微压爆破片的研制及性能研究.pdf

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1、第6期一15一微压爆破片的研制及性能研究陈仕丽(成都成航工业安全公司，四川成都610091)[摘要]本文重点介绍了微压爆破片的研制过程、结构特点及相关计算，可供设计该类爆破片时进行参考。[关键词]微压爆破片；筋条形结构；筋宽；膜片厚度；定向爆破爆破片和爆破片装置¨是保证压力容器安全压力下爆破片也能被切破，从而泄放压力达到保使用的重要超压泄放装置。通常安装于压力容器护设备的目的。泄放管道的法兰上，当爆破片两侧的压力差值达到规定温度下的爆破压力时，爆破片立即爆破泄压，以确保设备安全『2]，广泛应用于化工、石油、冶金、航空航天等工业领域。随着国内经

2、济的发展及设备国产化进程的加快，医药、食品、饮料、无菌系统、储槽、储仓等真空、低压真空装置和容器的使用越来越多，微压爆破片装置应运而生。国内尚未有适应该工况的微压爆破片装置介绍。本文以YFDl50．0．007—22．s为例，介绍微压爆破片的研制、结构特点及相关特性。／『f＼1产品主要性能指标图1反拱形爆破片工作原理爆破片公称通径：O150mm；介质(状态)：水(液体)；莲螨(蠡翅分爆破片材料：316LSS+PTFE；垴c莨鲴奇爆破压力：0．007±15％MPa：温度：22±5℃；爆颁爆破片完全开启。图2微压爆破片装置2产品研制方案爆破片装置一

3、般由爆破片和夹持器组成。3爆破片的设计爆破片主要分正拱形(拉伸形)和反拱形(压缩3．1结构设计形)两大类【3】。从爆破机理及使用介质状态分析，按照性能要求，金属件需要在很低的压力下只能选择反拱形。常规反拱形爆破片的工作原理也能失稳翻转，故将金属件设计为平边起拱，在见图l，当容器内压力达到设定压力时，金属件被拱面只留三个均布筋条形结构(命名为膜片，见压缩发生弹性失稳，使预拱的金属件反向屈曲，图3)，拟通过调整筋的宽度b及中距b1来调整失快速翻转，或被刀切破或沿金属件上的槽裂开，稳翻转的压力。由于此膜片不能起密封作用，故打开排放截面，泄放压力，从

4、而起到保护作用。需要设计一层平边起拱密封膜来密封介质。密封但该爆破片由于使用工况为真空，且压力很低，膜材质要求为PTFE，是很薄的软材料，故需加一只有0．007MPa，若采用常规结构，金属件不能被切破，达不到泄放压力的目的。因此只能在金属作者简介：陈仕丽(1971一)，女，大学文化，成都成航工件上采用组合结构(见图2)来实现即使在很低的业安全公司工程师，主管爆破片装置的设计。6一一论文广场石20油和化工设备．11年第14卷个增加强度的金属件。由于只是单向爆破，为了(膜片高度通常选取排放口径1／4～1／6)，将膜节约成本，将其设计为平边起拱加强

5、环结构。同片高度H定为32mm；由于用常规反拱形爆破片厚时在各零件上设计了3-f"不对称的定位销孔(上夹度计算公式计算出只有0．04mm，不适合此结构持器和下夹持器上也相应设计了对应的3个不对称爆破片，考虑到膜片的作用是在设定压力下能翻孔)，用于定位，以实现定向爆破。该爆破片设转，需要一定的增强度，所以膜片厚度暂时选用计成由膜片(见图3)、密封膜、加强环三部分组有一定强度的0．3mm~l：10．5mm两种厚度的不锈钢成，其配套及位置关系见图4。316L材料试制：中距b1目的是为定向爆破服务，同时在膜片失稳翻转瞬间提供空间，故中距初定为12mm

6、；膜片翻转压力拟通过调整b值来控制。3．2．2密封膜选材及参数设计密封膜主要起密封介质作用，初步选用易于定型的0．15ram聚四氟乙烯SFM一3材料试制。3．2_3加强环选材及参数设计加强环由于只起增加强度的作用，厚度选用0．6mm的不锈钢316L~IJ可。3_3夹持器设计根据微压爆破片膜片的特点，要求爆破片不但在设定的低压力下能失稳翻转，还能破裂泄压，即要求实现定向爆破。设计时夹持器需要打破常规思维，可综合现有YJA(G)的刀盘结构开启．7~YJE(C)的定位销定位[6的优点来实现定向，结构图3膜片见图2。3_3．1上夹持器(即刀盘组合)设

7、计堡苎上夹持器(即刀盘组合)由上夹和刀片组件，，组成。上夹在常规托盘结构的基础上将刀片槽改为3个，同时设计了3个与爆破片相对应的不对称的定位销孔(下夹上也应设计相对应的3个不对称孔)，用于定位，以实现定向爆破。为便于开启，刀片采用3片式，其中一个刀片比另两个相同刀片高3～5mm，以便于开启。3_3．2下夹持器(即下夹组合)设计下夹持器(即下夹组合)由下夹和圆柱销组成。下夹同样设计有与上夹持器及爆破片相对应的3个不对称的定位销孔。4产品试制结果按照研制方案确定的各零件结构、尺寸，在爆破片专用试爆装置上进行爆破性能试验，经各图4微压爆破片项参数调

8、整，最终各项指标符合设计文件及国家3．2参数设计相关标准⋯要求，表1为批号100283批的验收数3．2．1膜片选材及参数设计据。膜片的厚度与结构是影响爆破压力的主要