压力容器的超压泄放装置课件

压力容器的超压泄放装置压力容器安全管理工程压力容器的超压泄放装置压力容器安全管理工程2023/7/272第一节、超压泄放装置与安全泄放量第二节、超压泄放装置——安全阀第三节、爆破片第四节、爆破片和安全阀的组合使用2023/7/242第一节、超压泄放装置与安全泄放量2023/7/273第一节超压泄放装置与安全泄放量超压泄放装置的作用压力容器通常在正常的工作压力下是可以安全运行的。但由于某些物理化学过程或化学反应过程等因素使容器内的压力升高，超过了容器允许承受的压力，使它可能失效并由此造成更大事故。超压―压力容器内的实际压力超过设计压力（或超过最大工作压力）。2023/7/243第一节超压泄放装置与安全泄放量超压泄2023/7/274第一节超压泄放装置与安全泄放量可能产生超压的情况：（1）自身不产生压力的容器输入气量>输出气量，压力上升→超压；管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升；阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。（2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统的容器，因减压阀失灵而形成超压。换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等情况，导致超压。2023/7/244第一节超压泄放装置与安全泄放量可能产2023/7/275第一节超压泄放装置与安全泄放量可能产生超压的情况：（3）容器装料过量，如球形贮罐物料安全线为85﹪，其余为气压区。（4）反应器中产物体积有增加的化学反应剧烈，失控→超压。为保证压力容器的安全操作，防止超压事故的发生，在压力容器上装设超压泄放装置。超压泄放装置是一种为保证压力容器安全操作，防止产生过量超压的安全附件。2023/7/245第一节超压泄放装置与安全泄放量可能产2023/7/276第一节超压泄放装置与安全泄放量安全泄放装置的性能要求：（1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器的工作；（2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压力保持在容许的范围之内，达到保护容器的目的；（3）具备自动报警的作用。2023/7/246第一节超压泄放装置与安全泄放量安全泄2023/7/277第一节超压泄放装置与安全泄放量一、超压泄放装置的设置原则（1）在生产过程中因物料的化学反应，可能使压力增加的容器应单独设置超压泄放装置（如反应器、高压聚合设备等）；（2）容器内的介质压力因受热而升压较高，且容器与其它设备连接处装有阀门，应单设泄放装置（如换热器等）；（3）液化气容器（如球形贮罐）；（4）压力源经过减压后进入容器，P设<压力源P，在容器上线进口处设泄压装置；2023/7/247第一节超压泄放装置与安全泄放量一、超2023/7/278第一节超压泄放装置与安全泄放量不用设置或单独设置泄放装置的情况（1）P工(最大允许承受压力)≥P（压力源压力）；（2）系统中，有多个设计压力相同的容器，连接无阀门，流阻小，可视为一个容器系统，只需在该系统中容器承压最危险的部位装超压泄放装置。2023/7/248第一节超压泄放装置与安全泄放量不用设2023/7/279第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超压泄放装置的性能1、安全阀通过阀瓣的开启而泄放出流体介质，以降低容器内压力的一种特殊阀门。它不借助于外力而利用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止压力超过额定的安全值。当压力回复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。优点仅排放压力容器内高于规定的部分压力；自动关闭；重复多次使用，安装调整也比较容易。缺点密封性比较差，会有轻微的泄露；阀的开启有滞后现象，因此泄压反应较慢；介质为不洁净气体时，阀有被堵塞和阀瓣有被黏住的可能。2023/7/249第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超2023/7/2710第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超压泄放装置的性能1、安全阀适用范围适用于介质比较洁净的气体；密封要求不高的情形；具有毒性和易燃、易爆介质的设备一般不能采用。选用排放量必须大于设备的安全泄放量；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；2023/7/2410第一节超压泄放装置与安全泄放量二、2023/7/2711第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超压泄放装置的性能2、爆破片能够因超压而迅速动作的压力敏感元件为爆破片。由爆破片和支持器等装配组成原理：当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时，爆破片即可动作，泄放出压力介质。优点密封性能好；泄压反应速度快；适用范围广；压力容器内介质所含污染物对爆破片的影响小缺点爆破片不能重复使用；破裂后压力容器必须停止运行；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。2023/7/2411第一节超压泄放装置与安全泄放量二、2023/7/2712第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超压泄放装置的性能2、爆破片适用范围-253~480℃甚至更高；7kPa~800MPa；开孔8mm~10m，甚至更大；酸碱盐类腐蚀介质都适用。选用容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；压力波动大，超压机会多的容器不易采用；2023/7/2412第一节超压泄放装置与安全泄放量二、2023/7/2713第一节超压泄放装置与安全泄放量二、超压泄放装置的性能3、安全阀——爆破片组合装置具有阀型和断裂型的优点，可以防止单独使用安全阀的泄露问题，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。选用介质具有腐蚀性的液化气体，或剧毒、稀有气体的容器；安全阀有滞后，不能用于器内升压速度极高的反应容器。2023/7/2413第一节超压泄放装置与安全泄放量二、2023/7/2714第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量压力容器在需要作超压泄放时，若单位时间内泄放的量小于介质聚集的量，则该容器内的压力仍将继续上升，险情并未解除，仍有破裂的危险。只有当容器在单位时间内泄放的量等于介质聚集量，则容器内的压力不再升高，该泄放量便是容器的安全泄放量。亦即为保证容器安全，在单位时间内至少必须泄放的量。由于压力容器产生超压的原因不同，因此，计算安全泄放量的方法也有所不同。2023/7/2414第一节超压泄放装置与安全泄放量三、2023/7/2715第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量1、压缩气体或蒸汽储存容器的安全泄放量1）压缩气体或蒸汽容器（仅一个压力源）石油化工厂有很多贮存或处理压缩气体、蒸汽等压力容器，由于其压力源的压力比较稳定，不受外界干扰，因此，该容器的安全泄放量就是该压力源的最大生产能力。对于压缩机取1小时（单位时间）的排气量，锅炉取1小时的蒸汽量为安全泄放量。2）压缩气体（蒸汽）贮罐（多个源控制）这类容器如集气罐、蒸汽包等。它们可能同时受几个压力源控制或同时分散到几个使用区域去，这类容器的安全泄放量按该容器的最大管径，用下式计算：2023/7/2415第一节超压泄放装置与安全泄放量三、2023/7/2716

第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2416第一节超压泄放装置2023/7/2717第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2417第一节超压泄放装置与安全泄放量2023/7/2718

第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2418第一节超压泄放装置2023/7/2719

2、液化气体储存压力容器的安全泄放量用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。因此，应该按它在可能遇到的最不利的情况下的蒸发量来确定安全泄放量。对于介质为易燃液化气体，或装设在有可能发生火灾环境下工作的非易燃液化气体的压力容器，其安全泄放量要按容器周围发生火灾时的蒸发量来考虑。第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/24192、液化气体储存压力容2023/7/2720

当容器无绝热材料保温层时,其安全泄放量为

Ws=2.55x105FAr0.82/qkg/h式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;q－在泄放压力下液化气体的汽化潜热，kJ/kg;F－系数,

容器装设在地面下用砂土覆盖时，取F=0.3;

容器在地面上时，取F=1;

容器设置在大于10L/m2min喷淋装置下时，取F=0.6;Ar－容器的受热面积，m2。压力容器的受热面积Ar,按下列公式计算第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2420当容器无绝热材料保温层时,2023/7/2721

(1)半球形封头的卧式容器

Ar=πDoL（m2）

(2)椭圆形封头的卧式容器

Ar=πDo(L+0.3Do)（m2）

(3)立式容器

Ar=πDoL，（m2）

(4)球形容器

Ar=πD02/2（m2）或从地面起到7.5m高度以下所包括的外表面积,取两者中较大的值。式中Do－容器外径,m;L－容器总长,m;L，－容器内最高液位,m。第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2421(1)半球形封头的卧式容器第一2023/7/2722

当容器具有完善的绝热材料保温时，安全泄放量按下式计算

Ws=2.61(650-t)λAr0.82/q

式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;t－在泄放压力下的饱和温度，℃;λ－常温下绝热材料的导热系数，kJ/mh℃,从表中查取。第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2422当容器具有完2023/7/2723

Ar－容器的受热面积,m2;δ－保温层厚度,m;q－在泄放压力下液化气体的汽化潜热，kJ/kg

对于介质为非易燃液化气体的容器,而且装设在无火灾危险环境下工作时,安全泄放量可根据有无保温层分别选用不低于上述两公式计算值的30%。第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2423Ar－容器的受热面积,m2;2023/7/2724表1常用绝热材料第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/2424表1常用绝热材料第一节超压泄放装2023/7/27253、器内化学反应使气体体积增大的压力容器安全泄放量由于器内介质的化学反应,使气体体积增大和压力升高的压力容器,其安全泄放量应根据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。第一节超压泄放装置与安全泄放量三、压力容器安全泄放量2023/7/24253、器内化学反应使气体体积增大2023/7/2726压力容器安全技术－思考题第五章：压力容器的安全泄压装置1．什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置？2．什么是压力容器安全泄放量？3．简述安全泄放装置的性能要求。2023/7/2426压力容器安全技术－思考题第五章：压力容2023/7/2727安全阀额定泄放量的计算安全阀的作用安全阀的分类安全阀的工作特性安全阀的使用2023/7/2427安全阀额定泄放量的计算安全阀的作用安全2023/7/2728安全阀的作用安全阀的作用当压力容器内的压力超过正常的工作压力时能自动开启，将容器内的介质排出一部分，而当压力降至正常压力时，又能自动关闭，以保证压力容器不致因超压运行而发生事故。2023/7/2428安全阀的作用安全阀的作用2023/7/2729加载机构：重块式、杠杆式、弹簧式阀瓣开启特性：微启式、全启式气体的排放方式：半封闭式、敞开式、全封闭式安全阀的分类2023/7/2429加载机构：重块式、杠杆式、弹簧式阀瓣开2023/7/2730重块式安全阀

利用重块来平衡内部流体作用在阀瓣上的力，并通过加减重块的方式来调节阀的开启压力。杠杆式安全阀

利用杠杆原理，在杠杆的一端使用重量较小的重锤，以获得较大的作用力来平衡内部流体作用在阀瓣上的力。

2023/7/2430重块式安全阀利用重块2023/7/2731杠杆式安全阀安全阀原理图GA49H-40型冲量安全阀2023/7/2431杠杆式安全阀安全阀原理图GA49H-42023/7/2732弹簧式安全阀—常用的安全阀2023/7/2432弹簧式安全阀—常用的安全阀2023/7/2733全启式安全阀

阀瓣开启高度等于或大于阀座喉部直径的1/4，具有动作敏捷、排放量大，广泛应用于气体介质的系统上。微启式安全阀

阀瓣开启高度为阀座喉部直径的1/20~1/40，开启与回座过程中阀瓣无突跳和突关动作，系统压力不会由此而引起剧烈的波动，适用于液体介质的系统中。2023/7/2433全启式安全阀阀瓣开启高度2023/7/2734敞开式安全阀

阀盖是敞开的，使弹簧腔与大气相通，排放的气体直接进入周围的空间，有利于降低弹簧的温度。适用于介质为蒸汽、压缩空气以及无污染介质的系统上。全封闭式安全阀

所排出气体全部通过排气管道排放，排气管排出的气体被收集起来重新利用或作其他处理。安全阀和排气侧要求密封严密，介质不能向外泄露。主要用于介质有毒、易燃和其他对大气造成污染的容器。2023/7/2434敞开式安全阀阀盖是敞开的2023/7/2735安全阀型号的计算

标准阀门的型号由下列六个部分构成：2023/7/2435安全阀型号的计算标准阀门的型号2023/7/2736安全阀型号的计算表1连接形式代号（2）连接形式内螺纹外螺纹法兰焊接代号12462023/7/2436安全阀型号的计算表1连接形式代号（2023/7/2737安全阀型号的计算表2结构型式代号（3）

2023/7/2437安全阀型号的计算表2结构型式代号（32023/7/2738安全阀型号的计算表3密封面或衬里材料代号（4）注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用“W”表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表4所列。2023/7/2438安全阀型号的计算表3密封面或衬里材2023/7/2739安全阀型号的计算表4阀体材料代号（5）

注：PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa碳素钢阀体，省略本代号。型号示例：A42Y-16C表示：弹簧封闭全启式安全阀，法兰连接，密封面材料硬质合金，公称压力1.6Mpa，阀体材料为碳素钢。2023/7/2439安全阀型号的计算表4阀体材料代号（2023/7/2740

运动过程：正常工作状态，阀瓣与阀座形成密封情况。非正常时（即压力升高），阀瓣开启，介质泄放。恢复正常时，阀瓣回座到阀座密封面上，形成密封。安全阀的工作特性2023/7/2440运动过程：正常工作2023/7/2741安全阀的工作特性正常工作状态的条件

前泄阶段h=0h=02023/7/2441安全阀的工作特性正常工作状态的条件h=2023/7/2742安全阀的工作特性回座阶段

3.开启、泄放阶段h=0h>0开启泄放回座关闭2023/7/2442安全阀的工作特性回座阶段3.开启、泄2023/7/2743安全阀的工作特性图：安全阀的运动过程微启式全启式上述安全阀的运动过程如图所示：2023/7/2443安全阀的工作特性图：安全阀的运动过程微2023/7/2744

安全阀的额定泄放量——是按安全阀的理论泄放量与额定泄放量系数的乘积。额定泄放量系数——即安全阀的泄放系数乘以减低系数（取0.9）的乘积。安全阀额定泄放量与压力容器所需安全泄放量的关系为：额定泄放量的计算2023/7/2444安全阀的额定泄放量——是按安2023/7/2745额定泄放量的计算式中：

——安全阀的额定泄放量——额定泄放系数

——安全阀的泄放压力——气体的分子量

——气体的压缩系数,查图——气体的温度

——气体特性系数，查表

——安全阀的泄放面积气体介质在临界状态下的计算公式：2023/7/2445额定泄放量的计算式中：气体介质在临界状2023/7/2746例：有一只安全阀，其规格型号为A48Y-16C,DY40,阀座准径D=25mm，额定泄放系数k=0.8,若用压缩空气做试验，常温下操作。试问该阀的额定泄放量是多大？注：根据型号知：该安全阀为法兰连接的弹簧式4、不封闭、带扳手全启式8，密封面材料为硬质合金Y，压力为1.6MPa，阀体材料为碳素钢C，连接法兰的公称直径为DN40，阀座准径D=25mm。已知：空气的k=1.4（绝热系数）

C=356（气体特性系数）

M=28.96kg/kmol（气体分子量）

z=1.0（气体压缩系数）2023/7/2446例：有一只安全阀，其规格型号为A48Y2023/7/2747安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最大工作压力，设计压力的关系：

安全阀作为压力容器的超压泄放装置，当容器在正常工作压力（包括正常压力波动范围在内）期间，安全阀应保持密封并尽量减少泄漏；当容器内的压力达到或接近设定压力时，安全阀要及时开启、泄放，以保障容器的安全。为此，对于前面一种情况，应适当拉开容器的最大工作压力（正常操作压力下可能出现的最大值）与安全阀开启压力之间的差。2023/7/2447安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最2023/7/2748

安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最大工作压力，设计压力的关系关系式2023/7/2448安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最2023/7/2749安全阀的使用安全阀的选用

安全阀的选用，主要决定于容器的工艺条件及介质的特性。一般应考虑以下三方面问题。类型选择压力范围额定泄放量2023/7/2449安全阀的使用安全阀的选用2023/7/2750安全阀的使用按安全阀加载机构的类型选择。工作压力不高、温度较高的容器大多选用杠杆式，而高压容器大多选用弹簧式。类型选择按安全阀气体排放方式选择。如果容器的介质为有毒、易燃易爆的气体或者是制冷剂和其他会污染大气的气体，应选用封闭式。空气及其他不会污染环境的气体可采用半封闭式和敞开式。按安全阀封闭机构的形式选择。高压容器以及安全泄压量较大而强度裕度不多的中、低压容器都应采用全开式安全阀，以减少容器的开孔面积，避免器壁强度削弱过多。2023/7/2450安全阀的使用按安全阀加载机构的类型选择2023/7/2751安全阀的使用压力范围额定泄放量

安全阀的开启压力可通过加载机构来调节，但必须注意到每种安全阀都有一定的工作压力范围。

不论选用何种结构或形式的安全阀都必须具有足够的额定泄放量，并不得小于压力容器的安全泄放量。2023/7/2451安全阀的使用压力范围额定泄放量2023/7/2752安全阀的使用日常维护

为了确保安全阀的工作状态良好，动作灵敏，必须？加强维护与检查。检查铅封是否完好。发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。禁止用增加载荷的方法来减少泄漏。为防止阀瓣和阀座内的密封面上沾有油垢等对开启压力精度的影响，应定期把扳手扳动几次。2023/7/2452安全阀的使用日常维护检查铅封是否完好。2023/7/2753定期校验要求每年至少对安全阀作一次定期校验。检查要求安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定泄放压力下阀的开启高度等，其要求与安全阀调试时相同。安全阀的使用2023/7/2453定期校验要求每年至少对安全阀作一次定期2023/7/2754上节课内容回顾超压泄放装置的设置原则安全超压时，安全泄压，并维持系统的正常工作超压泄放装置的种类安全阀爆破片安全阀-爆破片组合装置压力容器安全泄放量压缩气体或蒸汽储存容器液化气体储存压力容器的安全泄放量器内化学反应使气体体积增大的压力容器2023/7/2454上节课内容回顾超压泄放装置的设置原则2023/7/2755上节课内容回顾安全阀-爆破片的组合压力容器安全泄放量安全阀：阀型和断裂型，防止安全阀的泄露问题，又满足泄压后的自动恢复；有毒，腐蚀，液化气体；升压速度快压缩气体或蒸汽储存容器的安全泄放量；液化气体储存压力容器的安全泄放量；器内化学反应使气体体积增大的压力容器作用：自动泄压并恢复密封，保证压力容器不致因超压运行而发生事故分类：1、加载：重块式、杠杆式、弹簧式；

2、阀瓣开启特性：全启式、微启式；

3、介质排放类型：敞开式、全封闭式；工作特性：额定泄放量：额定泄放量大于等于压力容器的安全泄放量2023/7/2455上节课内容回顾安全阀-爆破片的组合阀型2023/7/2756SZT系列阀门强度与密封性试验台SAT-Q系列安全阀校验台及超高压气源增压器2023/7/2456SZT系列阀门强度与密封性2023/7/2757安全阀-在线调校仪ST-2000安全阀在线调校仪可对带压在用或免拆、冷态状况下的安全阀进行校验及整定开启压力，从而满足装置满负荷、长周期连续生产的要求。2023/7/2457安全阀-在线调校仪ST-2000安全阀2023/7/2758TFA72W-10P/10R型真空负压安全阀GA41H-16C/25/40A51H-16C/25/40型单杠杆安全阀GA44H-64DN80双杠杆式安全阀其它形式安全阀先导式安全阀高压安全阀2023/7/2458TFA72W-10P/10R型GA412023/7/2759弹簧式安全阀—常用的安全阀

LFWA42C型磅级波纹管平衡式弹簧安全阀A37H/A38Y-25双联弹簧式安全阀全启式安全阀A44Y-16C型全封闭带板手全启式安全阀A28H-16C型带手柄弹簧全启式安全阀2023/7/2459弹簧式安全阀—常用的安全阀LFWA42023/7/2760焊接微启式安全阀微启式安全阀封闭微启系列安全阀A61Y-P型微启式安全阀A21H-16C/25/40型微启式安全阀微启式安全阀2023/7/2460焊接微启式安全阀微启式安全阀封闭微启2023/7/2761带扳手双联微启系列安全阀

高压封闭微启系列安全阀

带扳手封闭全启系列安全阀

敞开微启系列安全阀

微启式安全阀2023/7/2461带扳手双联微启系列安全阀高压封闭微启2023/7/2762JA22H-2.5型静重式安全阀AQ-20型空压机安全阀AHN42F-P25型平衡式安全回流阀手轮式安全阀外螺纹安全阀其它形式安全阀2023/7/2462JA22H-2.5型静重式安全阀A2023/7/2763国外部分安全阀产品系列：174A-740

ASME（美国机械工程师协会）水减压安全阀

适用于热水加热锅炉压力保护

美国全自动降温压安全阀2023/7/2463国外部分安全阀产品系列：174A-2023/7/2764思考题1．什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置。2．什么是压力容器安全泄放量？3．简述微启式弹簧安全阀的工作特性。4．安全阀的日常维护需注意哪些问题？2023/7/2464思考题2023/7/2765爆破片在压力容器上的应用爆破片的设计计算爆破片的使用和管理爆破片爆破片的结构形式2023/7/2465爆破片在压力容器上的应用爆破片的设计计2023/7/2766

爆破片也是安全泄放装置之一。主要由爆破片和夹持器组成。当容器内的压力超过正常工作压力达到爆破片的标定爆破压力时，爆破片自行爆破，容器内的气体通过爆破片向外排出，从而避免了容器本体发生重大恶性事故，但泄压后的容器也中断运行。爆破片2023/7/2466爆破片也是安全泄放装置2023/7/2767爆破片在压力容器上的应用爆破片与安全阀相比，其使用范围要广得多。以温度而言，适用范围在-253—480℃甚至更高；以压力而言，适用范围在7KPa—800MPa之间；以泄放口径而言，适用范围在φ8—φ1000mm甚至更大；以防腐性能而言，对于酸碱盐类腐蚀介质适用。2023/7/2467爆破片在压力容器上的应用爆破片与安全阀2023/7/2768爆破片的优点1.密封性能好；2.泄压反应较快；3.适用范围广；4.容器内介质所含污染物对爆破片的影响小。爆破片的缺点1.爆破片不能重复使用；2.破裂后容器必须停止运行。

所以，爆破片一般用于超压可能性较小，以及装设阀形安全阀不能确保压力容器安全运行的场合（例如我们常使用的高压锅）。爆破片在压力容器上的应用2023/7/2468爆破片的优点1.密封性能好；爆破片的缺2023/7/2769

爆破片的结构形式很多，若按照受里破坏的作用原理和与它相应的结构，可分为4大类1.受拉伸破坏的爆破片2.受剪切破坏的爆破片3.受弯曲破坏的爆破片4.受失稳破坏的爆破片爆破片的结构形式2023/7/2469爆破片的结构形式很多，若按照受里2023/7/27701.受拉伸破坏的爆破片普通正拱型开缝正拱型周边压紧，一侧受载后，呈凸形，片内拉应力，P上升，中部破，泄压。2.受剪切破坏的爆破片平板型爆破片开槽拱型爆破片夹持器的周边被剪切破坏。（形成结构上的薄弱环节）平板型爆破片正拱型爆破片爆破片的结构形式2023/7/24701.受拉伸破坏的爆破片普通正拱型开缝正2023/7/27713.受弯曲破坏的爆破片4.失稳破坏的爆破片（也称反拱型）抗疲劳性能好。凸侧承受压力，片内产生压缩应力，P上升至临界P,片失稳，瞬时翻转，失效泄压。脆性材料，片受载后几乎不产生塑性变形。形成平板弯曲破坏。带刀架的反拱型带点环的反拱型刻槽反拱型弹射式反拱型爆破片的结构形式2023/7/24713.受弯曲破坏的爆破片4.失稳破坏的爆2023/7/2772爆破片的结构形式2023/7/2472爆破片的结构形式2023/7/2773反拱型爆破片正拱型爆破片螺栓型和焊接型爆破片石墨型爆破片爆破片的结构形式2023/7/2473反拱型爆破片正拱型爆破片螺栓型和焊接型2023/7/2774S-90型

沿刻痕爆破的反拱刻槽型爆破片。即使爆破片受损或安装反了，它也仍将在1.5倍的额定压力内爆裂。JRS型

JAWS™

反拱型爆破片，爆破压力低于S-90型爆破片。它沿爆破片上的环齿反拱且爆破。RLS型

LIQUIFLO™

反拱型爆破片用于液体和气体介质。在全液体或气体介质系统中，爆破片上的圆刻痕和折页可使其完全打开。爆破片的结构形式2023/7/2474S-90型

沿刻痕爆破的反拱刻槽型爆2023/7/2775平板型爆破片缺点：介质压力波动易使爆破片塑性变形，抗疲劳性能差，使用寿命短，且爆破压力精度偏低。优点：加工容易。正拱型爆破片

使用时介质压力在片凹侧，可用于气体或液体介质的泄放。可提高爆破片的抗疲劳性能，延长寿命和提高爆破精度，这种性能较优良的爆破片已成为我国主要使用的爆破片品种之一。爆破片的结构形式2023/7/2475平板型爆破片缺点：介质压力波动易使爆破2023/7/2776爆破片的设计计算爆破片的设计计算包括：1.结构选型2.材料选用3.额定泄放面积计算4.爆破片厚度的确定2023/7/2476爆破片的设计计算爆破片的设计计算包括：2023/7/2777爆破片的设计计算结构选型

常用的几种爆破片如表5-2所示。其类型主要根据容器内的压力、介质温度、腐蚀性，以及载荷的稳定性选择。爆破片的设计计算表5-2爆破片类型选择2023/7/2477爆破片的设计计算结构选型2023/7/2778爆破片的设计计算2023/7/2478爆破片的设计计算2023/7/2779材料选择

爆破元件分塑性材料和脆性材料两大类。拉伸和剪切破坏型大多采用塑性较好的材料；而弯曲破坏则采用脆性材料（如铸铁、石墨等）。对爆破片金属的温度适用范围限定的要求见表5-3。爆破片的设计计算2023/7/2479材料选择爆破元件分塑性2023/7/2780额定泄放面积计算条件：爆破片的实际有效泄放面积额定泄放面积（1）介质为气体时的额定泄放面积（临界条件下）爆破片的设计计算2023/7/2480额定泄放面积计算条件：爆破片的实际有效2023/7/2781—设计爆破压力（绝压），包括设计压力和超压允许值,MPa;—爆破片的额定泄放面积;—压力容器的所需安全泄放量;—气体分子量;—在泄放压力及相应温度气体的压缩系数，对空气，Z=1.0;—阀门进口处气体绝对温度（℃+273）,K;—额定泄放系数，取K=0.62;式中：爆破片的设计计算2023/7/2481—设计爆破压力（绝压），包括设计压力和2023/7/2782（2）介质为液体时的额定泄放面积式中：—阀门前后压力降，MPa;—爆破片的额定泄放面积，；—阀门入口侧温度下液体密度，；爆破片的设计计算2023/7/2482（2）介质为液体时的额定泄放面积式中：2023/7/2783（3）介质为饱和蒸汽时的额定泄放面积式中：—爆破片的额定泄放面积，；—设计爆破压力（绝压），包括设计压力和超压允许值,MPa;—额定泄放系数，取K=0.62;—压力容器的安全泄放量;爆破片的设计计算2023/7/2483（3）介质为饱和蒸汽时的额定泄放面积式2023/7/2784例题：

一压力容器设计压力为0.7MPa，介质为空气，温度为20℃的容器与乙烯装置相连，为防止由于乙烯渗入与混合使压力升高引起容器破坏，在容器上装设爆破片装置，试计算爆破片的有效泄放面积和直径（已知容器的安全泄放量为）。注：因容器的介质为空气，且压力不高，取Z=1.0，k≈1.4，C=356，K=0.62，=（0.7+0.1）=0.8MPa，M=28.92，T=（20+273）=293K，=爆破片的设计计算2023/7/2484例题：一压力容2023/7/2785代入公式：爆破片的泄放面积直径D为：.AD4=p爆破片的设计计算2023/7/2485代入公式：爆破片的泄放面积直径D为：.2023/7/2786爆破片厚度计算

爆破片压力主要取决与爆破元件的厚度。但迄今尚无一完整的精确计算公式。常用半经验公式。可在以下公式中任选一个。（拉伸型）（1）.=0-35MPa，平板式正拱型。S—爆破片厚度，mm；—爆破片由设计确定的爆破压力，MPa；式中：爆破片的设计计算2023/7/2486爆破片厚度计算爆破片2023/7/2787—材料的工作温度下的强度极限MPa；D—爆破片夹紧直径mm。（2）.=0-35MPa，平板型或正拱型爆破片。式中：—室温下的爆破压力，对于操作温度下的还应乘上温度校正因数，如（查图得，如150℃即系数为0.68）；K—系数；爆破片的设计计算2023/7/2487—材料的工作温度下的强度极限MPa；2023/7/2788（3）.=0-35MPa，常温下正拱型爆破片。式中：—实验系数，查表5-6；—材料强度限实测值，查表5-6，MPa.爆破片的设计计算2023/7/2488（3）.=0-35MPa，常温2023/7/2789例题：

一压力容器设计压力为0.7MPa，介质为空气，温度为20℃的容器与乙烯装置相连，为防止由于乙烯渗入与混合使压力升高引起容器破坏，在容器上装设爆破片装置，试计算爆破片的有效泄放面积和直径（只知容器的安全泄放量为）。按上面的有关参数，求爆破片的厚度？=0.7MPa，D=500mm，T=20℃材料为1Cr18Ni9Ti，=720.1MPa爆破片的设计计算2023/7/2489例题：一压力容2023/7/2790解：所以，S≈0.14mm。爆破片的设计计算2023/7/2490解：所以，S≈0.14mm。爆破片的设2023/7/2791爆破片的爆破压力和容器最大工作压力与设计压力的关系确定爆破片的爆破压力应考虑两个方面的因素：

爆破元件自身性能和特点。即一定温度压力下，抗疲劳和蠕变的能力。所以。标定爆破压力——取一批元件爆破压力的平均值。例如：=10MPa，则该批爆破片的实际压力在9.5—10.5MPa范围内均为合格。爆破片的设计计算2023/7/2491爆破片的爆破压力和容器最大工作压力与设2023/7/2792关系图压力+