介紹了一種應用歐拉臨界載荷公式設計的新型安全閥結構特點和工作原理，論述了閥門安裝和維護方法。

1、概述

　　爆破銷式安全閥是一種非重閉式安全泄壓裝置，它避免了采用爆破片進行安全泄壓時爆破片爆破后需打開管道更換新爆破片的步驟，使操作人員免于接觸介質，減少了人身傷害的危險。

2、爆破銷式安全閥的結構原理

　　爆破銷式安全閥( 圖1) 的閥體和閥蓋通過螺紋支柱連接，支柱上面安裝壓板。爆破銷一端固定在芯桿上，一端被壓板上的固定螺釘固定。閥座與閥體一體，芯桿與閥座形成活塞結構，采用O形圈進行密封。由于O形圈靜密封時在介質力的作用下會形成自密封，所以密封效果優良，滿足了系統零泄漏的要求。

　　爆破銷的預緊載荷通過調節固定螺釘設定，并傳遞給芯桿實現關閉狀態。當介質壓力超過設定壓力時，由于細長壓桿( 即爆破銷) 失穩超過臨界載荷而彎曲變形，芯桿向上打開達到快速、準確泄放壓力的目的( 圖2) 。

3、設計

　　歐拉提出的計算兩端固定細長壓桿臨界載荷的公式是

圖1 爆破銷安全閥

　　根據歐拉公式，對僅承受軸向壓縮載荷的細長壓桿而言，當實際載荷F 小于臨界載荷Fcr時，細長壓桿維持直線平衡狀態，并有抵抗側向干擾的穩定性。當實際載荷F 大于臨界載荷Fcr時，細長壓桿達到失穩狀態，這時細長壓桿瞬間( 動作時間約為0. 002s) 由直線平衡狀態轉變成彎曲變形狀態，且不可逆。這種由直線變為彎曲的過程稱之為失穩，也就是屈曲。當細長壓桿發生彎曲變形后，即使壓力再微小的增大也會使細長壓桿的變形顯著增加。由于細長壓桿的失穩特性，因而特別適合要求快速開啟泄壓的場合。

圖2 爆破銷安全閥開關狀態

　　歐拉公式臨界值的確定取決于壓桿細長比和壓桿材料的力學性能，以及負載施加于兩端的形式。材料要保證均勻性，要控制爆破銷的熱處理、有效長度的直線度、直徑的圓度、兩端的同軸度、端面的垂直度及表面光潔度，以達到爆破要求的設定壓力。爆破銷的設定壓力誤差一般可控制在±5%。由于爆破銷的差壓敏感，設計時需考慮安全閥兩端的操作壓力狀態，而且因為爆破銷是暴露在外部環境中，因此還要考慮外部環境溫度和環境侵蝕。芯桿和閥座之間密封的O 形圈以及芯桿和閥蓋之間密封的O 形圈的摩擦力FT均對爆破精度有影響。

　　爆破銷安全閥與管道的連接形式可設計成螺紋連接或法蘭連接( DN3 ～ DN1 200) ，設定壓力可從0.6kPa ～300MPa。同一安全閥可根據不同的起爆壓力設計出直徑不同的爆破銷滿足用戶要求。應用爆破銷的失穩變形這一特性，可根據具體需要設計出很多種類的爆破銷安全閥。如，可以消除背壓影響的平衡套筒活塞先導式爆破銷安全閥、在線開放式出口或封閉式出口爆破銷安全閥、雙座式爆破銷安全閥和垂直角式或傾斜直通式爆破銷安全閥。還可以在爆破銷安全閥上相關位置安裝感應式位置開關( 圖3) ，實現安全閥爆破泄壓信號的遠距離傳送，使工藝操作人員在中央控制室就可集中監控多臺爆破銷安全閥的實際狀態。

圖3 安裝感應式位置開關的爆破銷安全閥

4、爆破銷式安全閥的安裝與維護

　　爆破銷安全閥安裝前需檢查確認管道是否清潔，流體流動方向是否明確，標識銘牌數據是否齊全。爆破銷的自重也會對爆破壓力產生影響，因而應按照設計位置( 水平、垂直及傾斜) 安裝。某些爆破銷會因差壓動作，安裝時應確保按照閥后壓力設控或保持為大氣壓力。在爆破銷爆破后需更換爆破銷時，應保證承壓設備的內部壓力恢復至安全壓力之下，現場操作時可借助外力將芯桿復位，取下彎曲的爆破銷。芯桿與閥座重新關閉應具有移動自由度，不能移動復位時應檢查是否有物質阻塞卡滯，實現密封后更換新的爆破銷，更換前需檢查爆破銷的標識是否和原爆破銷一致，爆破銷是否有表面劃痕、磨損、彎曲等影響爆破精度的缺陷。在系統已加壓運行的時候禁止更換新的爆破銷，這會導致爆破銷安全閥過早動作，傷害現場操作人員。更換過程應嚴格遵循安裝規范，不當安裝有時會引起爆破壓力的變化。在爆破銷安全閥正常運行期間，禁止接觸觸碰爆破銷。用戶需要更改起爆壓力時，真空技術網(http://smsksx.com/)認為應由生產廠確定新的爆破銷，不可自行更換未經許可的爆破銷。

5、結語

　　爆破銷安全閥復位簡單，備件更換方便，泄壓精度較高，抗壓力波動好，泄放狀態易于判斷，沒有爆破殘留，可在線調整泄放壓力，生產成本和使用成本低。爆破銷式安全閥可以應用在大多數非重閉場合，或常規安全閥使用效果不理想的工況中，可以與其他泄壓安全裝置配合使用，也可以作為承壓容器上唯一的泄壓安全裝置使用。