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GB16918—1997
冃IJ吞
木标准非等效采用了美国丿E缩气体协会CCAS-1.1泄压装置标准第一部分(Pressure-relief
DeviceStandards—art1:
CylindersforCompressedGases)的内容。
本标准的附录A、附录B、附录C是标准的附录。
木标准的附录D、附录E及附录F是提示的附录。
木标准由中华人民共和国劳动部提出。
本标准由全国气瓶标准化技术委员会技术归【1・
本标准起草卩位:
人连M锅炉爪力容器检验研究所从连理工大学安全装备厂.
本标准主耍起草人,马源、胡军、王淑兰、丁信伟、郑宁。
中华人民共和国国家标准
GB16918—1997
气瓶用爆破片技术条件
Burstingdiscsspecificationforgascylinder
1范围
本标准规定了气瓶防超压用爆破片的术语、技术耍求和试验方法。
木标准适用r盛装压缩状态下的永久气体和液化气体的气瓶用爆破片。
2定义
本标准采用下列定义。
2.1爆破片
气瓶因环境温度并常升高而导致斥力升高时,能够1勾超斥而迅速动作(破裂或脱落),泄放出瓶内超压介质的压力敏感尤件。
2.2爆破片装置
由爆破片、夹持环、压盖和旋塞等装配组成的压力刑放装置。
该装置在气瓶正常工作时対闭,在气瓶超压时因爆破片动作(破裂或脱落)而泄压。
该装置不可雨复关闭使用。
2.3正拱形爆破片
压力敏感尤件呈正拱形,安装时拱的凸面朝向泄放侧,动作时该元件发生拉伸破裂。
2.4反拱形爆破片
压力傲感尤件呈反拱形,安装时拱的凹面期向泄放側,动作时该元件因压缩失稳翻转而致破裂或脱落。
2.5刻槽型爆破片
压力嫩感元件的表而刻仃减弱槽的爆破片。
2.6夹持环
在爆破片装置中,貝•有设计给定的泄放II径,用以固定爆破片位置、保证爆破片准确动作的配合件.
2.7坯片
从金属薄帯或薄板上冲剪出來,在制成拱形爆破片Z前的金属坯片。
2.8爆破压力
爆破片动作时,其两侧的压力差值。
2.9爆破温度
与爆破压力相对应的爆破片壁温。
2.10耐压试验压力
指气瓶水压试验压力,但对不能进行水圧试验的气瓶,则是指气瓶气圧试验乐力。
2.11设计爆破压力
设计爆破片时,根据气瓶耐压试验压力确定的对应一定温度卜的爆破压力。
2.12试验爆破压力
国家技术监督局1997-07-22批准1998-03-01实施
爆破片在规定的试验温度I、•,在爆破瞬间所测磺到的实际爆破压力。
2.13标定爆破压力
爆破片上标记的爆破乐力值,比值取该批次爆破片规定抽样数竜的试验爆破压力的算术平均值・
2.14泄放面枳
爆破片装置上瑕小的儿何流通面积。
2.15泄放显
爆破片爆破后,通过泄放面积能够泄放出去的压力流吊,
2.16批次
八仃相同型式、规格、标定爆破压力与爆破温度,IL其材料(牌号、性能)和制造工艺完全相同的一组爆破片为一个批次。
3技术要求
3.1气瓶爆破片的适川介质见附录A(标准的附录)。
3.2爆破片材料
3.2.1用「•制造爆破片、夹持环及旋塞等的金属材料均应符介国家标准、专业标准或相关标准。
3.2.2爆破片材料必须具有质帚:
证明书和合格证。
3.2.3爆破片材料在成型Z前必须经过退火处理,使其处J:
软态。
3.2.4同批次爆破片,其坯片厚度偏差应符介下列条件:
a)当材料厚度小于或等F0.10mm时,允许偏差不大J:
0・003mm;
b)当材料厚度大f0.10mm时,允许偏差不大J:
厚度的3%。
3.3爆破片泄放量
气瓶爆破片的泄放彊及泄放面积按附录B(标准的附录)进彳f设计计算。
3.4爆破片表面质最
爆破片的外观形状与尺寸应符合设计图样的规定。
爆破片的内、外表面应无裂纹、锈蚀、微孔或划伤等缺陷。
3.5爆破片设计爆破压力
规定爆破温度为20£时,爆破片的设计爆破压力等「•气瓶的耐压试验压力。
5.6爆破片性能试验
3.6.1确定气瓶爆破片材料、型式及制造工艺时,经供需双方协商,町进行疲劳性能试验,疲劳试验方法及耍求见附录D(提示的附录)。
3.6.2确定气瓶爆破片材料、熨式及制造工艺时,经供需双方协商,可进行时效性能试验,时效试验方法及要求见附录E(提示的附录)。
3.7爆破片的安装、使用与维护
爆破片的安装、使用与维护要求见附录C(标准的附录)。
4爆破片产品检验
4.1产胡外观检验
4.1.1爆破片产品的表而质量应符合3・4条规定。
4.1.2十材料度小P0.2mm时,应对爆破片产品逐片进行透光检查,光照度为5000lm/m2,透光者剔除。
4.2抽样爆破试验
址终考核爆破片的爆破压力是否满足设计耍求,収决「•抽样爆破试验的结果。
4.2.1每批次爆破片产品的数赢最多不超过3000个,同批次爆破片产品抽样作爆破试验的数昼按表1规也抽检数彊超过农中数彊时山供石双方协商确定。
试验抽样应任农面质灵介恪的同批次爆破片屮随机选择。
表1爆破试验抽样数横
同批次爆破片成品总数
爆破试验捕样数虽
<500
6
>500〜1000
10
>1000〜3000
20
4.2.2巫复充装气瓶用爆破片抽检试验时,同批次产品的试验爆破压力的垠人值不得超过设计爆破压力,试验爆破压力的最小值不得小J;设计爆破压力的85%。
4.2.3非晅复充装气瓶用爆破片抽检试验时,同批次产品的试验爆破FE力的最大值不得超过设计爆破压力的105%,试验爆破压力的绘小值不得低于设计爆破斥力的90%。
4.2.4爆破试验系统应该包括:
a)压力介质源$
b)爆破压力测龟系统)
c)温度测疑系统;
d)爆破后的介质泄放通道;
C)压力介质的回流或放空系统’
f)安全防护措施。
4.2.5爆破试验用夹持环的池放II直径和孔11结构都应与实际使用的夹持环完全相同。
4.2.6爆破试验的压力介质采用空气、氮气或惰性气体。
4.2.7整个试验系统至少应配有两个压力仪表,用J•测量爆破压力。
4.2.8测肚爆破压力的弹簧管压力衷,氏精度不应低「农2观定。
压力衷的最人肚程应是设计爆破压力的1・5〜3倍。
压力表应在有效校验期内使用。
表2测呈爆破压力的弹簧管压力表等级
爆破压力,MPa
梢度等级
0.1〜2.5
0.4
>2.5
1
4.2.9爆破压力的升压速率:
试验压力在不少P3s的时间内上升到额疋爆破压力的85%,在此压力下至少保持30s,然厉以每秒不超过设计爆破乐力1%的速率升压,貢至爆破片破裂。
4.2.10抽样爆破试验时,试验介质温度控制在20€±5*C.
4.2.11爆破试验结果应有正式试验报告
爆破试验报告是爆破片成品的质磺证明文件的依抑;,应当包括以下内容:
a)试验日期、爆破片熨号、生产批次号与批昴等$
b)爆破片基本结构、泄放II径、材料、设计爆破斥力与爆破温度)
c)抽样爆破片的数最、试验介质、介质温度与环境温度、试验用仪农等$
d)抽检爆破片编号及对应的试验爆破压力、试验爆破温度、标定爆破压力以及试验、监检人员签字等。
4.3每批次爆破片产胡均须有质录证明书,质斎证明书应包括卜列内容:
a)批次编号$
b)型号;
c)本批数量$
d)爆破片規格(泄放口径h
e)爆破片材料;
f)适用气瓶介质;
g)设计爆破床力,MPa,
h)标泄爆破压力,MPa;
i)爆破温度,
j)合格标记,检验人员印章)
i)制造厂厂名、制造许町证编号、法定检验机构监检印记;
1)制造日期。
5爆破片产品的标记及包装
5.1爆破片产品出厂前应在爆破片泄放侧或装置外侧打匕标记,标记内容为,
a)制造厂代号,
b)批次编号‘
c)气瓶介质)
d)泄放口径$
e)设计爆破压力,
f)爆破温度。
5.2经检验介格厉的爆破片应逐个対装或批駅装箱,保证爆破片拱面不因受挤压而变形,保证爆破片产品外观质量•
附录A
(标准的附录)
气瓶爆破片的适用介质
表A1永久气体
序号
气体名称
分子式
序号
气体名称
分子式
1
空气
7
Kr
2
11
02
8
四氟甲烷
cf4
3
1、
n2
9
爪(巫氢》
Dz
4
■11'.
Ar
10
h2
5
Ne
11
甲烷
ch4
6
He
衣A2低丿k液化气体
序号
气体名称
分子式
序号
气休名称
分子式
1
二氯氟甲烷
CHChF
6
四氟二氯乙烷
CQ冋
2
二氟氯甲烷
CHC1F2
7
五氟氯乙烷
C2C1F6
3
二氯二氟甲烷
CC12F2
8
六氟丙烯
C2Fs
4
二氟氯溟甲烷
CFQBr
9
三氟氯乙烯
C2C1Fs
5
三氟氯乙烷
C2HQF9
表A3高压液化气体
序号
气体名称
分子式
序号
气体名称
分子式
1
i氧化二氮
NzO
7
六氟化施
sf6
2
二氧化碳
CO2
8
Xe
3
三氛甲烷
CHF,
9
乙烷
c2h6
4
三氛氯甲烷
CCIF3
10
乙烯
c±h4
5
三氛涣甲烷
CBrFa
11
偏二氟乙烯
C2H2F2
6
八姒乙烷
C2F6
注,除上述介质外,若充装其他介质的气瓶需安装爆破片时•报劳动部职业安全卫生与锅炉压力容器监察局批准。
附录B
(标准的附录)
气瓶爆破片的泄放面积
B1符号说明
A—爆破片的最小泄放而积,mm2,
Ws——气瓶安全汕放®,kg/h;
P—爆破片的设计爆破压力(绝压),MPa,Po—爆破片泄放侧压力(绝压),MPa;
T—气瓶内泄放介质的绝对温度,K;
M瓶内所装介质的靡尔质;t;,kg/kmoL$
Z—气体压缩因子,由图Bl查取;
K—气体的绝热指数;
C,Cf——气体的特性系数,分别按下式计算,
c=520向命)罔
儿=3.140。
(乙+0・3D。
)
B2气瓶安全泄放最计算
B2.1液化气体气瓶
当气瓶容积小T450L时:
当气瓶容积大J:
450L时:
(B2)
B2-2永久气体气瓶
B3煤破片泄放面积C(体)
(B4)
(B5)
4=
55.85C'炉VM/ZT
图Bl气体斥缩因子
附录C
(标准的附录)
气瓶爆破片的安装、使用与维护
C1气瓶爆破片的安装
C1.1焊接气瓶用爆破片装屋一般由爆破片、夹持坏、旋塞和丿k孟组成(图C1).旋樂螺纹应符合GB8335—87《气瓶专川螺纹》的规泄'夹持环两端|fti'IMf度公差等级在八级以上:
密封血农面粗糙度不低J弋,以保证能传递均匀的夹紧技荷,确保爆破片受压直至爆破时边缘不致抽动,并保证周边密対、不发生泄漏。
C1.2IIJEM充装Y瓶用爆破片般N接焊接J•瓶体上(图C2)。
焊接时应严格控制环焊缝焊接质量及尺寸,焊接处应保证爆破片受压直至爆破时周边密対,焊缝宽度偏差为士0.10mm,环焊缝中径偏差为±0.05mmo
图Cl焊接气瓶爆破片装置图C2非重复充装气瓶爆破片安装方式
C1.3无缝气瓶用爆破片-•般安装「•气瓶进气阀的侧向通道处,阀体安装爆破片处的结构尺寸应不影响爆破片的爆破性能,由阀门制造厂与爆破片制造厂协商确定。
C1.4装有爆破片的组合泄放装袴,安装爆破片处的结构尺寸应不影响爆破片的爆破性能,由组合泄放装置制造厂与爆破片制造厂协商确定。
C1.5爆破片装盘的榕个泄放通道(包括爆破片的承压侧和背压侧)的最小通径应满足气瓶安全泄放最的要求。
C1.6焊接气瓶用爆破片应由爆破片制造厂成套制造、组装及检验。
C1.7成套出厂的气瓶爆破片装置出厂前应逐套进行气密性试验,以保证气瓶的良好密封性,对试验系统的耍求与抽样爆破试验相同。
气密试验压力为气瓶工作压力的1・05倍,保压2min。
C1.8气密试验合格的爆破片装置,应打铅封或采取其他防拆卸措施。
C2气瓶爆破片的使用与维护
C2.1运输及使用气瓶爆破片装置时,应注意保持爆破片装置的完好状态,防止装置受腐蚀或被汕漆、砂土及污物等堵塞而不能正常动作。
C2.2气瓶爆破片装置应定期更换,使用期限为气瓶的耐床试验间隔期.
C2.3气瓶爆破片装置需成套更换,使用过程中不得调整及更换爆破片装置上的爆破片。
附录D
(提示的附录)
气瓶爆破片的疲劳试验
D1试验装置和流程
D1.1试验装置的基本耍求
D1.1.1试验装盘必须貝•有能调节和控制循环压力、循环频率、保压时间以及持续压力循环的功能。
D1.1.2试验装置应能自动记录压力循环次数,并能指示、控制试验介质的温度.
D1.1.3试验系统内的空气应能完全排出。
D1.1.4承压管道及其附件必须通过耐压试脸,耐压试验压力应不低「试验装置允许最高工作压力的2倍,耐压试验的保压时间不得少于3min。
D1.1.5试验装置上应至少安装两只能够同时正确显示循环斥力的丿E力表,压力表的精度等级不低J-1・0级,其最程应为受试爆破片循环床力的2〜3倍。
每次试验前应对压丿咸进行校验。
D1.2流程
见图D1,图D1为推荐的疲劳试验装置原理图。
图DI微机控制疲劳试验装置系统图
I—亲;2—介质贮跖3—过滤器)4—溢流阀;5-三位四通电液换向侧(与控制机构相连卄
6—阀:
7—比例电磁潘流阀°8—电流放大器:
9-D/A数模转换器—微熨计知机:
II—Ik力传</.(^A/D+IIPL配”12—A/D模数转•换器门―控制、延时报警、记录机构}
11受试爆破片|15—压力表
D2试验方法
D2.1循环压力
D2.1.1疲劳试验的循环压力上限可取受试爆破片役计爆破压力的80%。
D2.1.2循环压力下限应不超过循环压力上限的10%。
D2.2压力循环频率
压力循环频率为3次/min〜8次/min。
D23试验操作耍求
D2.3.1把受试爆破片与试验装置紧密联接,每次联接的受试爆破片数帚由试验耍求和试验装買的能力确定。
D2.3.2在低J:
公称工作压力卜升降金数次,以排放试验系统内的空气及检査装置是否正常。
D2.3.3确认试验系统无汹漏和残留空气排尽后,按规定的循环压力进彳f压力循环,并开始门动记数。
D2・3・4在试验过程中应随时检査循环压力及压力循环波形,并注意两只压力农的显示值足否相同。
D3疲劳试验要求
D3.1每组疲劳试验爆破片的抽检数/不得少J-6片。
D3.2应保证每片抽检爆破片的疲劳寿命均在4000次以上。
附录E
(提示的附录)
气瓶爆破片时效试验
E1时效方法
采用口然时效方法:
爆破片在环境温度卜存放,按衣E1规定的时效时间分阶段抽収进彳j•爆破试验,总时效时间为一年。
表E1时效时间
d
3
6
9
25
30
60
90
120
200
365
E2抽检爆破片数帛
每6个爆破片为-•组,每阶段抽取•组爆破片进行爆破试验。
E3爆破试验系统
爆破试验系统及夹持环耍求同抽检爆破试验,见标准条文4・2条中的规定。
E4时效性能要求
受试爆破片的时效爆破床力W稳定在抽检爆破试验斥力允许波动的范附之内,见标准条文4・2・2
条及4.2・3条。
附录F
(提示的附录)
参考文献
GB567—89拱形金属爆破片技术条件
GB150-89钢制压力容器
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