路径: 主页 > GB > 第83页 > GB 567.4-2012 | 标准编号 | GB 567.4-2012 (GB567.4-2012) | | 中文名称 | 爆破片安全装置 第4部分：型式试验 | | 英文名称 | [GB/T 567.4-2012] Bursting disc safety devices -- Part 4: Type test | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | J74 | | 国际标准分类 | 13.240 | | 字数估计 | 31,311 | | 引用标准 | GB 567.1; GB 567.2; GB 567.3; GB/T 2624; GB/T 21188 | | 标准依据 | 国家标准公告2012年第9号 | | 发布机构 | 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 | | 范围 | 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。本部分适用于下列爆破片安全装置:本部分适用于压力容器、压力管道或其他密闭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;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0.001 MPa。本部分不适用于下列爆破片安全装置:操作过程中可能产生压力剧增, 反应速度到达 | GB 567.4-2012
Bursting disc safety devices - Part 4: Type test
ICS 13.240
J74
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
2012-05-11发布
2013-03-01实施
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发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 爆破试验 2
5 泄放量试验 5
6 疲劳试验 10
7 流阻试验 11
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 19
附录B(资料性附录) 试验报告 27
前言
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:
---第1部分:基本要求;
---第2部分:应用、选择与安装;
---第3部分:分类及安装尺寸;
---第4部分:型式试验。
本部分为GB 567的第4部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009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。
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
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:张志毅、许子平、宋绪鲜、周伟明、寿比南、高继轩、陈朝晖、刘铎、韩风娟、李岳、
向栋良、杨秀霞、王正刚、徐维普、魏勇彪。
爆破片安全装置
第4部分:型式试验
1 范围
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:
---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;
---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:
---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。
---国防军事装备有特殊要求的爆破片安全装置。
注:爆轰:物质的燃烧速度极快,达到1000m/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:应用、选择与安装
GB 567.3 爆破片安全装置 第3部分:分类及安装尺寸
GB/T 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
GB/T 21188 用临界流文丘里喷嘴测量气体流量
3 术语和定义
GB 567.1~GB 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 burstpressuretesting
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 flowcapacitytesting
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
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。
3.4
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。
3.5
实测泄放量与理论泄放量的比值。
3.6
流阻系数 flowresistancefactor
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)表示的无量纲项。
4 爆破试验
4.1 一般要求
爆破试验应在专用的爆破试验装置上完成,也可在泄放量试验或流阻试验的试验装置上,与泄放量
或流阻试验同时完成。
4.2 试验原理与方法
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 试验介质为液体的爆破片爆破试验装置的原理见图2。
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
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/s。
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。
e) 爆破试验装置应设置适当可靠的安全防护设施。
图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℃。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1.5~3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:
a) 检查爆破试验装置,确认各项功能正常。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
体细节;
c) 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
从抽样的爆破片装置中随机选择3片进行爆破压力试验。
4.5.3 试验温度
4.5.3.1 爆破片的试验温度为常温时,试验温度应控制在(15~30)℃的范围内。
4.5.3.2 爆破片的试验温度为高温或低温时,试验温度与标定爆破温度的允许偏差应不大于±5℃。
4.6 试验步骤
试验步骤如下:
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) 当爆破后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;
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的数据的一致性。当压力
升至最低爆破压力的90%后,一般将升压速度控制在不大于3kPa/s或有利于精确读取压力
数值的更低的升压速度。对于标定爆破压力高于100MPa的爆破片,可控制每秒钟的升压速
度不大于标定爆破压力的0.1%;
d) 非常温的爆破试验应将温度升(降)至接近标定爆破温度时开始升压,并控制爆破片爆破时的
温度与标定爆破温度的允许偏差不大于±5℃;
e) 观察并记录爆破压力值,或使用计算机、自动记录仪表等设备记录爆破压力。
4.7 数据处理
4.7.1 爆破片的实际爆破压力与其标定爆破压力的误差在产品标准的允许范围内,爆破试验结果为合
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。
5 泄放量试验
5.1 一般要求
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3。
图3 泄放量试验装置示意图
5.3 试验装置和仪表
5.3.1 试验装置
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;
b) 爆破片安全装置的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,过渡圆角半径应满足图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。
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
c) d)
图a):若DB≥0.75DA,则RA≥0.25DA,若DB< 0.75DA,则R≥0.25DA;
图b):若α≤30°且DB< 0.75DA,则将所有锐边倒钝边;
图c):若α >30°且DB< 0.75DA,则R≥0.25DA;
图d):若α≤30°且DB≥0.75DA,则R≥0.25DA。
图4(续)
5.3.2 大气压测量
应使用气压计或绝压传感器测量大气压。在进行包含泄放量的计算时,若排放压力不小于
0.15MPa,可用试验当地的平均大气压进行计算。
5.3.3 压力测量
采用精度等级不低于0.4级,量程为所测试压力值的1.5~3倍的压力表或压力变送器。
5.3.4 质量测量
采用称量泄放介质的质量方法进行泄放量试验时,秤或称重传感器的最小刻度或分辨率应不大于
预期载荷的0.25%。
5.3.5 流量测量
流量测量应满足下列要求:
a) 推荐的流量测试方法有符合GB/T 2624要求的亚音速流量测量节流装置和符合GB/T 21188
要求的临界流文丘里喷嘴以及排放介质的质量称量法;
b) 流量测量的一次测试元件应安装在测试装置介质进口侧,孔板孔径与管道内径比应在0.2至
0.7之间。并保证一次测试元件的前后有足够长的直管段;
c) 当差压计有较大脉动时,应找出原因并消除。将脉动值控制在被测压差的2%以下,不允许通
过测试仪表来解决测试值的脉动。
5.4 试验条件与试验准备
5.4.1 试验介质
泄放量试验的介质宜使用压缩空气或水,尽可能进行常温试验。
5.4.2 试验准备
试验准备工作应满足如下要求:
a) 检查试验装置,确认各功能正常。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,确保试验装置能够达到试验要求,并使操作人员掌握试验步骤。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。
5.5 试验规则
5.5.1 抽样
试验用爆破片的抽样应符合4.5.1的规定,可与爆破试验使用同组试验片,但应保证爆破片爆破后
形状符合要求。
5.5.2 试验数量
从抽样的爆破片安全装置中随机选择3片进行泄放量试验。
5.5.3 试验步骤
试验步骤如下:
a) 按试验片设计要求的预紧力将爆破片安全装置安装于试验装置上;
b) 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的数据的一致性。已完成
爆破试验的爆破片,可直接升压至爆破压力;
c) 保持稳定的泄放状态,按预定的时间记录流量计的相关数据或泄放介质的质量数据,并记录试
验压力、介质温度等参数。
5.6 数据处理
5.6.1 分别进行3片爆破片的泄放量试验,计算泄放量的平均值。若每只爆破片的泄放量与平均值之
差在5%以内,则这个平均值作为此型号爆破片的实测泄放量。
5.6.2 液体试验介质质量称量法
a) 实测试验介质质量流量按式(1)计算:
qm=Wt +Wvl
(1)
b) 折算为水在标准状态下的质量流量按式(2)计算:
qh=qm× ρref
ρact
(2)
c) 标准状态下的体积流量按式(3)计算:
qv=qh
ρref
(3)
式中:
t ---试验用时间,单位为秒(s);
W ---试验介质的质量,单位为千克(kg);
Wvl---试验介质的泄漏率,单位为千克每秒(kg/s);
ρact ---进口状态下水的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρref ---标准状态下水的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
qm ---实测试验介质质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qh ---换算到标准状态的水的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qv ---标准状态下的体积流量,单位为立方米每秒(m3/s)。
5.6.3 液体试验介质亚音速流量计法
a) 试验介质质量流量按式(4)计算:
ql=
4d
2 Cl
1-β4
2ΔP×ρ (4)
b) 节流孔或喉部雷诺数按式(5)计算:
Red=
4ql
πdμ
(5)
c) 试验介质质量流量按式(6)计算:
qm=ql
Cl
(6)
d) 折算为水在标准状态下的流量按式(7)计算:
qh=qm× ρ
ref
ρact
(7)
e) 标准状态下的体积流量按式(8)计算:
qv=
qh
ρref
(8)
式中:
d ---流量计节流孔口或喉部直径,单位为米(m);
D ---流量计接管内直径,单位为米(m);
β ---直径比,β=d/D;
Cl ---试算流出系数;
C ---流出系数;
ΔP---流量计差压,单位为帕(Pa);
Red---节流孔口或喉部的雷诺数;
μ ---流体的动力黏度,单位为帕秒(Pa·s);
ρ ---进口状态下试验介质的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρact ---进口状态下水的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρref ---标准状态下水的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ql ---试算试验介质的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qm ---实测试验介质质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qh ---换算到标准状态水的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qv ---标准状态下的体积流量,单位为立方米每秒(m3/s)。
5.6.4 气体试验介质亚音速流量计法
a) 试验介质质量流量按式(9)计算:
ql=π4d
2ε Cl
1-β4
2ΔP×ρ (9)
b) 节流孔或喉部雷诺数按式(10)计算:
Red=
4ql
πdμ
(10)
c) 试验介质质量流量按式(11)计算:
qm=qlCCl
(11)
d) 折算为干空气在标准状态下的密度按式(12)计算:
ρB=Sg·ρs
Pf
(12)
e) 标准状态下的体积流量按式(13)计算:
qv=
qm
ρB
(13)
式中:
d ---流量计节流孔口或喉部直径,单位为米(m);
D ---流量计接管内直径,单位为米(m);
β ---直径比,β=d/D;
Cl ---试算流出系数;
C ---流出系数;
ε ---可膨胀性系数;
ΔP---流量计差压,单位为帕(Pa);
Pf ---爆破片的泄放压力,单位为帕(Pa);
Red---节流孔口或喉部的雷诺数;
μ ---流体的动力黏度,单位为帕秒(Pa·s);
ρ ---进口状态下试验介质的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρB ---标准状态下干空气的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρs ---标准状态下试验介质的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ql ---试算试验介质的质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qm ---实测试验介质质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qv ---标准状态下的体积流量,单位为立方米每秒(m3/s);
Sg ---试验介质比重。
5.6.5 气体试验介质临界流文丘里喷嘴法
a) 试验介质质量流量按式(14)计算:
qm=AntCC*P0
MT0
(14)
b) 折算为干空气在标准状态下的密度按式(15)计算:
ρB=Sg·ρs
Pf
(15)
c) 标准状态下的体积流量按式(16)计算:
qv=qm
ρB
(16)
式中:
Ant---文丘里喷嘴喉部的横截面积,单位为平方米(m2);
C ---流出系数;
C*---实际气体一维流的临界流函数;
P0---喷嘴入口处气体的绝对滞止压力,单位为帕(Pa);
T0---喷嘴入口处气体的绝对滞止温度,单位为开尔文(K);
R ---通用气体常数,单位为千焦耳每千摩尔每开尔文[kJ/(kmol·K)];
M ---气体摩尔质量,单位为千克每千摩尔(kg/kmol);
Pf---爆破片的泄放压力,单位为帕(Pa);
ρB ---标准状态下干空气的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
ρs ---标准状态下试验介质的密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
qm ---实测试验介质质量流量,单位为千克每秒(kg/s);
qv ---标准状态下的体积流量,单位为立方米每秒(m3/s);
Sg ---试验介质比重。
5.7 试验记录和试验报告
5.7.1 试验记录的内容要求见附录A。
5.7.2 试验报告的内容要求见附录B。
6 疲劳试验
6.1 试验原理与方法
在一个可按规定要求频繁升、降压的试验装置或专用疲劳试验装置上,安装爆破片安全装置,以规
定的试验压力变化幅度及频率进行升、降的循环试验。经规定的循环次数后,再考核爆破片的爆破性能
(疲劳性能考核法),或经规定循环次数后爆破片有否出现破裂或渗漏等现象(疲劳极限考核法)。
6.2 试验装置和仪表
6.2.1 试验装置
试验装置应满足如下要求:
a) 疲劳试验装置可以是专用的疲劳试验装置,也可以利用能达到疲劳试验效果的压力试验设备。
b) 试验装置的试验频率必须在规定范围内可调,试验压力的幅度必须能精确控制。试验压力-时
间曲线波形要近似正弦波或锯齿波。
6.2.2 压力测量
采用精度等级不低于1.6级,量程为所测试压力值的1.5~3倍的压力表或压力变送器。
6.2.3 温度测量
温度测量应满足如下要求:
a) 采用热电偶、热电阻或其他可以准确测量温度的方法,直接测量试验介质的温度。
b) 采用温度反应较快的测温元件,以便及时反应试验介质的温度变化情......
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