GB T 567.4-2012 爆破片安全装置.第4部分:型式试验.pdf
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1、ICS 13.240 J 74 GB 中华人民共和国国家标准爆破片安全装置第4部分:型式试验GB 567.4-2012 Bursting disc safety devices-Part 4: Type test 2012-05-11发布;咐:1吕京;r 川、总号,!Ii )(:;,:乙;j, 丰码阳/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2013-03-01实施发布GB 567.4-2012 目次I l 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 爆破试验5 泄放量试验6 疲劳试验.10 7 流阻试验8 测量结果的不确定度17附录A(资料性附录)试验记录及试验结果表
2、四附录B(资料性附录)试验报告27目。昌本部分的附录A和附录B为推荐性的,其余均为强制性的。GB 567(爆破片安全装置分为4个部分:一一第1部分z基本要求;一一第2部分:应用、选择与安装;一一第3部分:分类及安装尺寸;第4部分z型式试验。本部分为GB567的第4部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。GB 567.4-2012 本部分主要起草单位:沈阳特种设备检测研究院、上海市气体工业协会、中国特种设备检测研究院、上海华谊集团工程装备有限公司、国家质检总局特种设备安全监察局、沈阳航天新光安全系统有限公
3、司、大连理工安全装备有限公司、成都成航工业安全系统有限责任公司、上海华理安全装备有限公司、上海市特种设备监督检验技术研究院。本部分主要起草人z张志毅、许子平、宋绪鲜、周伟明、寿比南、高继轩、陈朝晖、刘锋、韩风娟、李岳、向栋良、杨秀霞、王正刚、徐维普、魏勇彪。I GB 567.4-2012 1 范围爆破片安全装置第4部分:型式试验1. 1 GB 567的本部分规定了爆破片安全装置型式试验的爆破试验、泄放量试验、疲劳试验及流阻试验的试验原理与方法、试验装置和仪表、试验条件与试验准备、试验规则、试验步骤、试验数据处理和试验测量结果不确定度的计算等技术要求。1. 2 本部分适用于下列爆破片安全装置z一
4、一本部分适用于压力容器、压力管道或其他密闭承压设备(以下简称承压设备)为防止超压或出现过度真空而使用的爆破片安全装置;一一本部分适用的爆破片安全装置中爆破片的爆破压力不大于500MPa,且不小于0.001MPa。1.3 本部分不适用于下列爆破片安全装置:一一操作过程中可能产生压力剧增,反应速度到达爆轰时的承压设备。一国防军事装备有特殊要求的爆破片安全装置。注:爆轰z物质的燃烧速度极快,达到1000 m/s以上时,产生与通常的燃爆根本不同的现象,该现象称为爆轰。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新
5、版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 567.1爆破片安全装置第1部分:基本要求GB 567.2爆破片安全装置第2部分z应用、选择与安装GB 567.3 爆破片安全装置第3部分z分类及安装尺寸GBjT 2624 流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量GBjT 21188 用临界流文丘里喷嘴测量气体流量3 术语和定义GB 567. lGB 567.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 爆破试验burst pressure testing 验证爆破片安全装置操作性能,确定其在指定温度下爆破压力的试验。3.2 泄放量试验flow capacity testin
6、g 确定爆破片安全装置操作特性,测定其在相应压力下泄放能力的试验。3.3 理论泄放量theoretical relieving(discharge) capacity 按爆破片安全装置净流通面积的理想喷管的计算泄放量,以单位时间质量或容积表示。1 GB 567.4-2012 3.4 3.5 3.6 实测泄放量measured relievingCdischarge) capacity 在泄放压力下测量的爆破片安全装置泄放量,以单位时间内的泄放质量或容积表示。泄脑系数coefficient of discharge 实测泄放量与理论泄放量的比值。流阻系数flow resistance facto
7、r 流体通过爆破片安全装置所损失的速度头(速度平方除以重力加速度的1/2)表示的元量纲项。4.2. 1 爆破片安全装置应安装在爆破试验装置上,且试验装置的容积应满足试验要求。4.2.2 以规定的升压速度提高爆破试验装置内试验介质的压力,直至爆破片发生破裂,并记录爆破片/ 破裂瞬间试验装置内的压力。4.2.3 试验介质为气体的爆破片爆破试验装置的原理见图1。4.2.4 试验命质和液体的爆破片爆破试验装置的原理见图20 图1使用气体介质的爆破片爆破试验装置示意图4.3 试验装置和仪表4.3. 1 试验装置2 爆破试验装置应满足如下要求:a) 爆破试验装置试验段的公称管径应不小于爆破片安全装置的公称
8、直径,且容积应足够大,以保证爆破片的破开形状。b) 爆破试验装置与爆破片安全装置的连接应牢固、可靠,并应使夹持器受力均匀。c) 爆破试验装置的试验压力应有可靠的控制方法,能够精确测量试验的静压力。最低升压速度应能稳定的控制在不大于0.001MPa/so d) 爆破试验装置温度应可调整,并应有测量爆破片表面温度的可靠方法和相应的仪器仪表。GB 567.4-2012 e) 爆破试验装置应设置适当可靠的安全防护设施。,阀飞节苦调压高J-管试验台法兰的只寸必须与爆破片装置入口尺寸相同,小尺寸的爆破片可使用变径管管子的公称尺寸必须大于或等于爆破片装置的公称尺寸与爆破片装置等高的取压孔b一供水阀排水阀已图
9、2使用液体介质的爆破片爆破试验装置示意图4.3.2 温度测量应采用热电偶、热电阻或其他可以准确测量爆破片温度的方法进行爆破片的试验温度测量。温度测量仪表的分辨率应不低于0.5.C。进行校准时应包括全部引线及变送器或仪表。4.3.3 压力测量压力测量的测压点应尽可能接近受试爆破片,并应采用精度等级不低于0.4级,量程为所测试压力值的1.53倍的压力表或压力变送器。4.4 试验条件与试验准备4.4. 1 试验介质试验介质一般应使用压缩空气、水或液压油,对高压或高温条件下的试验介质应使用氮气、液压油或高温导热油。4.4.2 试验准备试验准备工作应满足如下要求za) 检查爆破试验装置,确认各项功能正常
10、。测量仪表、传感器精度和量程与试验片的参数相符;b) 进行预备性试验,确保爆破试验装置能够达到试验要求,并使操作人员完全了解本次试验的具3 GB 567.4-2012 体细节pc) 预备性试验应包括完成实际试验中全过程及记录必要数据,并对仪表和传感器进行校准。4.5 试验规则4.5. 1 抽样试验用爆破片的抽样应在批量生产的同批产品中随机选取,数量为4片。4.5.2 试验数量爆破压力试验 4.5.3 试验温度/二/ / / / / 4.5.3. 1 爆破片的v肇温度为常温时,试验温度应控制在(14.5.3.2 爆破片的试验温度为高温或低温时,试验温度与4.6 试验步骤/力/110: 1/、试验
11、步骤日下;/a) 按试验片设计要求的预紧力将爆破/片装置安装于试验装置上;b) 当爆破居的试验片需进行泄放,量或流阻试验,则爆破片进口前的容积应足够大,以使爆破后的形状及开度达到要求5/ / c) 缓慢升高试验压力,观察压力表指示的压力及与压力记录装置显示时数据的一致性。当压力压力压速d) 非常温冉爆碍试验应将温度升(降)至接近标定爆蓝温度时开始升压,并控制悻破片爆破时的温度与标军爆碌温度的允许偏差不大于士5.C;/ 4. 7数,/ ,、爆破片的实际爆破压为与其标定爆破压力的误差在产品标/ 格。同一组试验片进行3片爆破试验;且均合格,则本组所代表的某型号的爆破片爆破试验结果为合格。若3片均不合
12、格,则本组所代表的某型号的爆破片爆破试验结果为不合格。4.7.2 爆破片的型式试验除因操作或非爆破片原因造成试验结果误差外,不可增加试验片数量。4.8 复验4.8. 1 爆破试验片的试验结论未全部合格时,允许在同产品中再抽取6片进行复验。4.8.2 复验的爆破试验结果均在标准允许的范围内,则爆破试验片代表的某型号爆破片产品爆破试验结论合格。4.8.3 若有1片的结论仍不合格,则爆破试验片代表的某型号爆破片产品爆破试验结论为不合格。4.9 试验记录和试验报告4.9. 1 试验记录的内容要求见附录A.4.9.2 试验报告的内容要求见附录B。GB 567,4-2012 5 泄放量试验5. 1 一般要
13、求泄放量试验应在专用的泄放量试验装置上与爆破试验同时完成,也可在完成爆破试验后,再对爆破片安全装置进行泄放量试验。5.2 试验原理与方法在一个装有流量计或介质收集及计重装置的专用试验装置上,安装爆破片安全装置,以规定的试验压力排放试验介质至压力和流速稳定,记录一段时间内的介质压力、温度、流量等参数。通过这些参数计算获得该爆破片安全装置的实际泄放量。试验装置的原理见图305.3 试验装置和仪表5.3. 1 试验装置整流器图3泄放量试验装置示意图泄放量试验装置应满足如下要求:a) 泄放量试验装置应有足够大的容积,能够维持在泄放状态下压力的稳定,以准确的测量试验介质的泄放流量zb) 爆破片安全装置的
14、通径与试验装置管道不匹配时,可选用图4所示的变径管连接,变径管的内部轮廓应尽可能光滑圆角过渡,过夜圆角半径应满足图4中的相应要求。变径管的内径不应超过试验容器接口的内径。RA a) b) 图4爆破试验装置与爆破片安全装置连接变径管内部轮廓的示意图5 GB 567.4-2012 R R 图a):若DB二三O.75DA则RAO.25DA若DB30。且DB/ M ;,.二万A的比容按式(24)计算:二/, v一(川i) 在取压口处战马赫数搜寻:125)计算、三二二比二马三坐/ j) 取压口处的膨胀系数按式(26)计算zg) 飞/h (h一1)X (Mtap)2 Y田=1+-, 2时k) 至取压口的总
15、阻力系数按式(27)计算:K .n = ( . :? - . ? -十!ln .lv!. .S ,Y ) 1 . ( 27 ) tap - k Mf Mp 2 Mf X Y tap J 1) 重复进行f)至k)计算管道入口至每一取压口A、B、C和D的阻力系数。对每一取压口计算. ( 26 ) (22)至(27)式;m)取压口A和B间的阻力系数按式(28)计算zKA-B =KB -KA n) 取压口B和C间的阻力系数按式(29)计算:Ks-c =Kc一KB0) 取压口C和D间的阻力系数按式(30)计算z. ( 28 ) . ( 29 ) 15 GB 567.4-2012 KC-D =KD -Kc
16、 .( 30 ) p) 摩擦系数按式(31)计算:D-B -FU N- K-4 一rJ . ( 31 ) q) 雷诺数按式(32)计算z. ( 32 ) r) 管道粗糙度按式(33)计算:/叮-1_ 1. 256、E = 3 700 X D X 110叫7一-一一一一l ( 33 ) 飞ReX疗/s) 取压口B和C间管子的阻力系数按式(34)计算z4x fx L B-c KFRSC=JD EL . ( 34 ) t) 受试爆破片的阻力系数按式(35)计算:K阳=K B-C - K pipeB-C . ( 35 ) 式中:M 一气体的摩尔质量,单位为千克每千摩尔(kg/kmol); k -一一比
17、热比;qm 一测量的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);PB 一一基点绝对压力,单位为帕(Pa); TB 一一基点绝对温度,单位为开尔文(K); D 一试验管路内径,单位为米(m); LA-B 取压口A和B间的管道长度,单位为米(m); L B- C 一一取压口B和C间的管道长度,单位为米(m); L 一一取压口C和D间的管道长度,单位为米(m); PtapA 取压口A处绝对压力,单位为帕(Pa); PtapB 一-取压口B处绝对压力,单位为帕(Pa); PtapC 一一取压口C处绝对压力,单位为帕(Pa); PtapD 取压口D处绝对压力,单位为帕(Pa); G 一一单位面积质量流量,单位
18、为千克每平方米每秒(kg/m2 s); M j 一一管道人口处马赫数;Pj 一一管道入口处绝对压力,单位为帕(Pa); T j 一一-管道人口处绝对温度,单位为开尔文(K); Ttap 一一取压口处的绝对温度,单位为开尔文(K); CtAp 一一取压口处的音速,单位为米每秒(m/s);VtAp 一一取压口处的比容,单位为立方米每千克(旷/kg);MtAP 一一取压口处的马赫数;YtAp 一一取压口处的膨胀系数;KtAP 取压口的总阻力系数;K A-B 一一一取压口A和B间的阻力系数;K B- C 一一取压口B和C间的阻力系数;KC-D 取压口C和D间的阻力系数;f 一一摩擦系数; 一一空气在P
19、B和TB条件下的霜度,单位为帕秒(Pa.s);Re 一一雷诺数EE 一一管道粗糙度,单位为毫米(mm);K阿eB-C一一取压口B和C间管子的阻力系数zKR 一一受试爆破片的阻力系数。7.7.2 试验结果7.7.2. 1 单一规格爆破片安全装置流阻系数GB 567.4-2012 a) 在同一批中取3个爆破片进行流阻系数测试,分别得流阻系数KR1、K挝、KR3; b) 平均流阻系数按式(36)计算:C) 平均偏差按式(37)计算:百-KR1十Kru+KR3 -一豆、R-n 3 . ( 36 ) ea =JKR1-KR|+|KMJKR|+|km-KRL .( 37 ) d) 单片的允许偏差按式(38
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- GB 567.4 2012 爆破 安全装置 部分 型式 试验
