防火泄爆板的泄爆压力值(通常指静态开启压力 Pstat 和需要考虑的泄爆压力 Pred,max)的计算与设定是一个涉及安全、工程和法规的复杂过程,不能仅凭简单公式计算,必须遵循严格的设计规范和标准(如 EN 14491, NFPA 68, ISO 6184 等),并终由具备资质的机构进行测试和认证。 其原则和步骤大致如下:
1. 确定受保护容器的设计参数:
* 泄爆压力 Pred,max: 这是泄爆装置保护下,容器内部在发生时允许达到的压力。这是关键的参数,直接决定了泄爆板的性能要求。
* 它必须低于受保护容器或管道本身的设计压力/耐压强度(Pdes),留有足够的安全裕度(通常 Pred,max ≤ 2/3 Pdes 或根据标准规定)。
* 它也需要高于容器正常工作时的操作压力(Pmax, op),并有足够余量(通常 Pstat ≥ 1.1 Pmax, op),防止误开启。
* 容器容积 (V)、几何形状、内部结构: 影响压力上升速率和泄爆效率。
* 泄放面积 (Av): 泄爆板的有效开口面积,需根据粉尘/气体特性、Kst/Pmax值、容器容积等参数,依据标准(如NFPA 68, EN 14491)中的公式或诺谟图计算得出。泄放面积不足会导致Pred,max过高。
2. 确定特性参数:
* 可燃物类型: 粉尘(Kst值,Pmax值)或气体(KG值,Pmax值)。这些是计算所需泄放面积和预测Pred,max的基础数据,必须通过标准测试(如20L球或1m³容器测试)获得。
3. 设定泄爆板的静态开启压力 Pstat:
* 原则: Pstat 必须设定在容器的正常工作压力 Pmax, op 和 Pred,max 之间,并留有安全缓冲。
* 下限 (保证不误开): Pstat > Pmax, op + 安全余量。安全余量需考虑压力波动、仪表误差、温度影响等(通常 Pstat ≥ 1.1 * Pmax, op 或更高,具体按标准或工程判断)。
* 上限 (保证及时开启): Pstat 必须显著低于 Pred,max 和容器的设计压力 Pdes。目的是确保在压力达到Pred,max之前,泄爆板能可靠、快速地开启。标准通常要求 Pstat ≤ 0.5 * Pred,max 或更低(如NFPA 68要求Pstat ≤ Pred,max / 2)。过高的Pstat会导致开启滞后,Pred,max超标。
4. 选择泄爆板类型与规格:
* 根据计算出的 Pred,max 和 Pstat 要求,选择能够承受正常工作压力、并在设定Pstat下可靠开启的泄爆板型号。
* 考虑泄放效率、碎片控制(无碎片或少碎片设计)、耐候性、耐腐蚀性、温度适用范围等。
* 所选泄爆板的标称泄爆压力值(制造商提供的Pstat值)必须符合步骤3设定的要求范围。
5. 验证与认证:
* 关键步骤: 终确定的泄爆板(包括其Pstat值)和泄放面积方案,必须在具备资质的实验室(如LPCB, FM Global, TÜV, UL等)按照相关标准(EN 14797, EN ISO 16852, FM 7700, UL 2226等)进行实际测试认证。
* 测试会验证在特定工况(特定粉尘/气体浓度)下,安装了该泄爆板后,实际测得的Pred是否满足设计要求(Pred ≤ Pred,max)。只有通过认证的泄爆板及其Pstat值才能用于实际工程。
总结:
泄爆压力值(Pstat和Pred,max)的设定是系统工程。Pred,max由容器强度和安全裕度决定;Pstat需高于操作压力(防误开)且远低于Pred,max(保及时开)。泄放面积必须足够。是依据标准计算初步参数后,终必须通过机构的测试认证来确认设定值的有效性和安全性。 严禁仅凭理论计算或经验设定。