2023年爆破片与破片装置.doc

爆破片与破片装置 　 爆破片与爆破片装置 　GB567—1999 　国家质量技术监督局1999—11—01批准 2023—08—01实施 　前言 　 本标准是对国家标准GB567—1989拱形金属爆破片技术条件的修订版本。本版本对以下内容作了较大改变： ——更换了标准名称； ——扩大了标准的适用范围。 　 本标准从实施之日起，同时代替GB567—1989。 　 本标准的附录A、附录D是标准的附录，附录B、附录C是提示的附录。 　 本标准由国家质量技术监督局锅炉压力容器安全监察局提出。 　 本标准由国家质量技术监督局锅炉压力容器检测研究中心归口。 　 本标准起草单位：大连理工大学安全装备厂。 　 本标准主要起草人：丁信伟、李志义、王淑兰、毕明树、喻建良、由宏新、温殿江、徐晓惠、苏士艺、李岳、银建中。 　1 范围 　 本标准规定了爆破片和爆破片装置的定义、技术要求和性能试验方法。 　 本标准适用于压力容器、管道或其他密闭空间防止超压或出现过度真空的爆破片和爆破片装置。爆破片的爆破压力最高不大于500MPa，最低不小于0．001MPa。 　2 定义 　 本标准采用以下定义。 　2．1 爆破片装置 　 由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等装配组成的压力泄放安全装置。 　当爆破片两侧压力差到达预定温度下的预定值时，爆破片即刻动作(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。 　2．3 爆破片组件(又称组合式爆破片) 　 由爆破片、背压托架、加强环、保护膜等两种或两种以上零件组合成的组件。 　2．4 正拱形爆破片 　 压力敏感元件呈正拱形。安装后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。 　2．4．1 正拱普通型爆破片 　 压力敏感元件无需其他加工，由坯片直接成形的正拱形爆破片。 　2．4．2 正拱开缝型爆破片 　 压力敏感元件由有缝(孔)的拱形片与密封膜组成的正拱形爆破片。 　2．4．3 正拱带槽型爆破片 　 压力敏感元件拱面上加工有槽的正拱形爆破片。 　2．5 反拱形爆破片 　 压力敏感元件呈反拱形。安装后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，致使破裂或脱落。 　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)而破裂的反拱形爆破片。 　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破裂或脱落，并随高压介质冲出的反拱形爆破片。 　2．5．3 反拱带槽型爆破片 　 压力敏感元件拱面上加工有槽的反拱形爆破片。 　2．6 平板形爆破片 　 压力敏感元件呈平板形。 　2．6．1 平板开缝型爆破片 　 压力敏感元件由带缝(孔)的平板形片与密封膜组成的平板形爆破片。 　2．6．2 平板带槽形爆破片 　 压力敏感元件平面上加工有槽的平板形爆破片。 　2．7 石墨爆破片 　 压力敏感元件由石墨制成，动作时因弯曲或剪切而破裂。 　2．8 夹持器 　 在爆破片装置中，具有设计给定的泄放口径，用以固定并支承爆破片位置，保证爆破片准确动作的配合件。 　2．9 支承圈 　 用机械方式或焊接方式固定和支承爆破片位置，保证爆破片准确动作的环圈。 　2．10 背压 　 存在于爆破片装置泄放侧的静压。在爆破片装置泄放侧假设存在其他压力源或在入口侧存在真空状态均会形成背压。 　 泄放侧压力超过入口侧压力的差值称为背压差。 　2．11 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托架。 　 置于正拱形爆破片凹面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凸面受压失稳。当系统压力可能出现真空时，此种背压托架可称为真空托架。 　 置于反拱形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。 　2．11．1 张开型背压托架 　 随爆破片爆破而破裂的背压托架。 　2．11．2 非张开型背压托架 　 在爆破片爆破时不发生破裂的背压托架。 　2．12 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。 　2．13 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。 　2．14 保护膜(层) 　 爆破片元件易受腐蚀影响时，用来防止其腐蚀的覆盖薄膜，或者涂(镀)层。 　2．15 坯片 　 从金属薄带或薄板材上，或由石墨棒料上加工出来的，在制成爆破片以前的金属或石墨平片。 　2．16 爆破压力 　 爆破片装置在给定的爆破温度下动作时，爆破片两侧的压力差值。 　2．16．1 设计爆破压力 　 设计爆破片时由需方提出的对应于设计爆破温度下的爆破压力值。 　2．16．．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。 　2．16．3 允许爆破范围 　 由最大和最小设计爆破压力所限定的压力范围。该压力范围由被保护设备的操作条件及设备的强度决定，当爆破片的实际爆破压力在该范围内时，那么所选用的爆破片不会因爆破压力过低而影响正常操作，也不会因爆破压力过高对设备安全构成威胁。 　2．16．4 试验爆破压力 　 爆破试验时，在爆破瞬间所测量到的爆破片的实际爆破压力值。测此爆破压力的同时应测量试验爆破温度。 　2．16．5 标定爆破压力 　 同一批次爆破片，在一定温度下进行爆破试验，所得实际爆破压力的算术平均值。 　2．17 爆破温度 　 与爆破压力相应的压力敏感元件壁的温度。此定义可以与“设计〞或“试验〞二词作定语连用。 　2．18 制造范围 　 由供需双方商定的，一个批次爆破片的标定爆破压力的分布范围。 　2．19 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。其值可以是用正负号表示的绝对数值或百分数。 　 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，且此允差范围亦为允许爆破范围。 　2．20 泄放面积 　 考虑到可能影响爆破片泄放能力的几何因素(如爆破后残留的爆破片碎片、背压托架及其他附件的残片等)后，爆破片装置的最小横截流通面积。 　2．21 泄放量(又称泄放能力) 　 爆破片爆破后，通过泄放面积能够泄放出去的压力介质流量。 　2．22 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、炉批号、性能)和制造工艺完全相同的一组爆破片为一个批次。 　3 要求 　3．1 设计 　3．1．1 爆破片的泄放量(泄放能力)可按附录A(标准的附录)提供的方法确定。 　3．1．2 正拱普通型爆破片的爆破压力，可参照附录B(提示的附录)提供的方法进行估算。 　3．2 材料 　3．2．1 用于制造爆破片、夹持器等金属与非金属材料均应符合国家标准、专业标准(部标准)或有关技术条件规定。 　3．2．2 用于制造爆破片的材料必须有质量证明书和合格证，并应按制造要求进行必要的性能复验。 　 选择材料必须考虑对介质的耐腐蚀性要求。必要时可覆盖耐腐蚀的保护膜，或者涂(镀)层。 　3．2．3 爆破片材料应具有均匀稳定的力学性能和热稳定性。推荐材料的最高适用温度参见附录C(提示的附录)。 　3．2．4 密封膜、保护膜或涂(镀)层必须致密和不漏气。 　3．3 爆破片 　3．3．1 爆破片产品质量包括外观和爆破性能两局部。外观形状与尺寸应符合设计图样。爆破性能必须通过爆破试验检验合格。 　3．3．2 爆破片的内外外表应无裂纹、锈蚀、微孔、气泡、夹渣和凹坑等缺陷，不应存在可能影响爆破性能的划伤等。 　 开缝型或带槽型爆破片的缝(孔)或槽的周边应无毛刺，缝(孔)或槽的几何形状与尺寸应符合设计图样要求。 　3．3．3 爆破压力允差按表1规定，或按设计技术要求规定。 　表A1 爆破压力允差 　标定爆破压力范围 　MPa 　相对标定爆破压力的允差 ≥0．001～0．01 ±50％ 　>0．01～0．1 ±25％ 　>0．1～0．3 ±15％ 　>0．3～100 ±5％ 　>100～500 ±4％ 　注：当标定爆破压力小于0．1Mh或大于100Mh时，爆破片的爆破压力允差允许供需双方在表1规定的根底之上再进一步协商确定，作为检验、交货依据。 　3．3．4 考查爆破性能的爆破试验应在设计爆破温度下进行。试验条件应由供需双方协商确定，应尽量使其接近爆破片的使用条件。当室温下的试验结果能够保证设计爆破温度下的爆破性能时，那么可以在室温下进行。 　3．3．5 爆破片的制造范围应由供需双方参照附录D(提示的附录)协商确定。 　3．4 夹持器 　3．4．1 夹持器的根本结构型式有：普通型、增大型、螺纹型及符合本标准的其他结构类型。 　 普通型(或称插入型)夹持器(见图1)可居中安装在法兰的螺栓孔内侧，夹持器外圆直径不大于法兰螺栓圆内径。爆破片装置应准确地居中装入法兰间，才能保证爆破片的爆破性能和法兰密封性能。经制造厂与用户协商，可采用以下方法来使其对中： 　 a)夹持器外圆恰好装入法兰的螺栓孔内侧； 　 b)使用定位接头； 　 c)其他适宜的方法。 　 增大型(或称活套法兰型)夹持器(见图2)，一般与配合法兰有相同的外径，通过法兰螺栓使其定位，居中装入法兰间。 　 螺纹型(或称螺塞式)夹持器(见图3)由两个或多个零件通过螺纹连在一起将爆破片固定。这类夹持器一般适用于爆破片泄放直径较小的场合。 　3．4．2 夹持器必须与爆破片配套设计、制造，以保证正确配合。它应能传递均匀的夹紧载荷，确保爆破片受压直至爆破时其边缘不被抽动，并保证周边密封，不发生泄漏。 　3．4．3 夹持器一般应高出爆破片的拱顶，或采用其他措施防止爆破片产生意外的损坏。 　3．4．4 夹持器上一般应有定位结构，保证与爆破片正确装配。 　3．4．5 夹持器只能与原设计爆破片配合使用，未经制造厂同意不得随意修改和替换。 　3．5 支承圈 　3．5．1 支承圈的加工应确保爆破片能够及时脱落。其高度参照3．4．3要求。 　3．5．2 支承圈与爆破片由制造厂装配成一体以后，不得随意拆卸、加固或更动固定点。 　3．6 背压托架 　3．6．1 背压托架应当有足够刚度。与爆破片组合以后，应能承受1．3倍的最大背压差，保压时间应在1min以上。 　3．6．2 非张开型托架上的开孔自由截面积之和应能满足爆破片爆破时的泄放量要求。 　3．6．3 张开型背压托架的开裂压力应小于爆破片的爆破压力。 　3．6．4 背压托架上孔或缝的边缘均应无毛刺或其他易损伤爆破片或密封膜(保护膜层)的结构缺陷。 　4 试验 　4．1 检查 　4．1．1 制造爆破片的同批材料均应通过工艺成型试验检查材料的均匀性和综合质量。 　 工艺成型试验是在同批材料的适当部位至少冲剪出3片试验坯片进行爆破片成形加工，经外表质量检查合格后进行爆破试验。各片爆破压力的最大偏差应在规定的爆破压力允差(见表1)范围内。 　4．1．2 爆破片成品检查 　 爆破片成品检查包括如下内容： 　 a)逐片作外表质