点1、可以保护安全阀，也就是说在腐蚀介质的情况下，有效的保护安全阀阀内件。
2、保证密封性能，比安全阀在防泄漏性能好。
3、特殊爆破片能实现安全阀的在线校验就经济而言，就是在恶劣工况下可以使用比较便宜的安全阀。
参看HG/T20570 95标准，里面说的很详细，相关条文如下：9.0.1 爆破片安装在安全阀人口为了避免因爆破片的破裂而损失大量的工艺物料，在安全阀不能直接使用的场合(如物料腐蚀、严禁泄漏等)，一般在安全阀的人口处安装一个爆破片。
爆破片的标定爆破压力与安全阀的设定压力相同。
爆破片的公称直径不小于安全阀的人口管径。
爆破片的使用降低了20[wiki]%[/wiki]的安全阀泄放能力。
爆破片的阻力降按当量长度计时，为75倍公称直径。
9.0.2 爆破片安装在安全阀出口如果泄放总管有可能存在腐蚀性气体[wiki]环境[/wiki]，爆破片应安装在安全阀的出口，以保护安全阀不受腐蚀。
爆破片的最大设计爆破压力不超过弹簧式安全阀设定压力的10%0爆破片的公称直径与安全阀出口管径相同。
安全阀和爆破片的具体简介
安全阀一、安全阀的使用原理及功能：安全阀是根据压力系统的工作压力自动启闭，防止设备和容器内因为压力过高而爆炸（包括物理爆炸和化学爆炸）。
一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。
当设备或管道内压力超过安全阀设定压力时，自动开启泄压，保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道正常工作，防止发生意外，减少损失。
二、安全阀的作用：安全阀在系统中起安全保护作用。
当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。
三、安全阀型号的编制：包括阀体材料代号公称压力代号，阀座密封面材料代号，结构形式代号，连接形式代号和类型代号。
四、安全阀的分类（一）按结构分1.重锤杠杆式安全阀重锤杠杆式安全阀是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。
根据杠杆原理，它可以使用质量较小的重锤通过杠杆的增大作用获得较大的作用力，并通过移动重锤的位置(或变换重锤的质量)来调整安全阀的开启压力。
重锤杠杆式安全阀结构简单，调整容易而又比较准确，所加的载荷不会因阀瓣的升高而有较大的增加，适用于温度较高的场合，过去用得比较普遍，特别是用在锅炉和温度较高的压力容器上。
但重锤杠杆式安全阀结构比较笨重，加载机构容易振动，并常因振动而产生泄漏；其回座压力较低，开启后不易关闭及保持严密。
2.弹簧微启式安全阀弹簧微启式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。
螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启(整定)压力。
弹簧微启式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。
这种安全阀的缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力也跟着增加。
这对安全阀的迅速开启是不利的。
另外，阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而使弹力减小。
爆破片
化工设计中爆破片的设置和选用摘要:简述爆破片的适用范围，泄放量的计算，爆破片的选用和安装。
关键词:爆破片泄压安全阀1 概述爆破片是石油化工、化工装置的压力容器、管道或其它密闭系统防止超压的重要安全装置。
它能在规定的温度和压力下爆破，泄放压力，保障人民生命和国家财产的安全。
广泛用于石油、化工、化肥、医药、冶金、空调等大型装置和设备上。
爆破片又称防爆片、爆破膜、爆破板。
是一种断裂型的安全泄压装置。
当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时，爆破片即刻动作（爆破片上的膜片破裂或脱落），泄放出压力介质。
与安全阀相比较，爆破片的优点是密封性能良好，气体一般不会渗漏；泄压反应较快，达到爆破压力后膜片立即破裂，气体即可大量排出；对介质中所含的污物不太敏感，气体中即使含有少量的粘稠物或粉状晶体一般不会影响它的动作与排放。
爆破片装置是断裂型安全泄压装置，由爆破片和夹持器两部分组成。
爆破片是在标定爆破压力及温度下爆破泄压的元件，夹持器则是在容器的适当部位装接夹持爆破片的辅助元件。
夹持器的作用：一是提供一个与容器安全泄放量相当的介质泄放管口；二是保证爆破片周边夹持牢靠、密封严密；三是与爆破片元件匹配，使之在标定爆破压力爆破泄压。
2 适用范围由于爆破片是利用膜片的断裂来泄压的，所以泄压以后即不能继续使用，容器或系统内的气体被全部排放，容器或密闭系统也被迫停止运行。
爆破片的爆破压力最高不大于35MPa，它适用在以下几种情况： 2.1 爆破片在不宜装设安全阀的压力容器中使用，包括工作介质为不洁净气体的容器，因为用安全阀有可能发生堵塞或粘结。
2.2 物料起化学反应、压力急剧升高的反应容器，安全阀有滞后作用，不能迅速排放。
2.3 泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大。
2.4 泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格很高。
2.5 工艺介质十分贵重或介质为剧毒气体的容器，在工作中不允许有任何泄漏（安全阀密封性能差，有可能使剧毒气体渗漏），应与安全阀串联使用。
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安全阀与爆破片的性能
1.安全阀：它是通过阀的自动开启排出气体来降低器内的过高压力的。
（1）优点：仅仅排放压力容器内高于规定的部分压力，而当容器内的压力降至正常操作压力时，它即自动关闭，所以能避免一旦容器超压就得把全部气体排出而造成的浪费和生产中断。
装置本身可重复使用多次，安装调整也比较容易。
（2）缺点：密封性能较差，即使是合乎规定的安全阀，在正常工作压力下也难免有轻微的泄露；由于弹簧等的惯性作用，阀的开启有滞后现象，因而泄压反应较慢。
另外，安全阀若用于介质为一些不洁净的气体时，阀中有被堵塞和阀瓣有被粘住的可能。
（3）适用范围：适用于介质比较洁净的气体，如空气、水蒸气等的设备，不宜用于介质具有毒性的设备；更不能用于器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的设备。
（4）选用安全阀时其排放量必须大于设备的安全泄放量。
并根据设备的工艺条件和工作介质特性选用安全阀的结构形式，按最大允许工作压力选用合适的安全阀。
注：压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高，在单位时间内所必须泄放的气量。
安全阀的排量是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量。
2.爆破片：是利用爆破元件在较高的压力下即发生断裂而排放气体的（其中：爆破片多用于中低压容器，爆破帽多用于超高压容器）。
（1）优点：密封性能好，在容器正常工作时不会泄露；爆破片的破裂速度高，故卸压反应较快；介质中若含有油污等杂物也不会对装置元件的动作压力产生影响。
（2）缺点：在完成泄压动作以后，爆破元件即不能继续使用，容器一旦超压就得被迫停止运行；爆破元件长期处于高应力状态，容易因疲劳而过早失效，因而元件寿命较短，需定期更换。
此外爆破元件的动作压力也不易准确预测和严格控制。
（3）适用范围：宜用于器内可能发生压力急剧升高的化学反应，或介质具有剧毒性的容器，不易用于液化气体贮罐。
对于压力波动较大，即超压机会较多的容器也不易采用。
3.安全阀-爆破片组合装置
安全阀和爆破片组合而成时的泄压装置同时具有阀型和断裂型的优点，它即可防止单独用安全阀的泄漏，又可以在完成排放过高压力的动作后恢复容器的继续使用。
组合装置的爆破片可根据不同的需要，设置在安全阀的入口或出口侧。
前者可利用爆破片把安全阀与器内的气体隔离，以防安全阀受腐蚀或被气体中的污物堵塞或粘住，当容器超压时，爆破片断裂，安全阀也开启，容器降压后，安全阀再关闭，容器可以继续暂运行，等设备停机检修时再装上爆破片。
这种结构要求爆破片的断裂不妨碍后面安全阀的正常动作，而且要求在爆破片与安全阀之间设置检查器具，防止它们之间存有压力，影响爆破片的正常动作。
当爆破片装在安全阀的出口侧时，可以使爆破片免受气体压力与温度的长期作用而疲劳破坏，爆破片则用以补救安全阀的泄漏。
这种结构要求将爆破片与安全阀之间的气体及时排出，否则安全阀即失去作用。
满足下列情况之一应优先选用爆破片：
1.压力有可能迅速上升的；
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者；
3.泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价值很高；
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；
5.工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难；
6.当使用温度较低而影响安全阀工作特性；
7.需要较大泄放面积。