摘 要：在石油与化工行业，爆破片的选择与使用很重要，是保证生产安全的前提。该文首先介绍了爆破片装置的特征以及常见的几种爆破片装置类型，然后分析了爆破片装置设计压力、爆破片装置爆破温度以及泄放量的计算与确定方法，最后介绍了爆破片的选用原则。

  爆破片又可以被称为爆破膜、防爆片或者爆破板，当其两侧压力差达到预定值时，爆破片就会发生动作。爆破片是石油与化工生产能承受压力的容器中用来防止超压的防护装置，它会在设定的压力和温度下发生爆破，泄放出容器内的压力，在保障生产人员的生命安全以及保护生产设备方面具备极其重大意义。

  由于泄压装置动作的发生与否与其中介质的状态并没有必然的联系，因此爆破片装置的适合使用的范围非常广。爆破片的泄放面积可以事先计算出来，因此能确保泄放量。爆破片装置的泄放速度比较快，将其作为化学反应物料或者压力增大反应的反应釜具有较大优势。爆破片装置的材料能够准确的通过抗腐蚀要求来选择，因此一般爆破片的抗侵蚀的能力都比较好。另外，爆破片的密封性能非常高，以确保泄压动作的准确性。再有，爆破片装置还具有价格低、易于安装和维修、结构相对比较简单等特点。

  常见的爆破片装置主要有平板型爆破片装置、正拱型爆破片装置以及反拱型爆破片装置这三种。

  平板型爆破片装置能分为石墨爆破片、平板刻槽爆破片和平板开缝爆破片。石墨爆破片的优点是：耐腐蚀和抗老化性能好，但是这种爆破片脆性大，强度低，安装时需要谨慎，此外该爆破片爆破后会出现大量碎片不能与安全阀串联使用；平板刻槽爆破片和平板开缝爆破片装置受力会发生拉伸变形，所以耐疲劳强度较差，一般适合压力较低压力波动较小的场合使用。平板型爆破片装置主要由石墨或者塑性金属制成，前者容易受到剪切和弯曲破坏，后者的内壁比较薄，容易受到拉伸破坏，因此其适用于压力不太高并且较为稳定的场合中。

  正拱型爆破片装置最重要的包含普通正拱型、正拱刻槽型和正拱开缝型爆破片装置。普通正拱型和正拱刻槽型爆破片装置由单层塑性金属制得，介质与爆破片装置的凹面接触，当容器承受的压力超过一定值之后，爆破片装置就会受到拉伸破坏，因此这两种爆破片装置主要使用在于静载中高压容器中。

  爆破片的设计爆破压力应大于设备的工作所承受的压力而小于设备的设计压力，设计爆破压力时就需要将前压考虑进去。在条件允许的情况下可以尽可能大的提高爆破片的设计爆破压力，这样爆破片的常规使用的寿命会大幅度的提升。正常的情况下最大设计爆破压力要小于能承受压力的容器设计压力的1.1倍。

  爆破温度实际指的是安装爆破片部位的温度，正常的情况下与设备中的操作温度并不相同。由于金属的机械性能与温度有着非常大关系，因此由金属所制作爆破片的抗蠕变性能也会受到温度的影响。很多材料所制成的爆破片温度与压力之间的关系如图1所示。

  上式中，WS表示能承受压力的容器的泄放量，单位为kg/h；ρ表示气体的密度，单位为 kg/m3；v表示气体在容器进口时的流速，单位为m/s；d表示能承受压力的容器进口管的内径，单位为mm。

  能承受压力的容器的保温层未使用绝热材料时，液化气体能承受压力的容器爆破片的泄放量计算公式为：

  式中，Ar代表能承受压力的容器的受热面积，单位为m2；F代表绝热系数；q代表压力容器中介质的饱和温度，单位为℃；δ代表容器保温层的厚度，单位为m；λ代表绝热材料在常温下的导热系数，单位为kJ/m・h・℃。

  在选择爆破片时，需要仔细考虑的因素有以下几种：材料、爆破温度、使用场合和使用介质。不一样的材料爆破片装置所承受的压力各不相同，因此就需要根据实际需要来确定压力范围，因此爆破片装置的选择得首先确定其需要承受的压力；温度会对金属材料及其密封膜带来一定影响，因此在选用爆破片时，需要首先明确使用温度的范围；如果能承受压力的容器的介质为液体，则不能选用反拱型爆破片。如果介质具有一定的腐蚀性，则应该使用正拱型爆破片，因为其与介质接触的爆破片上覆盖着非金属保护膜，可以轻松又有效保护爆破片装置。

  综上所述，化工以及石业所使用的工艺设备一般都需要在高温度高压力条件下工作，如果出现失控或者超压问题，生产设备可能会发生破裂和爆炸的危险。

  当设备的压力超过一定值时，爆破装置能通过泄放压力来避免危险的发生，因此能作为工艺生产装置的防护装置。另外，爆破片装置还具有排放量较大、密封性好以及响应时间短等优点，在石油与化工行业得到了广泛应用。

  [1] 周代琼.反拱刻槽带加强环型爆破片装置的设计[J].石油和化工设备，2013（2）.

  [2] 吴全龙.能承受压力的容器与爆破片特性压力关系探讨[J].能承受压力的容器，2011（9）.

  [3] 孙遥.大口径爆破片的设计[J].管道技术与设备，2011（3）.