爆破片装置国内外标准对比分析

爆破片装置国内外标准对比分析　吴全龙　（上海华理安全装备有限公司，上海２０１１０８）　摘要：目前国际上较为通用的爆破片装置标准主要有美洲体系（ＡＳＭＥ标准）和欧洲体系（ＩＳＯ　４１２６系列标准），国内较权威的爆破片装置标准是ＧＢ　５６７和ＧＢ　１５０附录Ｂ。通过对国内外承压　设备用爆破片装置标准进行对比分析，指出了国内标准不足之处，并对今后国家标准的制修定提出　了建议。　关键词：爆破片装置；标准；超压限度；操作比；设计爆破压力　中图分类号：ＴＱ０５５．８；Ｔ一６５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—４８３７（２０１１）Ｏ５—００４８一ｏ７　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４８３７．２０１１．０５．００８　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　Ｏｖｅｒｓｅａｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｗＵ　Ｑｕａｎ—ｌｏｎｇ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｈｕａｌｉ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１　１０８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｔｗｏ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｌｙ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　ｓｙｓｔｅｍ　（ＡＳＭＥ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）ａｎｄ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　ｓｙｓｔｅｍ（ＩＳＯ　４１２６　Ｓｅｒｉｅｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｂｕｒｓｔｉｎｇ　ｄｉｓｃ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ．Ａｔ　ｈｏｍｅ，ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｍｏｒｅ　ａｕｔｈｏｒｉｔａｔｉｖｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｒｓｔｉｎｇ　ｄｉｓｃ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｒｅ　ＧＢ　５６７　ａｎｄ　ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｂ　ｏｆ　ＧＢ　１５０．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｏｖｅｒｓｅａｓ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｒｓｔｉｎｇ　ｄｉｓｃ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｏｒｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｉｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ，ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｆｕｔｕｒｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｕｒｓｔｉｎｇ　ｄｉｓｃ　ｄｅｖｉｃｅｓ；ｓｔａｎｄａｒｄ；ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｌｉｍｉｔ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｒａｔｉｏ；ｓｐｅｃｉｉｆｅｄ　ｂｕｒｓｔｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　形成了一个上规模、有自主创新能力、市场开拓能　０引言　力的先进制造行业，为国民经济飞速发展提供了　有效可靠的安全保障。特别是近１０年，随着国际　交流的日益加快，制造工艺的不断提高，国外产品　的不断输入，国内产品也大量出口，因此新产品、　新工况、新技术、新装备不断涌现，逐渐地我国早　期的一些爆破片装置标准已经不再适用。　为了能对爆破片行业进行及时、科学的指导，　规范、提高整个爆破片行业技术水平、制造水平，　对我国现行爆破片装置标准进行修订和整合显然　爆破片装置是保护承压设备安全的一种重要　泄放装置，它的作用在于当承压设备因压力突然　变化，可能影响设备安全时，爆破片破裂从而泄放　压力介质、保护设备安全。　国内爆破片发展历史已近３Ｏ年，在这３Ｏ年　中，爆破片无论是从设计、制造、试验，还是从市场　推广、使用普及等各方面都取得了较大发展，已经　第２８卷第５期　压　力　容　器　总第２２２期　已迫在眉睫。文中通过收集国内外现行的爆破片　装置标准并对其进行比较分析，指出了国内标准　不足之处，对今后国家标准制修定提出了一些建　议。　结合国情指定了相应的标准，国内外爆破片装置　标准目录见表１。　２国内爆破片装置标准现状　１　国内外主要爆破片装置标准目录　从表１中可以看出，我国爆破片装置标准中　除了ＧＢ　５６７—１９９９及ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ是强　目前国际上较为通行的爆破片标准主要有美　制标准外，其他几项均为推荐性标准。ＧＢ　５６７一　洲体系和欧洲体系，我国也参照这些国际标准并　１９９９　标准是充分借鉴了ＩＳＯ　６７１８（已作废，被　表１　国内外有关爆破片装置的标准规范　项目　标准号　标准规范名称　ＧＢ　１５０—１９９８　《钢制压力容器》附录Ｂ　ＧＢ　５６７－－１９９９　《爆破片与爆破片装置》　ＧＢ／Ｔ　１２３５３—１９９９　《拱型金属爆破片装置分类与安装尺寸》　ＧＢ／Ｔ　１４５６６—　３　《正拱形金属爆破片型式与参数》　ＧＢ／Ｔ　ｌ４５６７—＿９３　《反拱形金属爆破片型式与参数》　中国　ＧＢ／Ｔ　１４５６８—　３　《开缝形金属爆破片型式与参数》　标准　ＧＢ／Ｔ　１６１８１—１９９６　《爆破片装置夹持器型式和外形尺寸》　ＧＢ／Ｔ　１６９ｌ８—１９９７　《气瓶用爆破片技术条件》　ＨＧ／Ｔ　２０５７０．３—－９５　《爆破片的设置和选用》　ＳＹ／Ｔ　１ＯＯ４４—＿２０ｏ２　《炼油压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装》　ＧＢ／Ｔ　１２２４２—－２００５　《压力释放装置性能试验规范》　・　Ｉ．ＳＧ　Ｒ０ｏＯ４—＿２００９　《固定式压力容器安全技术监察规程》　ＡＳＭＥⅢ一ＮＢ一７０００　Ｒｕｌｅｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｆａｃｉｌｉｔｙ—Ｃｌａｓｓ　１　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ＡＳＭＥⅧ一１（２００７版）　ＰＲＥＳＳＵＲＥ　ＶＥＳＳＥＬＳ—Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　１　美洲　ＡＳＭＥⅫ一ＴＲ（２００７版）　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｔａｎｋｓ　体系　ＡＳＭＥ　ＰＴＣ　２５（２００１版）　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｒｅｌｉｅｆ　Ｄｅｖｉｃｅｓ—Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　Ｃｏｄｅ　Ｓｉｚｉｎｇ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ—Ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｉｎ　Ｒｅ－　标准　ＡＰＩ　ＲＰ５２０一Ｐ１：２０００　ｉｆｎｅｒｉｅｓ　Ｐａｒｔ　１一Ｓｉｚｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　Ｓｉｚｉｎｇ，Ｓｅｌｄｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ—Ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｉｎ　Ｒｅ－　ＡＰＩ　ＲＰ５２０一Ｐ２：２００３　ｉｆｎｅｒｉｅｓ　Ｐａｒｔ　２一Ｉｎｓｔｌａｌａｔｉｏｎ　ＩＳＯ　４１２６—２：２００３　Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　欧洲　ＩＳＯ　４１２６—３：２００６　Ｓａｆｅｔｙ　Ｖａｌｖｅｓ　ａｎｄ　Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　体系　ＩＳＯ　４１２６—６：２００３　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｔｌａｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　标准　ＩＳＯ　４１２６—７：２００４　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｄａｔａ　ＥＮ　７６４—７：２００２　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｐａｒｔ　７：Ｓａｆｅ￣Ｓｙｓｔｅｍｓ　ｆｏｒ　Ｕｎｆｉｒｅｄ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ　ＩＳＯ　４１２６替代）而编制的，主要是对爆破片生产　选用爆破片及确定爆破片基本性能参数（如设计　制造厂家的要求，从设计、选材、制造、试验、标记、　爆破压力、爆破温度等）的重要依据。　包装等方面作出了规定，而对与用户和设计单位　ＧＢ／Ｔ　１２３５３－－１９９９，ＧＢ／Ｔ　１６１８１－－１９９６两个　密切相关的爆破片应用、选择和安装则未提及，这　标准都是涉及爆破片（夹持器）的结构型式、爆破　显然跟不上爆破片Ｅｔ新月异的发展需要。　片压力范围和爆破片装置与法兰系列尺寸的选配　ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ　是爆破片标准体系　等。ＧＢ／Ｔ　１４５６６－－１９９３～ＧＢ／Ｔ　１４５６８－－１９９３三　不可缺少的组成部分，从压力容器设计的角度对　个标准主要是对正拱形、反拱形、开缝形金属爆破　爆破片设计爆破压力、爆破片爆破后容器超压限　片型式、公称通径、爆破压力范围作出了规定。　度的要求等方面作了详细规定，是容器设计人员　ＨＧ／Ｔ　２０５７０．３＿＿９５是为设计人员提供爆破　４９　爆破片装置国内外标准对比分析　Ｖｏ１２８．Ｎｏ５　２０１１　片装置设计依据而编制的，比ＧＢ　５６７－－１９９９增加　破片与安全阀组合安全装置，第５部分为控制式　了不少内容，除了爆破片安全装置内容，还有安全　安全泄放系统，第７部分为基础数据，第９部分为　阀与爆破片安全装置组合、爆破片安全装置的应　除单一爆破片外安全泄放装置的应用与安装，第　用、选择与安装，其编写思路主要是参考了ＡＰＩ　８部分由于未按时完成，已被注销。　５２０。但作为一个标准而言，内容不够简洁，语言　ＩＳＯ　４１２６在编写思路上是将与制造厂家相关　不够精炼。　的内容安排在ＩＳＯ　４１２６—２中，而将和广大设备　ＳＹ／Ｔ　１００４４－－２００２则完全是ＡＰＩ　５２０的翻译　设计单位、使用单位相关的内容则安排在ＩＳＯ　版本。　４１２６—６中。　ＧＢ／Ｔ　１２２４２－－２００５是为进行压力释放装置　ＩＳＯ　４１２６—２＿４　主要对爆破片装置定义、材　的动作性能试验及排量试验提供指导和规则的，　料、型式分类、夹持器、背压支架、加强环、密封装　该标准在国内首次对爆破片流体阻力系数的测定　置、爆破试验、标记、质量证明书、储存和包装等进　提出了试验方法。　行了规定，并且在附录Ａ，Ｂ中给出了国外常用爆　破片材料一览表。　３　国外爆破片装置标准现状　ＩＳＯ　４１２６—６　则从应用、选择和安装三方面　进行介绍，其中应用部分含爆破片单独使用及爆　从表１也可以看出，对国际标准一般可将其　破片和安全阀组合使用等内容，选择则包括爆破　分为两大体系，即美洲体系和欧洲体系（ＩＳＯ体　片型式的选择、爆破允差的选择等，并对爆破片安　系）。美洲体系为ＡＳＭＥ部分及ＡＰＩ　ＲＰ５２０部　装位置及安装要求作了介绍。另外还有５个附　分，欧洲体系即ＩＳＯ　４１２６。　录，附录Ａ为用户提供参数表，附录Ｂ为爆破片　我们通常所说的ＡＳＭＥ关于爆破片装置标准　使用更换周期指导，附录Ｃ为泄放能力计算，附　部分是指ＡＳＭＥⅧ一１　ＵＧ１２５—１３７　部分，该部　录Ｄ为压缩因子ｚ的推导，附录Ｅ为爆破片装置　分对各种泄压装置，包括泄压阀、安全阀、不重新　流体阻力系数试验。　闭合泄压装置（安全膜片和安全销）、液体泄压　从以上比较中也可以看出，ＩＳＯ　４１２６中将爆　阀，进行了基本要求、排量试验、使用、安装等方面　破片装置的应用、选择和安装放在了一个更加重　的一般规定；对其中较重要和复杂的爆破片流体　要和突出的地位，根据不同安全泄放装置的特点，　阻力系数测定试验装置则在ＰＴＣ２５中作出专门　形成了相对独立又相互联系的系列标准，标准清　介绍；对结构型式、安装、选择、使用方面的较为细　晰明了，是爆破片专业标准很好的借鉴案例。　节的要求在ＡＰＩ　ＲＰ５２０中作重点介绍，将这三者　无论是美洲体系还是欧洲体系，均将泄压装　结合在一起就形成了较为完整的美洲体系标准。　置作为一个整体来介绍，其中既包含爆破片装置，　某些特殊的承压设备设计方法或特殊的使用场合　同时又包含安全阀、泄压阀、安全销等其他泄压装　或特殊的承压设备，对于爆破片装置可能会有某　置，这也应该是我国今后标准规划的一个方向。　些特殊的要求，这一点应引起足够重视。比如　ＡＳＭＥⅧ一２　ＡＲ篇就对按分析设计方法制造设　４　国内外爆破片标准技术指标分析比较　计压力容器时爆破片装置作出了规定，ＡＳＭＥⅧ　一３　ＫＲ篇则对高压容器用爆破片装置作出了规　４．１爆破片装置泄放时承压设备超压限度　定；同样地，ＡＳＭＥⅫ一ＴＲ篇是关于在移动式压　超压限度是指承压设备在泄压装置（安全　力容器上安装爆破片装置的相关要求，ＡＳＭＥ　Ｉｎ—　阀、爆破片）动作时设备内允许达到的相对于设　ＮＢ（ＮＣ、ＮＤ）一７０００是关于核能设备中安装爆破　计压力（或最高允许工作压力）的增压，即承压设　片装置的相关要求。　备在泄压装置动作后允许承受的最大压力增值。　欧洲体系即ＩＳＯ　４１２６国际标准，全称为Ｓａｆｅ—　由于承压设备材料强度有一定的安全裕量，允许　ｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｇａｉｎｓｔ　Ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ　Ｐｒｅｓ—　在一定的压力增值范围内短期超压，但压力增值　ｓｕｒｅ，共分成９个部分，第１，４两部分为安全阀，　不能过大，以免设备受到累积损伤后发生破坏。　第２，６两部分为爆破片安全装置，第３部分为爆　为了保证承压设备安全，同时最大限度地利用材　５０　第２８卷第５期　压　力　容　器　总第２２２期　料承载能力，国内外标准规范对设置泄压装置的　定方法的对比分析可以看出，国外标准是直接以　容器最高允许工作压力作为基准来确定爆破片设　承压设备超压限度都会作出具体规定。超压限度　是根据承压设备在泄压装置动作后最大承载能力　提出的压力指标，不能随便用于正常操作工况，它　计爆破压力，国内标准主要是以容器设计压力作　为基准确定爆破片设计爆破压力，当采用最高允　许工作压力作为基准时需在图样和铭牌上注明。　容器实际能承受的最大压力不是设计压力而是最　高允许工作压力，采用最高允许工作压力作为超　压的起点显然比采用设计压力更有利于容器的稳　定操作，因为容器操作中有可能出现瞬间的压力　跳动，这种压力的变化一般并不影响正常的工艺　主要体现在相关标准之中，在设计时一般不需要　作具体计算。　超压限度是衡量泄放装置性能的一个最重要　技术指标，无论泄放装置口径、动作压力如何选　择，最终在泄放时必须满足超压限度的要求。ＧＢ　１５０附录Ｂ是以容器设计压力或最高允许工作压　力作为起始压力来确定超压限度的，ＡＳＭＥⅧ一１　和ＡＳＭＥ　ＸｌＩ则是直接以最高允许工作压力来确定　超压限度的，具体规定见表２。　表２　ＧＢ　１５０附录Ｂ与ＡＳＭＥⅧ一１　关于超压限度对比　项目　ＧＢ　１５０附录Ｂ　ＡＳＭＥⅧ一１　ＡＳＭＥⅫ　单一泄放装置　１０％　１０％　＿＿——　多泄放装置　ｌ２％　１６％　●＿——　辅助泄放装置　１６％　２ｌ％　３０％　（防火灾）　可以看出，ＧＢ　１５０附录Ｂ规定偏保守，建议　在今后标准修订中可将超压限度适当放大。　４．２设计爆破压力确定基准　在确定爆破片制造参数时，设计爆破压力是　一个特别重要的参数，选择高了爆破片不能起到　安全保护的效果，选择低了容易出现非正常爆破，　从而影响生产。现行ＧＢ　５６７－－１９９９对此未做规　定，给选型带来了一定的不便，ＴＳＧ　Ｒ０００４－－２００９　及ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ则作出了相应规定。　ＴＳＧ　Ｒ０００４－－２００９　仅对爆破片设计爆破压　力的确定作了最为原则的规定，即爆破片装置的　设计爆破压力不得大于容器的设计压力，并且爆　破片的最小设计爆破压力不得小于容器的工作压　力。附录Ｂ则按爆破片作为主泄放装置与附加　泄放装置两种情况分别作出规定，即爆破片为主　泄放装置（或单一泄放装置）时，爆破片装置的设　计爆破压力不得大于容器的设计压力；而爆破片　为附加泄放装置时，爆破片装置的设计爆破压力　不得大于容器的设计压力１．０４倍。　通过对ＴＳＧ　１１０００４—２００９，ＧＢ　１５０－－１９９８附　录Ｂ与ＡＳＭＥⅧ一１关于爆破片设计爆破压力确　操作，在确保设备安全的前提下，爆破片的爆破压　力提高一些，则爆破片破裂的可能性就少一些，从　事工艺生产的商家能够从中获得尽可能大的经济　效益。　建议在今后的相关标准修订中，以最高允许　工作压力作为基准来确定爆破片设计爆破压力，　并可参照ＡＳＭＥⅧ一１　ＵＧ一１３４分单套泄放装　置、多套泄放装置、防止火灾工况３种情况对爆破　片设计爆破压力作出规定，见表３。　表３爆破片设计爆破压力ｐ　的确定　（Ｐ为容器最高允许工作压力）　容器形式　设计爆破压力ｐ　＾Ｉ　一　设置单套爆破片时：ｐ　≤Ｐ　设置多套泄放装置，爆破片作为附加泄　固定式　放装置时：　≤１．０５Ｐ　压力容器　用于防止火灾，爆破片作为辅助泄放装　置时：　≤１．１Ｐ　以上所涉及的均是关于固定式压力容器用爆　破片设计爆破压力的确定，对于移动式压力容器　上使用的爆破片如何确定其设计爆破压力，可参　照ＡＳＭＥⅫ一ＴＲ（２００７版）给出规定。　４．３爆破片爆破压力允差　爆破片爆破压力允差是指爆破片实际的试验　爆破压力相对于标定爆破压力的最大允许偏差。　爆破压力允差的大小决定着爆破片最小爆破压力　和最大爆破压力，是爆破片的一个重要技术指标。　ＧＢ　５６７－－１９９９中爆破压力允差的规定（见表４）　存在某些不合理性，在新标准修订过程中应给予　改进。　可以看出，ＧＢ　５６７－－１９９９关于爆破压力允差　的确定存在以下不合理性：　５１　ＣＰＶＴ　爆破片装置国内外标准对比分析　Ｖｏ１２８．Ｎ０５　２０ｌ１　表４爆破压力允差（节选自ＧＢ　５６７ｍ１９９９）　力允差为±５％，从而可确定其爆破压力范围为　标定爆破压力范围／ＭＰａ　相对标定爆破压力的允差　（０．２９５，０．３２６）ＭＰａ，同样条件下另一批次爆破片　的标定爆破压力为０．２９ＭＰａ，则其爆破压力允差　＞０．１一Ｏ．３　±１５％　可定为－ｉ－１５％，从而可确定其爆破压力范围为　＞Ｏ．３～１００　±５％　（Ｏ．２４７，０．３３４）ＭＰａ，较小的标定爆破压力却得出　了更高的最大爆破压力，这显然是不太合理的。　＞１０ｏ～５０ｏ　±４％　以上问题在ＡＳＭＥⅧ一１及ＩＳＯ　４１２６—６中　（１）标准中只按标定爆破压力范围来确定爆　解决得较好，可供今后制定标准时参考。　破压力允差，而不考虑爆破片结构型式。　ＡＳＭＥ　Ｖｌｌｌ一１　ＵＧ一１２７规定特定膜片温度下　（２）标准中规定对于标定爆破压力在０．１—　的爆破压力允差，当标定爆破压力≤４０　ｐｓｉ时，为　０．３　ＭＰａ（实际制造过程中大量出现的一个压力　±２　ｐｓｉ，当标定爆破压力＞４０　ｐｓｉ时，为±５％。　范围等级）之间爆破压力允差为±１５％，似显过　对于≤４０　ｐｓｉ的爆破压力允差，由于采用压力绝　于宽松，且有明显的不合理之处。例如，若某批次　对值的方法来确定，从而可避免上述（２）所述情　爆破片的标定爆破压力为０．３１　ＭＰａ，则其爆破压　况，如表５所示。　表５　ＡＳＭＥ　Ｗ一１爆破压力允差示例　标定爆破压力　允差／标定爆破压力　（最小爆破压力，最大爆破压力）　４０　ｐｓｉ（２７６　ｋＰａ）　±５．０％　（３８　ｐｓｉ，４２　ｐｓｉ）　３５　ｐｓｉ（２４１．５　ｋＰａ）　±５．７％　（３３　ｐｓｉ，３７　ｐｓｉ）　３０　ｐｓｉ（２０７　ｋＰａ）　±６．７％　（２８　ｐｓｉ，３２　ｐｓｉ）　２５　ｐｓｉ（１７３　ｋＰａ）　±８．Ｏ％　（２３　ｐｓｉ，２７　ｐｓｉ）　２０　ｐｓｉ（１３８　ｋＰａ）　±ｌ０．０％　（１８　ｐｓｉ，２２　ｐｓｉ）　１５　ｐｓｉ（１０４　ｋＰａ）　±１３．３％　（１３　ｐｓｉ，１７　ｐｓｉ）　ＩＳＯ　４１２６—６中则是按爆破片不同的结构型　直接排放到大气中，并且满足：（１）排放口设置在　式考虑到其制造难度的不同而分别差异性规定其　离容器进口接管８倍管径之内；（２）排放管离爆　允差，同时在ＩＳＯ　４１２６—６中取消了制造范围的　破片装置的长度不大于５倍管径；（３）进口和排　概念，所以在确定允差时考虑到此因素，对正拱型　放口的公称管径应等于或大于爆破片泄放通　爆破片，由于制造时受材料限制较大，因此适当加　径。”　大了允差值。　当不满足以上条件时泄放系统的泄放能力需　４．４爆破片装置泄放能力计算　通过分析总的系统流动阻力来确定。这个分析要　爆破片装置泄放能力是爆破片一个重要性能　考虑爆破片装置、管道、管道附件（包括容器出口　参数，ＧＢ　５６７－－１９９９及ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ中　管道）、弯头、三通、异径管、阀门等，且可采用工　均对爆破片装置泄放能力的计算分气体、水蒸气、　程实践中可接受的计算方法来确定通过管道系统　液体３种介质工况进行了规定。标准中的公式虽　的流量，泄放能力计算值一般应乘以０．９或更小　然表达形式与ＩＳＯ　４１２６及ＡＳＭＥⅧ～１　ＵＧ一１３１　的系数弥补这种方法某些不确定的内在因素。其　有所不同，但这只是因为相互之间采用不同的单　中爆破片装置产生的流体阻力可通过试验进行确　位，其最终计算结果是一致的。　定。　但ＧＢ　５６７－－１９９９及ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ未　由于不满足以上条件的工况在现代大型化工　对公式适用范围作出规定，这显然是不合理的。　中越来越普遍，因此有必要增加对爆破片流体阻　关于这一点，ＩＳＯ　４１２６及ＡＳＭＥⅧ一１则有明确　力系数的介绍，并将爆破片装置泄放能力的计算　的规定，即各公式仅适合于以下工况：“爆破片应　根据实际工况按以上两种情况区别对待。　’　５２　第２８卷第５期　压　力　容　器　总第２２２期　另外，ＩＳＯ　４１２６及ＡＳＭＥⅧ一１在进行泄放　计人员在计算泄放能力时使用。　这一概念在我国相关标准中尚未提及，这对　能力的计算时都是以泄放压力代人各公式，而ＧＢ　５６７－－１９９９及ＧＢ　１５０一ｌ９９８附录Ｂ则是以设计　爆破压力代入各公式，这两者是有区别的，严格来　讲，应采用泄放压力。　４．５爆破片操作比　保证爆破片是否具备足够的泄放能力是存在隐患　的，而且国内经常会出现爆破片失效但未全开启　（有的甚至还不到理论开启面积的一半）。建议　在今后标准修订时应将最小净泄放面积作为爆破　现行ＧＢ　５６７—１９９９中对操作压力、设计爆破　片的一个基本性能参数。　压力、最小设计爆破压力及最大设计爆破压力仅　４．７流体阻力系数　限于概念定义的介绍，对它们之间的关系则未提　流体阻力系数　是一个无量纲系数，用来计　及，但在具体涉及到爆破片的设计选型及用户具　算压力泄放系统中因爆破片装置（包括爆破片和　体使用时，这其实就涉及到一个操作比的概念问　题，是非常重要的。　为了防止爆破片在使用过程中因疲劳等原因　导致提前破裂，对不同结构型式的爆破片装置应　规定一个合适的工作压力与爆破片最小爆破压力　之间的比值，即操作比。换句话说，应确保在最小　设计爆破压力和工作作压力之间有合适的差值空　间，差值空间大小的确定和爆破片材料、爆破片结　构类型及操作过程条件（如温度、压力脉动等）有　关。需要的差值空间越大，则说明该种结构型式　爆破片抗疲劳性能越差。　关于工作压力与设计爆破压力的关系，ＧＢ　１５０－－１９９９附录Ｂ作出了规定，ＧＢ　１５０－－１９９９附　录Ｂ中按载荷性质（脉动载荷和静载荷）来确定　操作比（ＧＢ　１５０－－１９９９附录Ｂ表Ｂ２取倒数即　是）有其可取之处，但实际工况中难以区分是脉　动载荷还是静载荷。　ＩＳＯ　４１２６—６中对典型结构型式爆破片的最　大操作比介绍得较为详细，在新修订的ＧＢ　５６７—　１９９９中可以采用。　４．６爆破片最小净泄放面积　最小净泄放面积是指爆破片装置用于排放流　体的最小横截面的流通面积，是衡量爆破片装置　泄放能力的一个重要指标。该流通面积应考虑爆　破片爆破后残留碎片等对爆破片泄放能力的影响　（如爆破片爆破后残留的碎片、背压托架及其他　附件的残片等）。　ＡＳＭＥ　Ⅷ一１　ＵＧ１２９明确指出最小净流通面　积是爆破片的一个基本性能参数，必须在爆破片　铭牌给出其具体数值。目前国外大多数厂家除了　在其爆破片铭牌中标注最小净泄放面积外，同时　还会以白皮书的形式列出其制造的各种不同结构　型式、不同口径的爆破片最小净泄放面积，以供设　夹持器）引起的速度损失。　ＡＳＭＥ　ＰＴＣ　２５—２ｏｏ１是美国机械工程师协会　２００１年修订出版的关于压力泄放装置性能测试　规范，该规范给出了爆破片装置流体阻力系数测　定试验装置结构图，并根据气体动力学及流体力　学原理对爆破片装置流体阻力系数计算进行了推　导。ＩＳＯ　４１２６—６附录Ｅ也有类似介绍。ＡＳＭＥ　Ⅷ一１　ＵＧ一１２９中规定打“ＵＤ”标记的爆破片装　置，制造厂家在出厂的爆破片铭牌上必须标注经　专门机构验证的流体阻力　。　随着爆破片使用推广的深入，特别是在现代　大型化工中管道系统安装爆破片场合的增多，将　有越来越多的安装了爆破片装置的工况无法满足　泄放系数法所规定的条件（如４．３节所述），而必　须采用流体阻力系数法进行安全泄放量的计算。　爆破片装置流体阻力系数将和爆破片爆破压力、　爆破温度一样成为爆破片的一个重要性能指标。　目前国内的主要超压泄放装置相关标准（例如　ＧＢ　ｌ５０一ｌ９９８附录Ｂ及ＧＢ　５６７一ｌ９９９）均未对　爆破片装置流体阻力系数作介绍，只是在ＧＢ／Ｔ　１２２４２－－２００５参照ＡＳＭＥ　ＰＴＣ　２５对爆破片装置流　体阻力系数试验程序作了介绍。因此，我国相关　标准增设这一内容只是个时间问题。　４．８安全阀与爆破片组合装置　安全阀与爆破片串联组合装置是实际应用中　广泛存在的一种安全泄放装置形式，它能将安全　阀和爆破片的优点结合起来，同时克服了各自的　不足之处，其应用前景非常广泛。　根据爆破片装置与安全阀连接方式及相对位　置的不同，主要有３种组合形式，见图１。　国内标准中ＧＢ　５６７－－１９９９对组合装置未提　及，ＧＢ　１５０－－１９９８附录Ｂ中也仅从组合装置动作　压力的确定方面作了简单规定。　５３　ＣＰＶＴ　爆破片装置国内外标准对比分析　Ｖｏｌ２８．Ｎ０５　２０１１　（ａ）爆破片串联在安全阀人口侧　（ｂ）　爆破片串联在安全阀出口侧　安全阀　（ｃ）爆破片与安全阀并联　图１　爆破片装置与安全阀组合形式示意　ＩＳＯ　４１２６专门单列了一项标准即ＩＳＯ　４１２６—　３，对安全阀与爆破片组合装置从选用、安装、设　计、泄放能力的确定等各方面进行了详细介绍。　ＡＳＭＥⅧ一１与ＩＳＯ　４１２６—３是基本一致的。　建议在今后标准修订中应增设安全阀与爆破　片组合装置这一部分内容。　５对爆破片国内标准修订的建议及展望　标准的修订应既考虑到和国际爆破片标准的　５４　接轨，同时又应结合我国实际情况，既要考虑到标　准的科学性、全面性，又要考虑到可操作性。　ＩＳＯ４１２６标准自成体系，清晰明了，内容全面，对　我国爆破片标准修订有很好的借鉴作用。　国内外关于阐述爆破片装置的标准，大体有　两种方式：　一是把对爆破片装置的基本要求单独列为一　个标准而把对爆破片装置的其他综合要求写入另　一个标准中，由于爆破片有８０％以上的装置用于　压力容器，故通常把其他要求写入压力容器标准　中，像这类的国家有英国（ＢＳ　２９１５，ＢＳ　５５００）、日　本（ＪＩＳ　Ｂ８２４３，ＪＩＳ　Ｂ８２２６）、欧盟（ＥＮ　１３４４５，ＩＳＯ　４１２６）、我国（ＧＢ　１５０，ＧＢ　５６７）目前也是如此；　另一种方式是把对压力泄放装置（包括安全　阀和爆破片装置等）的全部要求合在一起，形成　一个完整的组合体，这一类的标准有美国ＡＳＭＥ　Ⅷ一１　ＵＧ１２５—１３７及附录１ｌ、附录Ｍ。　这两种表示方法各有其特点，考虑到国内习　惯，建议仍按第一种方式进行标准的修订。　从保证爆破片质量角度来说，爆破片的应用、　选择及安装是整个标准体系不可分割的一部分，　因此，建议根据ＩＳＯ　４１２６标准，将基本要求和应　用、选择及安装纳入国家强制性标准ＧＢ　５６７，这　有利于全面提高我国爆破片的产品质量及防止爆　破片意外事故的发生。　爆破片装置在承压设备超压泄放安全保护过　程中的作用非常突出和重要，特别是随着近十年　我国爆破片行业制造工艺的不断提高，其在超压　泄放领域的地位已无可替代。　国家相关主管部门对其也越来越重视，对爆　破片装置的发证、换证审查均已有了较完善、科学　的程序和专门的权威机构来进行，同时也有了指　定的爆破片装置型式试验机构，除了爆破片产品　标准在进行大整合、大修订之外，《爆破片装置安　全技术监察规程》也已进入了制定阶段，这一切　都为爆破片行业的建康持续发展提供了坚实的基　础。　爆破片行业的前途是广阔的，但任务也非常　艰巨，跟国外同行业相比，无论是监管机构，还是　制造厂家，以及理论基础均有较大差距，但随着国　家对行业的重视程度逐步提高，我国要跨人爆破　片制造行业先进国家行列应是指日可待。　（下转第４０页）　ＣＰＶＴ　２．２５Ｃｒ一１Ｍｏ一０．２５Ｖ钢加氢反应器开发与制造中的一些问题　Ｖｏ１２８．Ｎｏ５　２０１１　单丝ＡＣ　４ｍｍ，１９　ｋＪ／ｃｍ　双丝ＤＣＪＡＣ２ｘ４　ｒｎｍ．２５　ｋＪ／ｅｒａ　／　ｌ５Ｏ　７０５　ｈｒＲ｝／　１５ｏ　ｉ７５０ｏ【　：／８ｈｒｓｌ　——一　７　．／。　幅１００　／　／　／　４量　７０５ｃｃ　『８ｈｒｓ柏‘　需１００　’　℃　；ｈｒｓ＋ｓｃ｝　５０　５０　／。　豳　豳　豳　Ｏ　圈　Ｏ　一　■日　Ｏ　一５０—４（）　一３０　）　－１０　０　＿７０—６０　—加一３ｏ一加－１０　０　谢验温度，℃　斌验涮蔓／℃　（ａ）　（ｂ）　图ｌ１　不同线能量焊接的Ｖ改进钢焊缝步冷热处理前后的冲击功　参考文献：　Ｖｅｓｓｅｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｃ］．Ｊｅｊｕ，Ｋｏｒｅａ，２００９：５２—６４．　［６］　Ｃｈａｕｖｙ　Ｃ．Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗｅｌｄ　Ｍｅｔｌａ　Ｒｅｈｅａｔ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ　ＡＰＩ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　Ｂａｌｌｏｔ　９３４Ｂ一０ｌ一０７．Ｆａｂｒｉｃａ．　Ｄｕｒｉｎｇ　Ｃｒ—Ｍｏ—Ｖ　Ｈｅａｖｙ　Ｒｅａｃｔｏｒｓ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，　ｔｉｏｎ　Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｖａｎａｄｉｕｍ．。Ｍｏｄｉｉｆｅｄ　Ｃｒ——Ｍｏ　ＰＶＰ２００９—７８１４４［Ａ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆｔｈｅ　ＡＳＭＥ　２００９　Ｓｔｅｅｌ　Ｈｅａｖｙ　Ｗａｌｌ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ『Ｓ］．　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ　ｎａｄ　Ｐｉｐｉｎｇ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ［Ｃ］．　［２］　金泽武．第六届国际压力容器会议专题报告．压力　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，ＡＳＭＥ，２００９：１—９．　容器技术中的一些新课题［Ｊ］．压力容器，１９８９，６　［７］　Ｇｏｔｏｈ　Ａ．Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｖａｎａｄｉｕｍ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉ．　（２）：１０—２０．　ｏｎ　ｉｎ　１１／４—３Ｃｒ—ＩＭｏ　Ｓｔｅｅｌ　Ｗｅｌｄ　Ｍｅｔｌａｓ［Ｒ］．Ｉｎｔｅｒ－　［３］　Ｓｈｉｒｏ　Ｎｏｓｅ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｈｙｄｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｒｅａｃｔｏｒ　ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ　Ｘ１—７０８／９９，　Ａｐｐｌｙｉｎｇ　２．２５Ｃｒ—ＩＭｏ—Ｖ—ＣＢ—ＣＡ　Ｓｔｅｅｌ（Ａ）．　１９９９．　ＰＶＰ—Ｖｏ１．３８０　Ｆｉｔｎｅｓｓ—ｆｏｒ—Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　［８］　Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ　Ａｒｃ　ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆｒ　Ｈｉｇｈ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｃｒ—　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ａｎｄ　Ｆｏｓｓｉｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌｎａｔｓ［ｃ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，　Ｍｏ　Ｓｔｅｅｌ［Ｐ］．ＵＳ　ｐａｔｅｎｔ，Ｎｏ．５４３０２６９，Ｊｕｌｙ４，１９９５．　ＡＳＭＥ．１９９８：３０１—３０６．　［９］　合肥通用机械研究所压力容器检验站．某炼化企业　［４］　Ｐｒａｇｅｒ　Ｍ．Ｒｅｐｏｒｔ　ｏｆ　Ｆｉｒｓｔ　Ｍｅｅｔｉｎｇ：Ａ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｔｏ　Ｕｐ・　加氢反应器金相检验报告（内部资料）［Ｒ］．　ｄａｔｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｆｏｒ　Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　［１０］Ｖｏｌｋｅｒ　Ｇｒｏｓｓ．Ｔｈｅ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　ｏｆ　２１／４ｃｒ１Ｍ０ｖ—ａ　Ｃｈａ１．　Ｈｅａｖｙ　Ｗａｌｌ　Ｖｅｓｓｅｌｓ　ｏｆ　２．２５Ｃｒ—ｌ　Ｍｏ一０．２５Ｖ　Ａｌｌｏｙ　１ｅｎｇｅ，Ｂｏｈｌｅｒ　Ｓｃｈｗｅｉｓｓｔｃｅｈｎｉｋ　Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ　ＧｍｂＨ．　ｏｆｒ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｗｉｔｌｌ　Ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ａｔ　Ｈｉｇｈ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　Ｔｅｍ－　ｐｅｒａｔｕｒｅｓ［Ｒ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，ＭＰＣ，２００９：１—５．　收稿日期：２０１１—０３—１８修稿日期：２０１１—０５—２６　［５］　Ａｎｔ，￣ｙ　Ｌ．Ｒｅｈｅａｔ　Ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｉｎ　Ｈｅａｖｙ　Ｗａｌｌ　２．２５Ｃｒ—　作者简介：柳曾典（１９３４一），男，教授，博士生导师，曾任　Ｉ　Ｍｏ一０．２５Ｖ　Ｒｅａｃｔｏｒ　Ｗｅ１ｄｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　合肥通用机械研究所副所长，总工程师，长期从事压力容　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　Ｔｈｅｉｒ　Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ［Ａ］，Ｐｒｏ－　器技术工作，通信地址：２００２３７上海市华东理工大学机械　ｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　１２　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　与动力工程学院。　（上接第５４页）　［６］ＴＳＧ　Ｒ０００４－－２００９，固定式压力容器安全技术监察　参考文献：　规程［Ｓ］．　［１］　ＧＢ　５６７－－１９９９，爆破片与爆破片装置［ｓ］．　［２］ＧＢ　１５０－－１９９８，钢制压力容器［ｓ］．　收稿日期：２０１１—０５—０５修稿日期：２０１１—０５—０９　［３］　ＡＳＭＥⅧ一１（２００７版），Ｒｕｌｅｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　作者简介：吴全龙（１９７５一），男，高级工程师，全国安全泄　ｒＰｅｓｓｒｕｅ　Ｖｅｓｓｅｌｓ［Ｓ］．　压装置标准化技术委员会委员，主要从事爆破片装置的　［４］ＩＳ０４１２６—２：２００３，Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ［ｓ］．　产品设计制造、爆破片标准研究和编写工作，通信地址：　［５］　ＩＳＯ４１２６—６：２００３，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｎａｄ　Ｉｎｓｔａｌｌａ—　２０１　１０８上海市银都路５５５号６号楼上海华理安全装备有　ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｕｒｓｔｉｎｇ　Ｄｉｓｃ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｄｅｖｉｃｅｓ［ｓ］．　限公司，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｑｌｏｎｇ２０００＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｎｒ。　４０