爆破片裝置是一種壓力系統(tǒng)很壓泄放裝置，具有密閉性強(qiáng)（無(wú)泄漏），動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、可靠，排放面積大小不限，適應(yīng)面廣（如高溫、高壓、真空、強(qiáng)腐蝕、粘稠），廣泛應(yīng)用于輕工、醫(yī)藥、化工、石化等工業(yè)部門(mén)。但爆破片裝置選用不當(dāng)不僅使爆破片裝置的制造成本成倍增加，還會(huì)給使用設(shè)備帶來(lái)安全隱患。本文以某合成原料藥廠(chǎng)低壓加氫不銹鋼反應(yīng)釜爆破片裝置的選型為例，介紹了氣體很壓工況下不銹鋼反應(yīng)釜爆破片裝置的選用方法。
1爆破片的種類(lèi)
爆破片裝置由爆破片和夾持器兩部分組成。爆破片是在標(biāo)定爆破壓力及溫度下爆破泄壓的元件，夾持器則是在容器的適當(dāng)部位裝接夾持爆破片的輔助元件。爆破片裝置（以下均簡(jiǎn)稱(chēng)爆破片）的種類(lèi)有以下幾種：正拱形、反拱形、平板形及石墨爆破片，詳見(jiàn)下表：
2爆破片的選型
某合成原料藥廠(chǎng)低壓加氫不銹鋼反應(yīng)釜公稱(chēng)容積2m3，反應(yīng)溫度為28℃，反應(yīng)壓力：0.60MPa（絕壓），反應(yīng)時(shí)間6h。反應(yīng)過(guò)程中以過(guò)量的氫氣來(lái)維持不銹鋼反應(yīng)釜的壓力，反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生其他氣體副產(chǎn)品，氫氣進(jìn)料管徑為DN15。不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)物料：氫氣、甲醇、純化水、3-（N嗎啡啉）丙磺酸、四氫呋喃、鈀炭（催化劑）、縮合物等。其爆破片的選型步驟詳見(jiàn)以下分析。
(1)選擇爆破片的結(jié)構(gòu)型式
正確選擇爆破片的結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
a．工作壓力
工作壓力較高的工況(工作壓力>1.0MPa)宜選用正拱普通型或平板形爆破片；工作壓力較低的工況(工作壓力≤1.0MPa)宜選用反拱形或正拱開(kāi)縫型、正拱帶槽型爆破片。
b．抗疲勞性
當(dāng)不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)為有毒、可燃、易燃易爆介質(zhì)或劇烈循環(huán)工況時(shí)應(yīng)選用抗疲勞性“好”或“優(yōu)”的爆破片。
c．爆破時(shí)有無(wú)碎片
當(dāng)爆破片與安全閥串聯(lián)使用或不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)為有毒、可燃、易燃易爆、貴重介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇爆破時(shí)無(wú)碎片的爆破片。
d．是否引起撞擊火花
當(dāng)不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)為可燃、易燃易爆介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇不會(huì)引起撞擊火花的爆破片。
e．工作相態(tài)
正拱形、平板形及石墨爆破片均可用于氣體、液體很壓介質(zhì)，反拱形爆破片僅可用于氣體很壓介質(zhì)。
通過(guò)以上分析可知，該加氫不銹鋼反應(yīng)釜爆破片的結(jié)構(gòu)型式可選用反拱帶槽型或正拱帶槽型，其中反拱帶槽型抗疲勞性要優(yōu)于正拱帶槽型，故該加氫不銹鋼反應(yīng)釜選用反拱帶槽型爆破片。
(2)選擇爆破片的制造材料
制造爆破片常用材料有石墨、鋁、銅、鎳、奧氏體不銹鋼、鎳基合金（蒙乃爾、因康鎳、哈氏合金）等。在選擇爆破片的制造材料時(shí)，主要考慮爆破片在工作環(huán)境中的使用溫度及耐腐蝕性。
a．石墨：較高允許使用溫度為200℃，對(duì)大多數(shù)介質(zhì)均具有較好的耐蝕性能，一般用于高腐蝕的工況。
b．鋁：較高允許使用溫度為100℃。鋁在大氣、水及pH為4.5～8.5的溶液和其它氧化環(huán)境中，具有良好的耐蝕性；耐有機(jī)酸、濃硝酸和溶劑的腐蝕。但在還原性環(huán)境，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中會(huì)發(fā)生全面腐蝕。
c．銅：較高允許使用溫度為200℃。銅在中性鹽、弱堿、非氧化性酸的環(huán)境中有良好的耐蝕性。但銅在氧化性介質(zhì)、氧化性酸、濃堿或能生成絡(luò)合銅離子的堿、硫化物的環(huán)境中都易發(fā)生腐蝕。銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中，氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu20)作用產(chǎn)生“氫病”，所以在還原性氣氛中應(yīng)盡量避免使用銅制爆破片。
d．鎳：較高允許使用溫度為400℃。鎳有較好的耐蝕性能，能耐強(qiáng)堿，但不耐硫化物、氧化性酸及含有氧化劑的溶液腐蝕。鎳鈍化時(shí)能吸大量的氫，粒度越小，吸收量越大，所以在氫氣環(huán)境中應(yīng)盡量避免使用鎳制爆破片。
e．奧氏體不銹鋼：較高允許使用溫度為400℃。奧氏體不銹鋼在大多數(shù)有機(jī)酸、堿、中性或堿性鹽的環(huán)境中，均有良好的耐蝕性。但奧氏體不銹鋼在非氧化性酸的介質(zhì)中不耐腐蝕，在含CL-，OH-等離子的溶液中，不耐腐蝕，且在一定的溫度和壓力下，與氫氣長(zhǎng)期接觸可能產(chǎn)生“氫脆”。
f．鎳基合金：相對(duì)于鋁、銅、鎳、奧氏體不銹鋼等材質(zhì)有更好的的耐蝕性。蒙乃爾、因康鎳、哈氏合金均屬于鎳基合金。
蒙乃爾合金：較高允許使用溫度為430℃。蒙乃爾合金耐腐蝕性能與鎳和銅相似，一般情況下更優(yōu)越些。但蒙乃爾合金不耐氧化性酸和其他強(qiáng)氧化性溶液、熔鹽、含硫氣體的腐蝕，在鹽酸或鹵素鹽、大多數(shù)有機(jī)物環(huán)境中耐腐蝕效果一般。
因康鎳合金：較高允許使用溫度為480℃。因康鎳合金的耐腐蝕性能與奧氏體不銹鋼相似，耐高溫性能很過(guò)奧氏體不銹鋼。
哈氏合金：較高允許使用溫度為480℃。哈氏合金是所有材料中耐蝕性能較好的，幾乎能耐各種介質(zhì)的腐蝕。
通過(guò)以上分析可知，該加氫不銹鋼反應(yīng)釜爆破片的制造材料應(yīng)選用哈氏合金。
(3)確定爆破片的制造范圍
制造范圍是由用戶(hù)選擇的商業(yè)性技術(shù)指標(biāo)，與爆破片的制造成本有關(guān)，制造范圍越大，爆破片成本越低，反之越高。
反拱帶槽型爆破片的制造范圍詳見(jiàn)下表：
在較高的壓力環(huán)境中，宜選用“1/2范圍”或“0范圍”；在較低的壓力環(huán)境中，宜選用“全范圍”或“1/2范圍”。
綜合考慮爆破片的制造成本及反應(yīng)工況確定該加氫不銹鋼反應(yīng)釜爆破片的制造范圍應(yīng)選用“1/2范圍”。
(4)確定爆破片的泄放壓力
(5)確定爆破片的安全泄放量
(6)確定爆破片的較小泄放面積
3結(jié)論
通過(guò)以上分析可知，在選用爆破片時(shí)應(yīng)確定爆破片類(lèi)型、爆破片材料、爆破片制造范圍及泄放壓力，同時(shí)還要確定不銹鋼反應(yīng)釜的安全泄放量及較小泄放面積，才能確保爆破片能及時(shí)動(dòng)作，保護(hù)不銹鋼反應(yīng)釜。
