设计导则 爆破片设置与选型导则 YX-D54-1998 第 1 页 共 28 页 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（CS）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
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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。
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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。 2.5 反拱型爆破片
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。
2.5.1 反拱带刀架（或鳄齿）型爆破片
压力敏感元件失稳翻转时因触及刀刃（或鳄齿）而破裂的反拱型爆破片。
2.5.2 反拱脱落型爆破片
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。
2.6 刻槽型爆破片
压力敏感元件的拱面（凸面或凹面）刻有减弱槽的拱型（正拱或反拱）爆破片。
2.7 夹持器
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。
2.8 支承器
用机械方式或焊接固定反拱脱落型爆破片位置，保证爆破片准确动作的环圈。
2.9 背压
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。
泄放侧压力超过入口侧压力的差值称为背压差。 2.10 背压托架
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）。
置于正拱型爆破片凹面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凸面
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受压失稳。当系统压力可能出现真空时，此种背压托架有时称为真空托架。
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。
2.11 加强环
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。
2.12 密封膜
在组合式爆破片中，对压力敏感元件起密封作用的薄膜。 2.13 保护膜（层）
当压力敏感元件易受腐蚀影响时，用来防止腐蚀的覆盖薄膜，或者涂（镀）层。
2.14 坯片
从金属薄带或薄板材上冲剪出来的，在制成拱型爆破片以前的金属片。 2.15 爆破压力
爆破片装置在相应的爆破温度下动作时，爆破片两侧的压力差值。 2.15.1 设计爆破压力
爆破片设计时由需方提出的对应于爆破温度下的爆破压力。 2.15.2 最大（最小）设计爆破压力
设计爆破压力加制造范围，再加爆破压力允差的总代数和。 2.15.3 试验爆破压力
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。
2.15.4 标定爆破压力
经过爆破试验标定符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。
2.16 最大正常工作压力
容器在正常工作过程中，容器顶部可能达到的最大的压力。 2.17 最高压力
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容器最大正常工作压力加上流程中工艺工作系统附加条件后，容器顶部可能达到的压力。
2.18 爆破温度
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。
2.19 制造范围
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。
2.20 爆破压力允差
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。
当商定制造范围为零时，此允差即表示对设计爆破压力的最大偏差。 2.21 泄放面积
爆破片装置几何上最小的流通面积。用以计算爆破片装置的理论泄放量。
2.22 泄放量（又称泄放能力）
爆破片爆破后，通过泄放面积泄放出去的压力介质流量。 2.23 批次
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 爆破片设置及选用
3.1 爆破片的分类
3.1.1 正拱型爆破片(拉伸型金属爆破片装置)。 3.1.2 反拱型爆破片(压缩型金属爆破片装置)。 3.1.3 按组件结构特征还可细分，见表3.1.3。
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金属爆破片分类 表3.1.3
型 式 名 称 普通型 开缝型 正 拱 型 背压托架型 加强环型 软垫型 刻槽型 卡圈型 背压托架型 反 拱 型 刀架型 鳄齿型 刻槽型 此外还有石墨和平板型爆破片。 3.1.4 夹持器的夹持面及外接密封面型式见表3.1.4。
夹持器的夹持面及外接密封面形式 表3.1.4
夹持面形状 平面 锥面 平面 外接密封面形状 凹凸面 榫槽面
3.2 爆破片的设置
3.2.1 独立的压力容器和/或压力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 满足下列情况之一应优先选用爆破片： 3.2.2.1 压力有可能迅速上升的；
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；
3.2.2.3 泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价值很高；
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
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漏，应与安全阀串联使用；
3.2.2.5 工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难； 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 作为压力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《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字[1990]8号）附件五之规定计算压力容器的安全泄放量。
（1） 压缩气体或水蒸汽压力容器的安全泄放量
a 对于压缩机储气罐和汽包等压力容器的安全泄放量，应取设备的最大 生产能力（产气量）。
b 气体储罐等压力容器的安全泄放量，按下式计算：
（3.3.1-1） W'=2.83×10-3ρ?v?d2
W'压力容器的安全泄放量（kg/h）； 式中： -ρ -泄放压力下的气体密度（kg/m3）；
d -压力容器进口管的内径（mm）；
v -压力容器进口管内气体的流速（m/s）。
（2） 液化气体压力容器的安全泄放量
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
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燃液化气体：
对无绝热材料保温层的压力容器：
50.822.55×10?F?A （3.3.1-2） W'=r
式中： -W'压力容器的安全泄放量（kg/h）；
r在泄放压力下液化气体的汽化潜热（kJ/kg）； - F -系数，压力容器装在地面以下，用沙土覆盖时，取F=0.3；压力
容器在地面上时，取F=1；对设置在大于10升/米置下时，取F=0.6。
A -压力容器的受热面积（m2），按下列公式计算： 对半球形封头的卧式压力容器- A=πD0L 对椭圆形封头的卧式压力容器- A=πD0(L+0.3D0) 对立式压力容器- A=πD0L'对球形压力容器- A=πD20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：D0-压力容器直径(m)；
L -压力容器总长(m)； L '-压力容器内最高液位(m)。
对有完善的绝热材料保温层的液化气体压力容器：
W'=2.61(650t)λ?A0.82δ?r(3.3.1?3)2
分喷淋装
12W'压力容器的安全泄放量（kg/h）； 式中： -t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℃）; -A压力容器的受热面积（m2）； -
?保温层厚度（m）； - -r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%。
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（3） 由于化学反应使气体体积增大的压力容器，其安全泄放量应根据压力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。
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措施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：
1.555×105×F×A0.82W'= (3.3.1-4)r否则采用式（3.3.1-5）计算：
2.55×105×F×A0.82W'= (3.3.1-5)r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
（3） 容器地面上有良好的保温时，按式（3.3.1-6）计算： 式中：
F=4.2×106λ(904.4-t) (3.3.1-6)d0λ-保温材料的导热系数（kJ/mh℃）；
d0-保温材料厚度（m）；
t-泄放温度（℃）。
（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《压力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）：
a≥W'MZT (3.3.2-1)7.6×10-2?C0?X?P
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a爆破片泄放面积（mm2）； 式中： -W'-压力容器安全泄放量（kg/h）；
C0-流量系数，对一般直圆管C0=0.71，对喇叭型接管C0=0.87;
X
P-爆破片设计爆破压力（MPa）； -气体特性系数，（按附表4.6选取）； -压力容器内气体的摩尔质量（kg/kmol）； -压力容器内气体的绝对温度（K）； -气体的压缩系数。
MTZ2. 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6.6m2/100m3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。
3.3.4 爆破片额定泄放量的核算
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
W≥W'）则α和d即为选式之一来计算爆破片的额定泄放量W，如满足要求（
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)
式中：
M气体 （3.3.4-1） W≤55.8C0CaPZT水蒸汽 （3.3.4-2）
W≤5.2C0CSaP液体 （3.3.4-3）
W≤5.1C0ξaPρPW-爆破片的额定泄放量（泄放能力）（kg/h）；
a-爆破片的最小泄放面积（mm2）；
C-气体的特性系数，由附图4.3查取或按下式计算：
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P02k1=() 时为临界泄放压力比，当P0/P等于或小于临界泄放压力当 Pk+1比时，C有极大值。
k+12k=0.7071k()1k+12P0kC=[()k1Pkk+1P0kk()] (3.3.44)PCmaxk绝热指数； 式中： -
CS-水蒸汽的特性系数，蒸汽压力小于16MPa（表）的饱和蒸汽，CS≈1；过热蒸汽的CS值随过热温度而减少，查附表4.2；
M-气体的分子量；
P-爆破片的设计爆破压力（MPa）；
P0-背压（MPa）；
T-容器或设备内泄放气体的绝对温度（K）；
Z-气体的压缩系数，根据Tr与Pr由附图 4.5查得。对比温度
Tr =T/Tct（Tct-临界温度，K）；对比压力Pr =P/Pct（Pct-临界压力，MPa）。
ρ-液体密度（kg/m3）；
C0-额定泄放系数，取C0=0.62或实测值；
ξ-液体动力粘度校正系数，根据雷诺数
Re=0.3134Wμαξ=1。 由附图4.4查取；当液体粘度等于或小于水的粘度时，取
3.4 爆破片的设计爆破压力和标定爆破压力
3.4.1 每一爆破片装置应有指定温度下的标定爆破压力，其值不得超过容器的设计压力。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。
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爆破压力允差 表3.4.1
爆破片形式 正拱型 标定爆破压力MPa(表) ＜0.2 ≥0.2 ＜0.3 ≥0.3 允许偏差 ±0.010 ±5% ±0.015 ±5% 反拱型 3.4.2 爆破片制造范围
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。
3.4.2.1 正拱形爆破片制造范围
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。
爆破片制造范围（MPa） 表3.4.2
设计爆破压力(MPa) 表 0.10—0.16 0.17—0.26 0.27—0.40 0.41—0.70 0.71—1.0 1.1—1.4 1.5—2.5 2.6—3.5 3.6及以上 上限（正） 0.028 0.036 0.045 0.065 0.085 0.110 0.160 0.210 6% 标准制造范围 下限（负） 0.014 0.020 0.025 0.035 0.045 0.065 0.085 0.105 3% 1/2标准制造范围 上限（正） 0.014 0.020 0.025 0.030 0.040 0.060 0.080 0.100 3% 下限（负） 0.010 0.010 0.015 0.020 0.020 0.040 0.040 0.030 1.5% 1/4标准制造范围 上限（正） 0.008 0.010 0.010 0.020 0.020 0.040 0.040 0.040 1.5% 下限（负） 0.004 0.006 0.010 0.010 0.010 0.020 0.020 0.025 0.8% 3.4.2.2 反拱刀架（或刻槽）型爆破片制造范围 按设计爆破压力的百分数计算，分为：-10%；-5%；0。 3.4.2.3 制造范围说明
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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。
3.4.3 爆破片的设计爆破压力
为了使爆破片获得最佳的寿命，对于每一种类型的爆破片的设备最高压力与最小标定爆破压力之比见表3.4.3。
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表3.4.3
型别名称及代号 简图 设备最高压力(表压) ×100% 最小标定爆破压力(表压) 正拱普通平面型 LPA 70% 正拱普通锥面型 LPB 70% 正拱普通平面 托架型 LPTA 正拱普通锥面 托架型 LPTB 70% 70% 正拱开缝平面型 LKA 80% 正拱开缝锥面型 LKB 80% 反拱刀架型 YD 90% 反拱卡圈型 YQ 90% 反拱托架型 YT 80%
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对于新设计的压力容器，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。
设计爆破压力PB=最小标定爆破压力Pn+制造范围负偏差的绝对值。 根据《钢制压力容器》GB150附录B，容器的设计压力为： 设计压力大于、等于设计爆破压力加上制造范围正偏差。
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 压力关系图和表
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。
压力正允差
制造范围正偏差
制造范围负偏差
压力负允差
由爆破片的形式 确定见表3.4.3
最大设计爆破压力
最大标定爆破压力（不大于容器设计压力）
设计爆破压力
最小标定爆破压力
最小设计爆破压力
最高压力
3.4.4.2 与容器相关的压力关系，见表3.4.4。本表表明了不同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压力数值的比例关系。
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爆破片与容器相关的压力关系表 表3.4.4(见API—520)
压力容器要求 容器压力 爆破片典型特征 121% 火灾情况下最大设计爆破压力 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 110% 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） 最高压力 3.4.5 设计计算举例 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。
解：(1) 情况一：按标准制造范围选用正拱形爆破片。
+0.085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
-0.0450.955～1.085 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）。
(2) 情况二：按1/2标准制造范围选用正拱形爆破片。
+0.04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
-0.020.98～1.04MPa（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。
(3) 情况三：按0标准制造范围选用反拱形爆破片。
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%，故制造厂将按用户要求提供实际爆破压力为1.0±0.05 MPa（表）的反拱型爆破片。
(4) 情况四：按制造范围为-10%选用反拱形爆破片。
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±5%，则该批爆破片的实际爆破压力为0.95± 0.0475MPa（表）。
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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D0=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：
Pn=1.5÷70%=2.14 MPa（表）
?0.16若制造范围为标准制造范围，查表3.4.2为：
?0.085容器的设计压力不能低于最大标定爆破压力：
2.14+0.16+|-0.085|=2.385,因此确定容器的设计压力为2.4 MPa（表）。
（2） 确定爆破温度
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。
（3） 泄放口径的确定
按式3.3.1-2计算，泄放量为5.65×104kg/h。可按式3.3.4-1计算最小泄放面积：
已知：M=17
k=Cp/Cv=1.36 C=0.44 C0=0.62 Z=0.72 T=273+60=333
P=2.14MPa+0.085 MPa =2.225 MPa
WZT?≥55.8×C0×C×PM5.65×1040.72×333a≥55.8×0.62×0.44×2.22517a≥6269mm2d≥4a=89.3mm3.14
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泄放口径应大于等于89.3mm，因此选公称直径为100 mm的爆破片。 （4） 确定爆破片爆破压力允差
查《拱形金属爆破片技术条件》（GB567），爆破压力允差为±5%。得最大设计爆破压力PB.max=2.385×105%=2.5 MPa（表） 最小设计爆破压力PB.min=2.14×95%=2.03 MPa（表）
（5） 爆破片材料选择
考虑介质有轻微腐蚀性，故选用不锈钢材料。
（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%。
设备设计压力的121%=2.4×121%=2.9 MPa（表）,而从（4）计算得最大设计爆破压力PB.max=2.5 MPa（表），故计算结果满足表3.4.4要求。 3.5 爆破片的选用 3.5.1 爆破片形式的确定
3.5.1.1 选择爆破片形式时，应考虑以下几个因素： （1） 压力
a. 压力较高时，爆破片宜选择正拱型；
b. 压力较低时，爆破片宜选择开缝型或反拱型；
c. 系统有可能出现真空或爆破片可能承受背压时，要配置背压托 架；
d. 有循环压力或承受脉动压力的中低压容器则优先选择反拱型。 （2） 温度
考虑高温对金属材料和密封膜的影响，各种材料最高使用温度见表3.5.2-1。
（3） 使用场合
a. 在安全阀前使用，爆破片爆破后不能有碎片； b. 用于液体介质，不能选用反拱型爆破片； 3.5.1.2 表3.5.1为各种爆破片的特性汇总表。 3.5.2 爆破片材料的选择
3.5.2.1 制造爆破片的标准材料为铝、镍、不锈钢、因康镍、蒙乃尔。
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特殊用途时，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），其它材料无法满足腐蚀要求且允许爆破片破裂时有碎片产生。
3.5.2.2 爆破片材料的选择主要有以下因素：
（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。
（2） 使用温度和材料的抗疲劳特性。
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。
各种爆破片特性汇总表 表3.5.1
类型名称 内力类型 抗压力疲劳能力 爆破时有无碎片 正 拱普通型 拉伸 较好 有 正 拱刻槽型 拉伸 好 无 正 拱开缝型 拉伸 差 有，但很少 可能性很小 可以 已加 反 拱刀架型 压缩 优良 无 反 拱鳄齿型 压缩 优良 无 反 拱刻槽型 压缩 优良 无 可否引起撞击火花 可否与安全阀串联使用 背压托架 爆破压力 可能 否 可加 0.03-20 否 可 可加 0.01-8 可能 可 不加 0.2-10 可能性小 可 不加 0.08-2.5 否 可 不加 0.15-10
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各种爆破片材料最高使用温度 表3.5.2-1
最高使用温度℃ 爆破片材料 无保护膜 聚四氟乙烯 铝 银 铜 镍 钛 不锈钢 蒙乃尔 因康镍 100 120 200 400 350 400 430 480 100 120 200 260 — 260 260 260 有保护膜 氟化乙丙烯 100 120 200 200 — 200 200 200 部分材料抗疲劳性能比较 表3.5.2-2
爆破片材料 镍 厚铝板（≥ 0.25mm） 因康镍 316不锈钢 蒙乃尔 薄铝板（≤ 0.127mm） 铜 银 性能比较 1000 1000 700 700 400 7 2 2
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爆破片主要材料及最高使用温度 表3.5.2-3
Materials and maximum operating temperature of bursting disc
爆破片材料 Materials 铝 Alumium 镍 Nickel 不锈钢(316、316L) Stainless steel 钛 Titanium 钽 Tantelloy 因康镍 Inconel 石墨 Graphite 最高温度 Temperature 120℃ 400℃ 480℃ 350℃ 260℃ 480℃ <200℃ 注：成都航空仪表公司 3.5.3 爆破片选用程序
3.5.3.1 根据3.2项的原则确定被保护设备或压力管道系统是否需要设置爆破片。
3.5.3.2 根据工艺介质和操作条件按3.5.1项原则确定爆破片的形式及材料。
3.5.3.3 根据被保护容器或压力管道系统的最高压力及工艺选用的爆破片形式，按表3.4.3中的比值确定爆破片的最小标定爆破压力，再根据3.4.2项的规定和选定的爆破片制造范围，查出制造范围的负偏差，则设计爆破压力=最小标定爆破压力+制造范围负偏差的绝对值。同时验证设计爆破压力是否小于被保护容器的设计压力。
3.5.3.4 根据工艺条件、物理参数按3.3.1项的公式计算爆破片的安全
W。' 泄放量
3.5.3.5 根据3.3.2项的公式计算出爆破片的最小泄放面积α，再由α计算出需要的泄放口径d，并按标准管径的公称直径向上圆整d值，再按圆整d值计算泄放面积，至此初步选定了爆破片的泄放面积和泄放口径。
3.5.3.6 如果需要，可按3.3.4项规定进行爆破片额定泄放量的核算。一般由制造厂核算。
3.5.3.7 填写爆破片装置规格书，提供给材料专业，作为订货的技术条件。使用单位必须选用有制造许可证的单位生产的产品。
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3.6 爆破片与安全阀的组合使用 3.6.1 爆破片安装在安全阀入口
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、剧毒、严禁泄漏等），一般在安全阀入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入口管径。爆破片破裂后泄放面积应不小于安全阀进口面积，同时应保证爆破片破裂的碎片不影响安全阀的正常动作。爆破片的阻力按当量长度计算时，为75倍公称直径。
3.6.2 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环境，爆破片应安装在安全阀的出口处，以保护安全阀不受腐蚀。此时容器内的介质应是洁净的，不含有胶着物质或阻塞物质。
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%。爆破片的公称直径与安全阀出口管径相同。爆破片的泄放面积不得小于安全阀的进口面积。爆破片安装在安全阀出口处附近，爆破片的阻力降按当量长度计时，为75倍公称直径。
3.6.3 爆破片与安全阀并联使用
为防止在异常工况下压力容器内的压力迅速升高，或增加在火灾情况下的泄放面积，安装一个或几个爆破片与安全阀并联使用。
爆破片的标定爆破压力略高于安全阀的设定压力，并不得大于容器的设计压力。爆破片要有足够的泄放面积，以达到保护容器的要求。
3.7 爆破片的安装与维护 3.7.1 爆破片的安装
3.7.1.1 爆破片在安装时应保持清洁，并检验有无破损、锈蚀、气泡和夹渣。铭牌朝向泄放侧。
3.7.1.2 爆破片的入口管道应短而直，管径不小于爆破片的公称直径。 3.7.1.3 爆破片的出口管道应泄向安全场所或密闭回收系统。出口管道应有足够的支撑。要考虑爆破时的反冲力和震动。出口管道的管径要保证管内流速不大于0.5马赫数。对易燃、毒性为极度、高度或中度危害介质的压力容
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器，应将排放介质引至安全地点，进行妥善处理，不得直接排入大气。
3.7.1.4 爆破片单独用做泄压装置时，有时需要及时更换，爆破片的入口管设置一切断阀。切断阀应在开启状态加铅封（C.S.O）。
3.7.1.5 爆破片在安全阀前串联使用时，应在爆破片与安全阀之间设置压力表和放空阀或报警指示器。压力表和放空阀可设置在夹持器上，订货时要说明。
3.7.1.6 爆破片在安全阀后串联使用时，在安全阀与爆破片之间应设置放空管或排污管，以防止压力累积。
3.7.2 爆破片与夹持器的标志
每片爆破片与夹持器都应有永久性标志，其内容包括： 3.7.2.1 爆破片
制造单位及许可证编号
制造批号 日期 年 月 型号 规格 材料
爆破压力（标定爆破压力） 适用介质和适用温度 泄放能力
3.7.2.2 夹持器
型号 规格 材料
3.7.3 爆破片的维护
3.7.3.1 正常情况下，爆破片不需特殊维护。
3.7.3.2 爆破片应定期检验，检查表面有无伤痕、腐蚀、变形和异物吸附。
3.7.3.3 爆破片应定期更换。
3.7.3.4 爆破片在安全阀前串联使用时，要经常检查压力表，确认爆破片是否破裂。
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4 附录
4.1 安全阀与爆破片性能比较表（表4.1）
内 容 结构形式 1 2 3 4 5 6 适用范围 7 8 9 10 11 介质粘稠，有沉淀结晶 对温度敏感性 工作压力与动作压力差 经常超压的场合 动作特性 对 比 项 目 品 种 基本结构 口径范围 压力范围 温度范围 介质腐蚀性 爆 破 片 多 简单 φ3—φ1000mm 几十毫米水柱—几千大气压力 -250-500℃ 可选用各种耐腐蚀材料或可作简单防护 不影响动作 高温时动作压力降低低温时动作压力升高 较大 不适用 一次性爆破 惯性小，急剧超压时反应迅速 一般±5% 一旦受损伤，爆破压力降低 无泄漏 较大，必须更换后恢复生产 不需要特殊维护，更换简单 安 全 阀 较 少 复 杂 大口径或小口径均难 很低压力或很高压力 均难 低温和高温均难 选用耐腐蚀材料有限 防护结构复杂 明显影响动作 不很敏感 较小 适用 泄压后可以复位 多次使用 不很及时 波动幅度大 甚至不起跳或不闭合 可能泄漏 较小，复位后正常生产 12 13 14 15 灵敏性 正确性 可靠性 密闭性 防超压动作 16 动作后对生产造成损失 维护与 更换 17 要定期检验
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4.2 水蒸汽特性系数表（表4.2）
温 度℃ 绝对压力 饱和 MPa 200 220 260 300 340 380 420 460 500 560 600 660 700 系 数（CS） 0.792 0.793 0.795 0.799 0.803 0.808 0.812 0.817 0.822 0827 0.838 0.846 0.858 0.873 0.885 0.900 0.915 0.935 0.956 0.977 1.009 0.768 0.770 0.774 0.775 0.778 0.781 0.785 0.789 0.792 0.796 0.805 0.811 0.819 0.828 0.835 0.849 0.861 0.871 0.883 0.895 0.908 0.742 0.744 0.747 0.747 0.749 0.752 0.754 0.757 0.762 0.768 0.774 0.779 0.786 0.793 0.797 0.804 0.811 0.821 0.824 0.721 0.725 0.732 0.729 0.731 0.731 0.733 0.735 0.739 0.743 0.748 0.752 0.757 0.761 0.766 0.772 0.776 0.781 0.787 0.695 0.696 0.697 0.698 0.702 0.701 0.702 0.703 0.706 0.711 0.714 0.717 0.720 0.724 0.727 0.731 0.735 0.735 0.742 0.679 0.680 0.681 0.682 0.683 0.684 0.685 0.686 0.688 0.691 0.693 0.697 0.700 0.702 0.705 0.708 0.710 0.715 0.714 0.5 1.005 0.996 0.972 0.931 0.896 0.864 0.835 1 0.978 0.981 0.983 0.938 0.901 0.868 0.838 1.5 0.977 0.976 0.970 0.947 0.906 0.872 0.841 0.967 0.955 0.912 0.876 0.845 0.817 2 0.972 0.961 0.918 0.880 0.848 0.819 2.5 0.969 0.957 0.924 0.885 0.851 0.822 3 0.967 0.958 0.934 0.894 0.857 0.826 4 0.965 0.953 0.904 0.865 0.832 5 0.966 0.953 0.911 0.872 0.838 6 0.968 0.958 0.924 0.881 0.844 7 0.971 0.967 0.937 0.888 0.850 8 0.975 0.957 0.897 0.856 9 0.980 0.961 0.909 0.863 10 0.986 0.975 0.926 0.876 12 0.999 1.002 0.956 0.893 14 1.016 0.988 0.907 16 1.036 1.004 0.929 18 1.063 1.028 0.953 20 1.094 1.072 0.982 22 1.129 1.016 24 1.055 26 1.096 28 1.132 30 1.169 32 注：压力和温度处于中间值时，CS可以由内插法计算。
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4.3 气体特性系数（图4.3）
泄放压力比（P0/P）
系数（C） 校正系数（ξ） 4.4 液体粘度校正系数（图4.4）
雷诺数
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4.5 气体压缩系数（Z）值（图4.5）
对比压力Pi/Pct Pi -绝对压力，MPa； Pct-临界压力，MPa； T -绝对温度，K； Tct -临界温度，K。 气体压缩系数（Z）值
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4.6 气体特性系数（X）值（图4.6）
K 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 X 315 318 320 322 324 327 329 331 333 335 K 1.20 1.22 1.24 1.26 1.28 1.30 1.32 1.34 1.36 1.38 X 337 339 341 343 345 347 349 351 352 354 K 1.40 1.42 1.44 1.46 1.48 1.50 1.52 1.54 1.56 1.58 X 356 358 359 361 363 364 366 368 369 371 K 1.60 1.62 1.64 1.66 1.68 1.70 2.00 2.20 X 372 374 376 377 379 380 400 412 注：表中K为气体的定压比热与定容比热之比。
4.7 爆破片装置规格书