压力容器的超压泄放装置课件.ppt

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1、压力容器的超压泄放装置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安全管理工程 2023/1/72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2023/1/73第一节 超压泄放装置与安全泄放量超压泄放装置的作用超压泄放装置的作用n压力容器通常在正常的工作压力下是可以安全运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。受的压力，

2、使它可能失效并由此造成更大事故。n超压超压压力容器内的实际压力超过设计压力（或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）。超过最大工作压力）。2023/1/74第一节 超压泄放装置与安全泄放量可能产生超压的情况：可能产生超压的情况：（1）自身不产生压力的容器）自身不产生压力的容器n输入气量输入气量 输出气量，压力上升输出气量，压力上升超压；超压；n管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升；管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升；n阀门操作失误（出口阀关闭），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）较高压力系统的介质经减压阀进入

3、较低压力系统的容器，因减压阀失灵而形成超压。系统的容器，因减压阀失灵而形成超压。n换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等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。情况，导致超压。2023/1/75第一节 超压泄放装置与安全泄放量可能产生超压的情况：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）容器装料过量，如球形贮罐物料安全线为85，其余为气压区。，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，）反应器中产物体积有增加的化学反应剧烈，失控失控超压。超压。n为保证压力容器的安全操作，防止超压事故的发为保证压力容器的安全操作，防止超压事故的发生，在

4、压力容器上装设超压泄放装置。超压泄放生，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。过量超压的安全附件。2023/1/76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：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）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器的工作；容器的工作；（2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开）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

5、之内，达到保护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；的目的；（3）具备自动报警的作用。）具备自动报警的作用。2023/1/77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）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）；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）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）；备连接处装有阀门，应单设泄放装置（如

6、换热器等）；（3）液化气容器（如球形贮罐）；）液化气容器（如球形贮罐）；（4）压力源经过减压后进入容器，）压力源经过减压后进入容器，P设设0开启开启泄放泄放回座回座关闭关闭2023/1/743安全阀的工作特性安全阀的工作特性图：安全阀的运动过程图：安全阀的运动过程微启式微启式全启式全启式上述安全阀的运动过程如图所示：上述安全阀的运动过程如图所示：2023/1/744 安全阀的额定泄放量安全阀的额定泄放量是按安全是按安全阀的理论泄放量与额定泄放量系数的乘阀的理论泄放量与额定泄放量系数的乘积。积。额定泄放量系数额定泄放量系数即安全阀的泄即安全阀的泄放系数乘以减低系数（取放系数乘以减低系数（取0.9

7、0.9）的乘积。）的乘积。安全阀额定泄放量与压力容器所需安全阀额定泄放量与压力容器所需安全泄放量的关系为：安全泄放量的关系为：额定泄放量的计算额定泄放量的计算2023/1/745额定泄放量的计算额定泄放量的计算式中：式中：安全阀的额定泄放量安全阀的额定泄放量 额定泄放系数额定泄放系数 安全阀的泄放压力安全阀的泄放压力 气体的分子量气体的分子量 气体的压缩系数气体的压缩系数,查图查图 气体的温度气体的温度 气体特性系数，查表气体特性系数，查表 安全阀的泄放面积安全阀的泄放面积气体介质在临界状态下的计算公式：气体介质在临界状态下的计算公式：2023/1/747安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最安

8、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：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，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。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器

9、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。的最大值）与安全阀开启压力之间的差。2023/1/748 安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最安全阀的开启压力，泄放压力和容器的最大工作压力，设计压力的关系大工作压力，设计压力的关系关系式关系式2023/1/749安全阀的使用安全阀的使用安全阀的选用安全阀的选用 安全阀的选用，主要决定于容器的工安全阀的选用，主要决定于容器的工艺条件及介质的特性。一般应考虑以下艺条件及介质的特性。一般应考虑以下三方面问题。三方面问题。类型选择类型选择压力范围压力范围额定泄放量额定泄放量2023/1/750安全阀的使用安全阀的使用按安全阀加

10、载机构的类型选择。工作压力不高、温度较高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。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。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按安全阀封闭机构的形

11、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。阀，以减少容器的开孔面积，避免器壁强度削弱过多。2023/1/751安全阀的使用安全阀的使用压力范围压力范围额定泄放量额定泄放量 安全阀的开启压力可通过加载机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。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，阀都必须具有足够的额定泄放量，并不得小

12、于压力容器的安全泄放量。并不得小于压力容器的安全泄放量。2023/1/752安全阀的使用安全阀的使用日常维护日常维护 为了确保安全阀的工作状态良好，动作灵敏，必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。须？加强维护与检查。检查检查铅封铅封是否完好。是否完好。发现安全阀有泄漏迹象时，及时检修或更换。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。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，应定期把压力精度的影响，应定期把扳手扳动扳手扳动几次。几次。2023/1

13、/753定期校验定期校验要求要求每年每年至少对安全阀作一次定期校验。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、回座检查要求安全阀的开启压力、回座 压力、压力、密封程度以及在额定泄放压力下阀的开启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。高度等，其要求与安全阀调试时相同。安全阀的使用安全阀的使用2023/1/754上节课内容回顾超压泄放装置的设置原则超压泄放装置的设置原则n安全n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超压泄放装置的种类n安全阀n爆破片n安全阀-爆破片组合装置压力容器安全泄放量压力容器安全泄放量n压缩气体或蒸汽储存容器n液化

14、气体储存压力容器的安全泄放量n器内化学反应使气体体积增大的压力容器2023/1/755上节课内容回顾安全阀安全阀-爆破片的组合爆破片的组合压力容器安全泄放量压力容器安全泄放量n安全阀：阀型和断裂型，防止安全阀的泄露问阀型和断裂型，防止安全阀的泄露问题，又满足泄压后的自动恢复；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；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；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

15、密封，保证压力容器不致因超压运行而发作用：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生事故分类：分类：1、加载：重块式、杠杆式、弹簧式；、加载：重块式、杠杆式、弹簧式；2、阀瓣开启特性：全启式、微启式；、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；、介质排放类型：敞开式、全封闭式；工作特性：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2023/1/756SZTSZT系列阀门强度与密封性系列阀门强度与密封性 试验台试验台SAT-QSAT-Q系列安全阀系列安全阀 校验台及超高压校验台及超高压气源增

16、压器气源增压器2023/1/757安全阀安全阀-在线调校仪在线调校仪ST-2000ST-2000安全阀在安全阀在线调校仪可对带线调校仪可对带压在用或免拆、压在用或免拆、冷态状况下的安冷态状况下的安全阀进行校验及全阀进行校验及整定开启压力，整定开启压力，从而满足装置满从而满足装置满负荷、长周期连负荷、长周期连续生产的要求。续生产的要求。2023/1/758TFA72W-10P/10RTFA72W-10P/10R型型 真空负压安全阀真空负压安全阀GA41H-16C/25/40 A51H-GA41H-16C/25/40 A51H-16C/25/4016C/25/40型单杠杆安全阀型单杠杆安全阀GA4

17、4H-64 DN80GA44H-64 DN80双双杠杆式安全阀杠杆式安全阀其它形式安全阀其它形式安全阀先导式安全阀先导式安全阀 高压安全阀高压安全阀2023/1/759弹簧式安全阀弹簧式安全阀常用的安全阀常用的安全阀 LFWA42CLFWA42C型磅级波纹型磅级波纹管平衡式弹簧安全阀管平衡式弹簧安全阀A37H/A38Y-25A37H/A38Y-25双联弹簧式安全阀双联弹簧式安全阀全启式安全阀全启式安全阀A44Y-16CA44Y-16C型全封闭带板型全封闭带板手全启式安全阀手全启式安全阀A28H-16CA28H-16C型带手柄弹型带手柄弹簧全启式安全阀簧全启式安全阀2023/1/760焊接微启式

18、焊接微启式安全阀安全阀 微启式安全阀微启式安全阀封闭微启系列安全阀封闭微启系列安全阀 A61Y-PA61Y-P型微启型微启式安全阀式安全阀 A21H-16C/25/40 A21H-16C/25/40 型微启式安全阀型微启式安全阀微启式安全阀微启式安全阀2023/1/761带扳手双联微启带扳手双联微启系列安全阀系列安全阀 高压封闭高压封闭微启系列微启系列安全阀安全阀 带扳手封闭全启带扳手封闭全启系列安全阀系列安全阀 敞开微启系列敞开微启系列安全阀安全阀 微启式安全阀微启式安全阀2023/1/762JA22H-2.5 JA22H-2.5 型静型静重式安全阀重式安全阀 AQ-20AQ-20型空压型空

19、压机安全阀机安全阀 AHN42F-P25AHN42F-P25型平衡型平衡式安全回流阀式安全回流阀 手轮式安全阀手轮式安全阀外螺纹安全阀外螺纹安全阀其它形式安全阀其它形式安全阀2023/1/763国外部分安全阀产品国外部分安全阀产品系列：系列：174A-740ASME（美国机械工（美国机械工程师协会）水减压程师协会）水减压安全阀安全阀适用于热水加热锅适用于热水加热锅炉压力保护炉压力保护 美国全自动降美国全自动降温压安全阀温压安全阀2023/1/764思思 考考 题题1什么情况下，压力容器必须单什么情况下，压力容器必须单独设安全泄压装置。独设安全泄压装置。2什么是压力容器安全泄放量？什么是压力容器

20、安全泄放量？3简述微启式弹簧安全阀的工作简述微启式弹簧安全阀的工作特性。特性。4安全阀的日常维护需注意哪些安全阀的日常维护需注意哪些问题？问题？2023/1/765爆破片在压力容器上的应用爆破片在压力容器上的应用爆破片的设计计算爆破片的设计计算爆破片的使用和管理爆破片的使用和管理爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/766 爆破片也是安全泄放装置之一。爆破片也是安全泄放装置之一。主要由主要由爆破片爆破片和和夹持器夹持器组成。当容器组成。当容器内的压力超过正常工作压力达到爆破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，爆破片自行爆片的标定爆破压力时，爆破片自行爆破，容器内的气体通

21、过爆破片向外排破，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。性事故，但泄压后的容器也中断运行。2023/1/767爆破片在压力容器上的应用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。爆破片与安全阀相比，其使用范围要广得多。以温度而言，适用范围在以温度而言，适用范围在-253-253480480甚甚 至更高；至更高；以压力而言，适用范围在以压力而言，适用范围在7KPa7KPa800MPa800MPa之间；之间；以泄放口径而言，适用范围在以泄放口径而言，适用范围在881000mm1000mm甚甚

22、 至更大；至更大；以防腐性能而言，对于酸碱盐类腐蚀介质适用。以防腐性能而言，对于酸碱盐类腐蚀介质适用。2023/1/768爆破片的优点爆破片的优点1.1.密封性能好；密封性能好；2.2.泄压反应较快；泄压反应较快；3.3.适用范围广；适用范围广；4.4.容器内介质所含污染物容器内介质所含污染物对爆破片的影响小。对爆破片的影响小。爆破片的缺点爆破片的缺点1.1.爆破片不能重复使用；爆破片不能重复使用；2.2.破裂后容器必须停止运行。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（例如我阀形安

23、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）。们常使用的高压锅）。爆破片在压力容器上的应用爆破片在压力容器上的应用2023/1/769 爆破片的结构形式很多，若按照受里破坏的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，可分为作用原理和与它相应的结构，可分为4大类大类1.1.受拉伸破坏的爆破片受拉伸破坏的爆破片2.2.受剪切破坏的爆破片受剪切破坏的爆破片3.3.受弯曲破坏的爆破片受弯曲破坏的爆破片4.4.受失稳破坏的爆破片受失稳破坏的爆破片爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/7701.1.受拉伸破坏的爆破片受拉伸破坏的爆破片普通正拱型普通正拱型开缝正

24、拱型开缝正拱型周边压紧，一侧受载后，周边压紧，一侧受载后，呈凸形，片内拉应力，呈凸形，片内拉应力，P P上升，中部破，泄压。上升，中部破，泄压。2.2.受剪切破坏的爆破片受剪切破坏的爆破片平板型爆破片平板型爆破片开槽拱型爆破片开槽拱型爆破片夹持器的周边被剪切夹持器的周边被剪切破坏。（形成结构上破坏。（形成结构上的薄弱环节）的薄弱环节）平板型爆破片平板型爆破片正拱型爆破片正拱型爆破片爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/7713.受弯曲破坏的爆破片受弯曲破坏的爆破片4.失稳破坏的爆破片失稳破坏的爆破片 （也称反拱型）（也称反拱型）抗疲劳性能好。凸侧承受压抗疲劳性能好。凸侧承受压力，片内产

25、生压缩应力，力，片内产生压缩应力，P上升至临界上升至临界P,片失稳，瞬时片失稳，瞬时翻转，失效泄压。翻转，失效泄压。脆性材料，片受载后几脆性材料，片受载后几乎不产生塑性变形。形乎不产生塑性变形。形成平板弯曲破坏。成平板弯曲破坏。带刀架的反拱型带刀架的反拱型带点环的反拱型带点环的反拱型刻槽反拱型刻槽反拱型弹射式反拱型弹射式反拱型爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/772爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/773反拱型爆破片反拱型爆破片正拱型爆破片正拱型爆破片螺栓型和焊接型爆破片螺栓型和焊接型爆破片石墨型爆破片石墨型爆破片爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/774S-

26、90 S-90 型型沿刻痕爆破的反沿刻痕爆破的反拱刻槽型爆破片。拱刻槽型爆破片。即使爆破片受损即使爆破片受损或安装反了，它或安装反了，它也仍将在也仍将在1.51.5倍的倍的额定压力内爆裂。额定压力内爆裂。JRS JRS 型型 JAWSJAWS 反拱型反拱型爆破片，爆破爆破片，爆破压力低于压力低于 S-90 S-90 型爆破片。它型爆破片。它沿爆破片上的沿爆破片上的环齿反拱且爆环齿反拱且爆破。破。RLS RLS 型型LIQUIFLOLIQUIFLO 反拱反拱型爆破片用于液型爆破片用于液体和气体介质。体和气体介质。在全液体或气体在全液体或气体介质系统中，爆介质系统中，爆破片上的圆刻痕破片上的圆刻痕

27、和折页可使其完和折页可使其完全打开。全打开。爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/775平板型爆破片平板型爆破片缺点：介质压力波动易使爆破片缺点：介质压力波动易使爆破片塑性塑性变形，抗疲劳变形，抗疲劳 性能差，使用寿命短，且爆破压力精度偏低。性能差，使用寿命短，且爆破压力精度偏低。优点：加工容易。优点：加工容易。正拱型爆破片正拱型爆破片 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提高爆破精度，这种性能较优良的

28、爆破片已成为我国主要使用的爆破片品种之一。主要使用的爆破片品种之一。爆破片的结构形式爆破片的结构形式2023/1/776爆破片的设计计算爆破片的设计计算爆破片的设计计算包括：爆破片的设计计算包括：1.结构选型结构选型2.材料选用材料选用3.额定泄放面积计算额定泄放面积计算4.爆破片厚度的确定爆破片厚度的确定2023/1/777爆破片的设计计算爆破片的设计计算结构选型结构选型 常用的几种爆常用的几种爆破片如表破片如表5-2所示。所示。其类型主要根据容其类型主要根据容器内的压力、介质器内的压力、介质温度、腐蚀性，以温度、腐蚀性，以及载荷的稳定性选及载荷的稳定性选择。择。爆破片的设计计算爆破片的设计

29、计算表表5-2 爆破片类型选择爆破片类型选择2023/1/778爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/779材料选择材料选择 爆破元件分塑爆破元件分塑性材料和脆性材料性材料和脆性材料两大类。拉伸和剪两大类。拉伸和剪切破坏型大多采用切破坏型大多采用塑性较好的材料；塑性较好的材料；而弯曲破坏则采用而弯曲破坏则采用脆性材料（如铸铁、脆性材料（如铸铁、石墨等）石墨等）。对爆破对爆破片金属的温度适用片金属的温度适用范围限定的要求见范围限定的要求见表表5-35-3。爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/780额定泄放面积计算额定泄放面积计算条件：爆破片的实际有效泄放面积条件：爆破片的实际有

30、效泄放面积 额定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）介质为气体时的额定泄放面积（临界条件下）爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/781设计爆破压力（绝压），包括设计压力和超压允许设计爆破压力（绝压），包括设计压力和超压允许 值值,MPa;,MPa;爆破片的额定泄放面积爆破片的额定泄放面积 ;压力容器的所需安全泄放量压力容器的所需安全泄放量 ;气体分子量气体分子量 ;在泄放压力及相应温度气体的压缩系数，对空气，在泄放压力及相应温度气体的压缩系数，对空气，Z=1.0;Z=1.0;阀门进口处气体绝对温度（阀门进口处气体绝对温度（+273+273）,K;,K;额

31、定泄放系数，取额定泄放系数，取K=0.62;K=0.62;式中：式中：爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/782（2）介质为液体时的额定泄放面积）介质为液体时的额定泄放面积式中：式中：阀门前后压力降，阀门前后压力降，MPa;MPa;爆破片的额定泄放面积，爆破片的额定泄放面积，；阀门入口侧温度下液体密度，阀门入口侧温度下液体密度，；爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/783（3）介质为饱和蒸汽时的额定泄放面积）介质为饱和蒸汽时的额定泄放面积式中：式中：爆破片的额定泄放面积，爆破片的额定泄放面积，；设计爆破压力（绝压），包括设计压力和设计爆破压力（绝压），包括设计压力和超压允许

32、值超压允许值,MPa;,MPa;额定泄放系数，取额定泄放系数，取K=0.62;K=0.62;压力容器的安全泄放量压力容器的安全泄放量 ;爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/784例题：例题：一压力容器设计压力为一压力容器设计压力为0.7MPa0.7MPa，介质为空气，温度，介质为空气，温度为为2020的容器与乙烯装置相连，为防止由于乙烯渗入与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

33、安全泄放量为 ）。）。注：因容器的介质为空气，且压力不高，取注：因容器的介质为空气，且压力不高，取Z=1.0Z=1.0，k1.4k1.4，C=356C=356，K=0.62K=0.62，=（0.7+0.10.7+0.1）=0.8MPa=0.8MPa，M=28.92 M=28.92 ，T=T=（20+27320+273）=293K=293K，=爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/785代入公式：代入公式：爆破片的泄放面积直径爆破片的泄放面积直径D D为：为：.AD4=p爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/786爆破片厚度计算爆破片厚度计算 爆破片压力主要取决与爆破元件的厚度。

34、但迄今尚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）式中任选一个。（拉伸型）（1 1）.=0-35MPa.=0-35MPa，平板式正拱型。，平板式正拱型。S S爆破片厚度，爆破片厚度，mmmm；爆破片由设计确定的爆破压力，爆破片由设计确定的爆破压力，MPaMPa；式中：式中：爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/787材料的工作温度下的强度极限材料的工作温度下的强度极限 MPaMPa；D D爆破片夹紧直径爆破片夹紧直径mmmm。（2 2）.=0-35MPa.=0-

35、35MPa，平板型或正拱型爆破片。，平板型或正拱型爆破片。式中：式中：室温下的爆破压力，对于操作温度下的室温下的爆破压力，对于操作温度下的 还应乘上温度校正因数，如还应乘上温度校正因数，如 （查图得，如（查图得，如150150即系数为即系数为0.680.68）；）；K K系数；系数；爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/788（3 3）.=0-35MPa.=0-35MPa，常温下正拱型爆破片。，常温下正拱型爆破片。式中：式中：实验系数，查表实验系数，查表5-65-6；材料强度限实测值，查表材料强度限实测值，查表5-65-6，MPa.MPa.爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/

36、789例题：例题：一压力容器设计压力为一压力容器设计压力为0.7MPa0.7MPa，介质为空气，温度，介质为空气，温度为为2020的容器与乙烯装置相连，为防止由于乙烯渗入与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安全泄放量为 ）。）。按上面的有关参数，求爆破片的厚度？按上面的有关参数，求爆破片的厚度？=0.7MPa=0.7MPa，D=500mmD=500mm，T=20T=20材料为材料为1C

37、r18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti，=720.1MPa=720.1MPa爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/790解：解：所以，所以，S0.14mmS0.14mm。爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/791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：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，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。所以抗疲劳和蠕变的能力。所以 。标定爆破压力标定爆破压力取一批元件爆破压力的平均值。

38、取一批元件爆破压力的平均值。例如：例如：=10MPa=10MPa，则该批爆破片的实际压力在，则该批爆破片的实际压力在9.59.5 10.5MPa 10.5MPa范围内均为合格。范围内均为合格。爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/792关系图关系图压力压力+-爆破片侧爆破片侧设计爆破压力设计爆破压力容器侧容器侧最大工作压力最大工作压力设计压力设计压力普通正拱型：普通正拱型：开缝正拱型：开缝正拱型：脉动压力时：脉动压力时：国内：国内：国际：国际：爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/793例如：设计压力为例如：设计压力为10.5MPa10.5MPa国际标准国际标准国内标准国内标准

39、爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/794由以上分析可以看出：由以上分析可以看出：（1 1）.（2 2）.P.P与与 之间有一个压力台阶，也是之间有一个压力台阶，也是 压力容器安全裕度的一部分。压力容器安全裕度的一部分。爆破片的设计计算爆破片的设计计算2023/1/795爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理1.1.爆破片要求正确安装，其受力方向不能装反，爆破片要求正确安装，其受力方向不能装反，爆破片不能擦伤、划痕，其爆破压力与容器要爆破片不能擦伤、划痕，其爆破压力与容器要 求一致；求一致；2.2.若爆破片破裂有碎片产生时，则应装设拦网，若爆破片破裂有碎片产生时，则应装设拦网，以免碎片

40、填塞管道；以免碎片填塞管道；3.3.爆破片定期更换，每年至少一次；爆破片定期更换，每年至少一次；4.4.爆破片和安全阀的混合使用爆破片和安全阀的混合使用2023/1/796(1)(1)安全阀在进口侧安全阀在进口侧p 安全阀保护爆破片不受脉动安全阀保护爆破片不受脉动载荷的影响；载荷的影响；p 安安-主，爆主，爆-辅辅爆破片和安全阀的混合使用爆破片和安全阀的混合使用爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理2023/1/797(2)(2)爆破片在进口侧爆破片在进口侧p 爆破片的耐腐蚀和密封爆破片的耐腐蚀和密封性保护安全阀；性保护安全阀；p两级泄放两级泄放p开启压力开启压力 爆破压力爆破压力 安全阀安全阀

41、 爆破片爆破片爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理2023/1/798(3)(3)两个安全阀并联使用两个安全阀并联使用p 压力低者起报警作用；压力低者起报警作用；p 高者起泄放作用；高者起泄放作用；爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理2023/1/799(4)(4)两个爆破片并联组合两个爆破片并联组合p 代替一个大直径的爆破片；代替一个大直径的爆破片；p 避免开大孔补强问题；避免开大孔补强问题；爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理2023/1/7100除上述结构外，还有以下几种装置：除上述结构外，还有以下几种装置：（1 1）.排放管道，（由自控阀门控制）；排放管道，（由自控阀门控制）；（2 2

42、）.易熔塞（温度超标后熔化），用于储存液易熔塞（温度超标后熔化），用于储存液 化气体的容器；化气体的容器；（3 3）.安全帽（剪切型），高压容器。安全帽（剪切型），高压容器。总之，防止压力容器超压超温的安全附件种总之，防止压力容器超压超温的安全附件种类很多，以后具体用到再查看参考书。类很多，以后具体用到再查看参考书。爆破片的使用与管理爆破片的使用与管理2023/1/7101正拱型爆破片正拱型爆破片常见的爆破片常见的爆破片2023/1/7102LKLK型产品型产品正拱型爆破片正拱型爆破片反拱形爆破片反拱形爆破片常见的爆破片常见的爆破片2023/1/7103常见的爆破片常见的爆破片2023/1/7

43、104锅炉烟道用爆破片锅炉烟道用爆破片 防粉尘爆破用爆破片防粉尘爆破用爆破片 消防气瓶用爆破片消防气瓶用爆破片 常见的爆破片常见的爆破片2023/1/71051爆破片的优缺点是什么？爆破片的优缺点是什么？2按爆破片受破坏的作用原理和与它相应按爆破片受破坏的作用原理和与它相应的结构形式，可分为哪的结构形式，可分为哪4类？类？3爆破片的安全使用和管理措施是什么？爆破片的安全使用和管理措施是什么？4怎样计算爆破片的有效泄放面积、直径怎样计算爆破片的有效泄放面积、直径和厚度？和厚度？5 爆破片和安全阀的混合使用方法。爆破片和安全阀的混合使用方法。思思 考考 题题2023/1/71061压力容器定期检验的目的和意义是什么？压力容器定期检验的目的和意义是什么？2压力容器全面检查的主要内容有哪些？压力容器全面检查的主要内容有哪些？3简述压力容器的检验程序？简述压力容器的检验程序？4压力容器安全使用管理涉及哪些主要方面？压力容器安全使用管理涉及哪些主要方面？5压力容器的技术档案应包含你那些内容？压力容器的技术档案应包含你那些内容？6.压力容器定期检验报告书的主要内容有哪些？压力容器定期检验报告书的主要内容有哪些？7.简述射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检简述射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测基本原理和特点。测基本原理和特点。思思 考考 题题