爆破片选型计算
GB/T 567 · GB/T 38599 · API 520 / 521
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按 GB/T 567.1/2 整定爆破压力(型式 → 操作比 → 制造范围 → 可行区间)、按 API RP 520 Part I 计算所需泄放面积并选公称通径。
改容器设计压力、工作压力、型式或泄放量,其余全部联动重算
,不用点「计算」。
① 主控 · 工况与泄放量
只需决策这几项,其余自动跟随
应用方式
爆破片单独泄放
串联于安全阀入口侧
串联于安全阀出口侧
并联于安全阀(后备保护)
介质相态
气体 / 蒸汽
液体
泄放量来源
直接给定 W
火灾工况(API 521)
液体受热膨胀
换热管破裂
常用介质预设
— 自定义 —
空气
氮气
饱和水蒸气
过热蒸汽
二氧化碳
氢气
水(液体)
导热油(液体)
安全泄放量 W
kg/h
滑块
2000
300
800
2000
5000
10000
20000
火灾工况参数(API 521 §4.4.5:Q = K·F·A
w
0.82
)
容器型式
立式圆筒
卧式圆筒
球罐
直径 D
m
筒体长 / 高 L
m
液位高度 h
m
环境因子 F
裸容器 1.0
汽化潜热 λ
kJ/kg
消防与排液
有(K = 43.2)
无(K = 71.0)
湿润面积取 7.62 m(25 ft)以下受热面;立式加下封头投影,卧式按液位湿周 + 两端弓形,球罐按球冠 π·D·h。
液体受热膨胀(W = ρ·V·β·ΔT′·60)
容器体积 V
m³
体膨胀系数 β
1/K
升温速率 ΔT′
K/min
适用于满液容器受外部供热 / 冷却失效的膨胀泄放;β 取泄放温度下液体值(水 100 ℃ 约 7.5×10⁻⁴,有机液 8~12×10⁻⁴)。
换热管破裂(等效孔面积 = 2 × 单管内截面积,孔口 C
d
= 0.62)
换热管外径 d
o
mm
壁厚 δ
mm
高压侧压力
MPa(G)
低压侧压力
MPa(G)
按 API 521 §4.4.4:一根管完全断裂的等效孔面积取 2 倍单管流通面积;管程向壳程泄漏量按孔口流量计算。
② 主控 · 压力、温度与爆破片型式
决定爆破压力可行区间
容器设计压力 P
d
MPa(G)
滑块
0.35
0.1
0.35
0.60
1.00
1.60
2.50
4.00
最高工作压力 P
w
MPa(G)
爆破(泄放)温度
℃
爆破片型式
正拱普通型 L(操作比 ≤0.70)
正拱开缝·刻槽型 LF/LC(≤0.80)
反拱型 Y 刀架/鳄齿/带槽(≤0.90)
平板开缝型 PF(≤0.50)
石墨型 GT(≤0.80,强腐蚀)
排放侧背压
MPa(G)
③ 随动量
灰色锁定 = 由主控与型式唯一确定;点「自动」可切手动指定
安全泄放量 W
直接给定
锁定
标定爆破压力 P
b
可行区间内取上限并圆整
自动
实际爆破压力下限 P
b,min
Pb×(1−制造下偏差)×Kt
锁定
实际爆破压力上限 P
b,max
Pb×(1+制造上偏差)×Kt
锁定
泄放压力 P
1
保守取 P
b,min
+ 大气压
锁定
所需泄放面积 A
单台,API 520
锁定
当量孔径 d
eq
= 2√(A/π)
锁定
公称通径 DN
取 A
eff
≥ A 的最小档
自动
额定泄放量
按选定 DN 反算,合计
锁定
爆破片为一次性全开装置,泄放时不累积超压,故泄放压力取
最小
标定爆破压力(最保守),不再叠加 10 % 超压——这是与安全阀定径的关键差别。
④ 更多参数(物性 / 系数 / 制造范围 / 选型)— 点开调整
A · 气体 / 蒸汽物性
摩尔质量 M
g/mol
绝热指数 k
Cp/Cv
压缩因子 Z
—
双原子气 k=1.40
过热蒸汽 1.30
饱和蒸汽 1.135
多原子气 1.10
B · 液体物性
密度 ρ
kg/m³
动力粘度 μ
mPa·s
C · 系数与制造范围
泄放系数 K
d
爆破片 0.62 / 组合 0.975
组合修正 K
c
串联安全阀 0.90
制造范围
零制造范围(定制)±0 %
1/4 标准范围 ±2.5 %
1/2 标准范围 ±5 %
标准范围 ±10 %
0 ~ +10 %
−10 % ~ 0
爆破温度修正 K
t
按爆破温度标定取 1
超压限度系数
常规 1.0 / 爆炸泄放 1.1
爆破压力圆整档
MPa,0 = 不圆整
台数 n
并联
粉尘 / 爆炸泄放
否
是(校核 20 kPa)
D · 选型
流通面积利用系数 φ
扣除背压支撑与残留
φ = 自由流通(泄放)面积 / 夹持器流通面积,随型式变化(反拱 0.90、正拱开缝 0.80、正拱普通 0.70、石墨 0.90)。 K
d
应以制造厂型式试验值(GB/T 567.4 / ASME Sec.VIII UD)为准,无实测数据时取 0.62。
载入算例
点一下即整表联动
A1 活化装置氮气(反拱,200 kPa 级)
A2 蒸汽发生器壳侧饱和蒸汽
A3 满液容器热膨胀(液体)
A4 卧式储罐火灾(气体泄放)
A5 石墨型耐盐酸(串联安全阀)
计算结果
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依据 GB/T 567.1-2012 / GB/T 567.2 / GB/T 38599-2020、GB 150.1 附录 B 与 API RP 520 Part I、API Std 521 编制; 爆破片须由制造厂按爆破温度标定并出具型式试验报告,最终选型应符合设计文件与 TSG 21 规定。
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