付红栓 李赵 金立玺
上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062
摘要：在长管拖车使用过程中，爆破片对其安全使用，有着重要的影响，而且在长管拖车的运行过程中，经常会出现爆破片异常起爆情况，但是当前对这种情况的分析，还存在不充分情况，所以需要进一步的研究。要对长管拖车爆破片的异常起爆原因进行分析，并对应力情况和爆破片的实际爆破压力等情况充分了解，并结合相关的实验结果，快速地解决这些异常起爆情况，确保长管拖车的安全运行。
关键词：长管拖车；车用爆破片；异常起爆
我国的天然气和工业气体产业发展比较迅速，随着这些行业的不断发展，加大了对长管拖车的使用。长管拖车在天然气和工业气体运输方面，有着非常明显的优势，所以在气体运输方面应用非常广泛。长管拖车具有高效和灵活的特点，在气体运输行业中使用，可以确保气体的运行安全。长管拖车在运行气体的过程中，发生火灾事故是比较常见的，一旦发生火灾后果是比较严重的，为了有效地避免火灾事故的发生，应当采取相关措施。安装安全泄放装置，就是当前采用比较多的方式。在安全泄放装置中，主要的敏感元件就是爆破片，所以应当研究如何避免爆破片的异常起爆情况。
1爆破片基本情况分析
1.1基本情况分析
长管拖车经常会遇到火灾事故，在火灾事故的发生过程中，作为长管拖车的气瓶，会发生超压爆破情况。对于这样的情况，要想有效地避免超压爆破，可以在气瓶两端，或者是其中的一端，安装安全泄放装置，该装置可以在火灾事故中可以起到一定作用。该装置是运用爆破片的超压爆破，使得长管拖车当中气瓶压力泄放，可以有效地避免超压爆破现象。通过对长管拖车的定期检查可以发现，气瓶会受到火灾事故的影响，在满足爆破片设计的条件下，爆破片会发生起爆现象，这对长管拖车而言，可以起到良好的保护作用。但是长管拖车运行，经常会出现爆破片异常起爆的现象，而且这种起爆是在正常的工况下起爆的，所以应当对这种情况充分研究，减少异常起爆的出现。如果长管拖车的爆破片，在正常充装和运输中发生爆破，这是由于设计因素导致的。通过对相关问题的调查，显示出长管拖车每年发生爆破片异常起爆情况，大约在十起左右，但是却会带来很大的经济损失，从而照成了社会恐慌。由于异常起爆这种情况，会带来的严重后果，所以相关的工程技术人员，要对异常起爆原因进行分析。通过研究发现，在寒冷地区夹持器的外侧，会出现结冰现象，就导致爆破片的异常起爆。加气站的异常起爆，主要是因为长管拖车在回油过程中，出现的管路堵塞情况，从而导致爆破片的异常起爆。通过对爆破片的制作和安装以及应用分析，发现了爆破片的长期使用，会引起爆破片疲劳，从而影响爆破片的使用寿命，所以需要进一步的研究和分析，才能更好地杜绝这种异常起爆。
1.2爆破试验分析
安全泄放装置和结构，主要是由爆破片组合件和夹持器组合件构成，还包括防雨垫片和放空管。其中爆破片是主要的敏感元件，是由剪切环和爆破片以及垫片构成。目前的爆破片设计制造中，是属于平板型的，在经过受压以后，会沿着受压方向产生变形情况，使爆破片成为拱形。对于长管拖车的爆破片设计中，其爆破压力通常是对气瓶进行水压实验，压力是设计爆破力的百分之九十到百分百之间。当前的长管拖车爆破片，主要由两种破坏类型，是拉伸破坏型和剪切破坏型。在相同的爆破压力下，拉伸破坏型的爆破片，在厚度方面比剪切爆破坏型薄。当爆破片受到压力以后，会发生拉伸变形情况，使得拱形顶部的拉伸变薄，从而形成更大的拉伸应力。拉伸应力会受到爆破片厚度的影响，同时也与剪应力大小有关。拉伸型的爆破片由于比较薄，而且剪切角比较大，所以最大的应力是在拱形的顶部。而剪切型的爆破片较厚剪切角比较小，所以最大的应力是在剪切角处。
2应力分析
进行应力分析，应当采用相关的软件进行，可以对这两种爆破点的应力分布情况进行分析，然后分别建立相关的模型，但是要注意不同爆破片的剪切角是有一定不同。在实验的过程中，可以根据相关结构和载荷的对称性，取四分之一的爆破片建模，然后进行充分的分析。在对膜型的对称面，应当施加对称约束，同时也要对爆破点施压，当施加一定的压力载荷后，可以达到最大压力，从而达到抗拉强度。在拉伸型的爆破片进行应力测试时，主要是拱形顶部的应力，还有剪切角的应力，而且这两种应力是相近的。剪切性爆破片的应力分布，最大应力是在剪切角部位，这个部位的应力大量在拱形顶部。通过以上的分析可以看出，爆破片的应力最大区域和位置，会受到爆破片的厚度和剪切角影响。拉伸型的爆破片，剪切环和剪切角是较大的，在顶部的减弱区域，通常所形成的应力是比较集中。而剪切型的爆破片，剪切角较小，所以这个部位的应力比较集中。如果剪切角的加工出现偏差，就会导致应力集中，从而形成剪切破坏，降低了爆破压力，引起异常起爆情况。
3异常起爆分析
首先，是因为剪切环的切角问题，引起的异常起爆情况。这种情况主要是因为拉伸型爆破片引起的，通过查看爆破片的断口，可以发现明显的剪切破坏，并且在剪切角处形成了较大应力，这种异常起爆主要因为设计因素导致的。如果爆破片长期使用，会出现疲劳情况，进而导致剪切角处的工况下降，从而出现异常起爆。其次，是接触面积变小，导致摩擦力不够的情况。在爆破片组件的安装过程中，可以使用固定依靠夹，并连接相关的结构，这样可以形成一个较大的摩擦力。在进行安装的过程中，剪切环和爆破片要保持一致，可以使接触面积最大化，这时的摩擦力也是最大的。最后，环境造成的异常起爆情况。在安全泄放装置结构上，很容易在起爆片上形成积液，如果发现爆破片上有大量积液，就应引起注意。当温度降低时，会出现积液结冰情况，从而会对爆破片产生反向作用。
结束语：
结合全文，爆破片的结构是比较复杂，所以应当注重日常的维护和更换，对可能引起异常起爆的原因进行分析，从而才可以有效地避免异常起爆。随着我国气体运输行业的不断发展，要重视异常起爆的产生原因，并进行充分的研究，这是确保长管拖车安全运行的基础和保障。
参考文献：
[1] 张新建, 张君鹏. 长管拖车爆破片冬季异常起爆或开裂分析[J]. 中国设备工程, 2019, 03:170-171.
[2] 卢川川. 长管拖车气瓶用爆破片装置的设计与开发[J]. 石油和化工设备, 2019,11:72-74.
[3] 孙萌雪. 长管拖车安全泄放装置爆破和疲劳性能研究[D]. 大连理工大学,2020,10:89-91.