为指导本公司工艺系统模块设计人员合理、准确、可靠地进行爆破片的设置和选型，特制定本导则。

  本导则适用于石油化学工业装置的能承受压力的容器、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)。

  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保护装置。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。

  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。

  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。

  压力敏感元件呈反拱型。在安装时，拱的凸面处于压力系统的高压侧，动作时该元件发生压缩失稳，导致破裂或脱落。

  压力敏感元件失稳翻转时沿支承边缘脱落，并随高压侧介质冲出的反拱型爆破片。

  在爆破片装置中，具有设计给定的泄放口径，用以固定爆破片位置，保证爆破片准确动作的配合件。

  存在于爆破片装置泄放侧的静压，在泄放侧若存在其它压力源或在入口侧存在真空状态均形成背压。

  在组合式爆破片中，用来防止压力敏感元件因出现背压差而发生意外破坏的拱型托架。该类托架需与压力敏感元件配合，拱面开孔（或缝）。

  置于反拱型爆破片凸面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凹面受压破坏。

  在组合式爆破片中，与压力敏感元件边缘紧密结合，起增强边缘刚度作用的环圈。

  爆破试验时，爆破片在爆破瞬间所测量到的实际爆破压力。测量此爆破压力的同时应测量试验爆破温度。

  经过爆破试验标定契合设计要求的爆破压力。当爆破试验合格后，其值取该批次爆破片按规定抽样数量的试验爆破压力的算术平均值。

  同一批次爆破片的标定爆破压力必须在商定的制造范围以内，当商定制造范围为零时，标定爆破压力应是设计爆破压力。

  与爆破压力相应的压力敏感元件壁的温度。此术语可以与“设计”或“试验”等定语连用。

  为方便爆破片制造，设计爆破压力在制造时允许变动的压力范围。此种允许变动的压力范围须由供需双方协商确定。

  爆破片实际的试验爆破压力相对于标定爆破压力的最大允许偏差。其值可以是正负相等的绝对值或百分数。

  具有相同型式、规格、标定爆破压力与爆破温度，且其材料（牌号、性能）和制造工艺完全相同的一组爆破片为一个批次。

  3.2.1 独立的能承受压力的容器和/或用于承受压力的管道系统设有安全阀、爆破片装置或这二者的组合装置。

  3.2.2.2 泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大；

  3.2.2.4 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；

  3.2.2.5 工作所承受的压力很低或很高时，选用安全阀则其制造很难； 3.2.2.6 当使用温度较低而影响安全阀工作特性； 3.2.2.7 需要较大泄放面积。

  3.2.3 对于一次性使用的管路系统（如开车吹扫的管路放空系统），爆破片的破裂不影响操作和生产的场合，设置爆破片。

  3.2.4 为减少爆破片破裂后的工艺介质的损失，可与安全阀串联使用，详见3.6项。

  3.2.5 作为能承受压力的容器的附加安全设施，可与安全阀并联使用，例如爆破片仅用于火灾情况下的超压泄放。

  3.2.6 为增加异常工况（如火灾等）下的泄放面积，爆破片可并联使用。 3.2.7 爆破片不适用于经常超压的场合。 3.2.8 爆破片不适用于温度波动很大的场合。 3.3 爆破片的泄放量和泄放面积的计算 3.3.1 泄放量的计算

  3.3.1.1 根据劳动部颁发的《能承受压力的容器安全技术监察规程》（劳锅字[1990]8号）附件五之规定计算能承受压力的容器的安全泄放量。

  a 对于压缩机储气罐和汽包等能承受压力的容器的安全泄放量，应取设备的最大 生产能力（产气量）。

  式中： -能承受压力的容器的安全泄放量（kg/h ）； -泄放压力下的气体密度（kg/m 3）；

  a 介质为易燃液化气体或装设在有可能发生火灾的环境下工作时的非易 燃液化气体：

  -在泄放压力下液化气体的汽化潜热（kJ/kg ）； F -系数，能承受压力的容器装在地面以下，用沙土覆盖时，取F=0.3；能承受压力的容器

  在地面上时，取F=1；对设置在大于10升/米 2 分喷淋装置下时，取F=0.6。

  ），按下列公式计算： 对半球形封头的卧式能承受压力的容器- 对椭圆形封头的卧式能承受压力的容器- 对立式能承受压力的容器- 对球形能承受压力的容器- 或从地平面起到7.5米高度以下所包括的外表面积，取二者中较大的值。 式中：D 0-能承受压力的容器直径(m)；

  泄放压力下的饱和温度（℃）； -常温下绝热材料的导热系数（kJ/mh ℃）; -

  压力容器的受热面积（m 2）； -保温层厚度（m ）； -泄放压力下液化气体的汽化潜热（kJ/kg ）。

  b 介质为非易燃液化气体的压力容器，而且装设在无火灾危险的环境下 工作时，安全泄放量可根据其有无保温层分别选用不低于按公式（3.3.1-2）或（3.3.1-3）计算值的30%。

  3.3.1.2 根据美国石油学会标准API520中规定：对于有足够的消防保护的方法和能及时排走地面上泄漏的物料时，其泄放量由式（3.3.1-4）计算：

  式中符号同式（3.3.1-2），F 的计算，取值根据美国石油学会标准API520：

  （1） 容器在地面上无保温：F=1.0 （2） 容器有水喷淋设施：F=1.0

  （4） 容器在地面之下和有沙土覆盖的地上容器，F 值按式（3.3.1-6）计算。将其中保温材料的导热系数和厚度换成土壤或沙土相应的数值。

  另外 ，保冷材料一般不耐烧，保冷容器的外壁校正系数F 为1.0。 3.3.2 泄放面积计算

  （1） 根据劳动部颁发的《能承受压力的容器安全技术监察规程》（劳锅字[1990]8号）附件五之规定进行爆破片泄放面积的计算（气体、临界条件下）：

  式中： -爆破片泄放面积（mm 2）； -能承受压力的容器安全泄放量（kg/h ）；

  -气体特性系数，（按附表4.6选取）； -能承受压力的容器内气体的摩尔质量（kg/kmol ）； -能承受压力的容器内气体的绝对温度（K ）； -气体的压缩系数。

  2. 对于化学超压过程（如内部爆炸），由于其机理复杂和工况繁多，目前还没有计算公式，要经过试验才能确定所需要的爆破片。API521的《GUIDE FOR PRESSURE-RELIEVING AND DEPRESSURING SYSTEMS 》1990标准中推荐在没有试验数据时，爆破面积为6.6m 2/100m 3容积（适用于空气-碳氢化合物体系）。

  3.3.3 由公式（3.3.2-1）计算出爆破片的最小泄放面积α后，再由α值来计算泄放口径d ，并按标准管径的公称直径向上圆整d 值。至此初步选定了爆破片的泄放面积和泄放口径。

  按圆整后选定的d 值计算爆破片泄放面积α值，并根据工况利用下列公式之一来计算爆破片的额定泄放量W ，如满足规定的要求（ ）则α和d 即为选定的泄放面积和泄放口径。

  物理超压过程的爆破片额定泄放量（泄放能力）的核算按以下公式计算：(当不能用3.3.2-1计算泄放面积时，可以用下列公式计算最小泄放面积α)

  当 时为临界泄放压力比，当P 0/P 等于或小于临界泄放压力比时，C 有极大值。

  器的设计压力。当爆破试验合格后，其值取该批次爆破片按规定抽样数量的试验爆破压力的算术平均值。爆破压力允差见表 3.4.1，表示实际的试验爆破压力相对于标定爆破压力的最大允许偏差。

  爆破片的制造范围是设计爆破压力在制造时允许变动的压力幅度，须由供需双方协商确定。在制造范围内的标定爆破压力应符合本规定的爆破压力允差（见表3.4.1）。当商定制造范围为零时，则标定爆破压力应是设计爆破压力。

  分为：标准制造范围；1/2标准制造范围；1/4标准制造范围；亦可以是零。爆破片制造范围见表3.4.2。

  爆破片的制造范围与爆破压力允差不同，前者是制造时相对于设计爆破压力的一个变动范围，而后者是试验爆破压力相对于标定爆破压力的变动范围。

  对于新设计的能承受压力的容器，确定最高压力之后，根据所选择的爆破片形式和表3.4.3中的比值，确定爆破片的设计爆破压力。

  旧设备新安装爆破片，容器的设计压力和最高压力已知时，按选定爆破片的制造范围确定设计爆破压力，查表3.4.3，确定合适的爆破片形式。

  3.4.4.1 与爆破片相关的压力关系图，如下图所示。本图表示了爆破片的最高压力（即被保护容器的最高压力）与爆破片设计、制造时的各类爆破压力的关系。

  3.4.4.2 与容器相关的压力关系，见表 3.4.4。本表表明了不一样的情况下被保护系统设置爆破片的最大设计爆破压力、最大标定爆破压力的数值与被保护容器的设计压力或最大允许工作所承受的压力数值的比例关系。

  116% 多个爆破片用于非火灾情况下最大设计爆破压力 多个爆破片用于火灾情况下的最大标定爆破压力 单个爆破片用于非火灾情况下最大设计爆破压力 105% 多个爆破片用于非火灾情况下的最大标定爆破压力

  容器设计压力(或最大 100% 最大标定爆破压力（单个爆破片） 允许工作压力）

  3.4.5.1 订购一批爆破片，设计爆破压力为1 MPa （表）。试确定最大、最小设计爆破压力范围。

  查表3.4.2，这一爆破压力的标准作制造范围为（ ）MPa ，制造厂可按

  0.955～1.085 MPa （表）范围内的任何一个值作为该批爆破片的标定爆破压力交货。若提供标定爆破压力为1.05MPa （表），规定压力允差为±5%，则该批爆破片的实际爆破压力为1.05±0.0525 MPa （表）；若提供的标定爆破压力为0.955 MPa （表），规定压力允差为±5%，则该批爆破片的实际爆破压力为0.955±0.0478MPa （表）。

  查表3.4.2的1/2标准制造范围为（ ）MPa ，即规定爆破压力的范围为

  0.98～1.04MPa （表），制造厂只能在此范围内确定该批爆破片的标定爆破压力，压力允差按规定计算。

  制造范围为0表示该批爆破片的规定爆破压力不允许变动。因压力允差为±5%，故制造厂将按用户想要提供实际爆破压力为1.0±0.05 MPa （表）的反拱型爆破片。

  制造范围为-10%的反拱形爆破片，标定爆破压力可在0.9～1.0 MPa （表）范围内由制造厂确定。若提供的标定爆破压力为0.95 MPa （表），规定的压力允差为±%110045

  3.4.5.2 设计一非易燃液化气体容器，容器为椭圆封头的卧式容器，直径D 0=2m ，容器总长L=5m ，无保温。因考虑到现场有可能发生火灾，拟在容器上安装爆破片装置，泄放至大气，最高压力为 1.5 MPa （表），工作时候的温度为0℃～30℃，试进行选用。

  解：（1） 确定爆破片的爆破压力及容器设计压力，拟选择正拱型普通爆破片，其设备最高压力与最小标定爆破压力之比为70%，所以，爆破片的最小标定爆破压力为：

  此液化气体在2.14 MPa （表）时，对应的饱和温度为60℃，故取60℃为爆破片的爆破温度。

  查《拱形金属爆破片技术条件》（GB567），爆破压力允差为±5%。得最大=2.385×105%=2.5 MPa（表）

  （6）按表 3.4.4要求，火灾情况下单个爆破片最大设计爆破压力不大于设备的设计压力的121%。

  考虑高温对金属材料和密封膜的影响，很多材料最高使用温度见表 3.5.2-1。

  殊用途时，可采用金、银、钛、哈氏合金等。石墨仅适用于强腐蚀和低压场合（小于1MPa），其它材料不足以满足腐蚀要求且允许爆破片破裂时有碎片产生。

  （1）不允许爆破片被介质腐蚀，必要时，要在爆破片上涂覆盖层或用聚四氟乙烯等衬里来保护。常用的衬里材料有聚四氟乙烯、镍、金、不锈钢、银、铂。常用的涂层材料有聚四氟乙烯、氟化乙丙烯、氯丁橡胶等。

  3.5.2.3表3.5.2-1为爆破片材料的最高使用温度，表3.5.2-2为部分材料的抗疲劳性能比较。表3.5.2-3是成都航空仪表公司的产品数据。