爆破片是一种安全装置。它用在压力容器和管道上。压力容器和管道里有时候有气体或液体。这些气体或液体压力很高。压力太高了设备会爆炸。爆炸很危险。会损坏工厂会伤害人。爆破片的作用就是防止爆炸。当压力达到一个设定的数值爆破片就会破裂。爆破片一破裂压力就释放了。压力释放了设备就安全了。我的论文研究的就是爆破片。我研究了怎么让爆破片更准更快地动作。我研究了怎么让爆破片更可靠。我的研究用了很多方法。我做实验我看数据我算数字。我也看了很多别人写的东西。我比较了不同的爆破片。有的爆破片是金属做的。有的爆破片上面有刻槽。刻槽的地方薄一些。压力大了就从刻槽的地方裂开。裂开的样子像花瓣一样。这样设计很好。裂得整齐不会飞出去伤到别的东西。我研究了不同材料的爆破片。材料不一样性能不一样。不锈钢很常见很结实。但有时候不锈钢反应太慢。铝合金轻一些反应快一些。石墨材料耐腐蚀很好。但石墨比较脆容易碎。我测试了这些材料。我把它们做成爆破片。我把它们装到试验台上。试验台可以加压。我用液压泵加压。压力慢慢升高。我记录压力数值。我看爆破片什么时候破。我记录了爆破片破裂的准确压力。这个压力要和设定的压力一样。设定压力是十兆帕爆破片最好就在十兆帕破。不能早也不能晚。早了设备还没满负荷就泄压了影响生产。晚了设备可能已经危险了。我的实验发现刻槽的形状很重要。刻槽太深了爆破片强度不够。压力没到就可能自己裂了。刻槽太浅了爆破片太结实。压力超过了还不破这很危险。我找到了一个合适的刻槽深度。这个深度让爆破片反应很准。爆破片破裂的压力很稳定。每次实验数据都差不多。这很重要。工厂需要稳定的安全装置。不能这次一个样下次另一个样。

爆破片的工作环境很复杂。有的地方很热。比如锅炉旁边温度很高。高温对材料有影响。金属受热会变软。变软了强度就变了。爆破片可能在更低的压力下就破了。这不行。我研究了高温下的爆破片。我把爆破片放进加热炉。我设定不同的温度。一百度两百度三百度。我加热一段时间再拿出来做爆破试验。我发现温度高了爆破压力确实会变低。我看了材料的金相组织。金属的晶体结构在高温下改变了。我计算了温度对材料强度的修正系数。我设计了一个公式。这个公式可以根据温度调整爆破片的厚度。这样在高温环境下爆破片还能在正确的压力下动作。有的地方很冷。比如北方冬天的化工厂。低温下金属会变脆。变脆了可能突然断裂。断裂的压力可能不准确。我也做了低温试验。我把爆破片放到冷箱里。降温到零下三十度零下五十度。然后测试它们的性能。我发现有些材料低温性能很好。有些材料不行。我选择了适合低温的材料。我推荐工厂根据温度选对材料。

爆破片疲劳也是一个问题。压力容器不是一直高压。压力有时候高有时候低。压力高低变化就像用手弯铁丝。弯一次铁丝不断。弯很多次铁丝就断了。这叫疲劳。爆破片也有疲劳问题。压力波动次数多了爆破片可能自己就坏了。没到设定压力就破了。我做了疲劳试验。我制造了一个能循环加压的设备。压力从五兆帕升到九兆帕再降下来。这样算一个循环。我让设备一直运行。我看爆破片能承受多少次循环。我测试了不同设计。有的爆破片几千次循环就坏了。有的能承受几万次。我发现爆破片边缘的处理很重要。边缘光滑的疲劳寿命长。边缘有毛刺有刀痕的很容易从那里裂开。我改进了加工方法。我用更精细的机床加工爆破片。我用抛光工艺处理边缘。这样爆破片疲劳寿命提高了三倍。工厂很高兴。工厂的压力经常波动。用我的爆破片可以用更久不用经常换。

爆破片破了以后要换新的。怎么知道爆破片快破了也是个问题。不能等它破了再换。破了的时候已经泄压了已经影响生产了。最好能提前知道。我研究了一种预测方法。我在爆破片上贴了很小的应变片。应变片能测量材料微小的变形。压力高了爆破片会微微鼓起来。应变片的信号会变化。我长期记录这个信号。我发现当爆破片接近寿命终点时信号pattern会改变。信号会出现一些特殊的波动。我建立了一个预警模型。这个模型分析应变片的信号。当信号出现异常波动时系统就发出警告。告诉工人这个爆破片可能要坏了需要检查了。这样就能提前更换避免非计划停机。我在一个化工厂试验了这个系统。系统成功预警了两次。工厂避免了意外停车。工厂说这个方法好能省钱。

我的论文还写了安装注意事项。爆破片装得不对也没用。安装的时候螺栓要均匀拧紧。不能一边紧一边松。紧了爆破片受力不均匀。受力不均匀破裂压力就不准了。我设计了新的安装夹具。这个夹具能保证每个螺栓的力都一样。安装更快更一致。我还写了爆破片和其他安全装置的配合。有时候一个设备上既有爆破片又有安全阀。安全阀是另一种安全装置。安全阀压力高了会打开泄压压力低了会关上。爆破片是最后一次保障。安全阀先动作。如果安全阀也坏了压力还升那么爆破片动作。这两个装置要配合好。爆破片的设定压力要比安全阀高一些。不能一样高。一样高的话可能安全阀还没开爆破片就先破了。这不好。爆破片破了就得停车更换。安全阀开了还能关上继续用。我的论文计算了合适的压力差值。这个差值保证了安全阀优先动作。爆破片作为最后的保障。这样系统更安全更经济。

我的研究做了三年。我做了上千次实验。我用坏了十几个试验台。我得到了很多数据。我把数据都整理好了。数据证明我的设计是好的。我的爆破片动作准确寿命长还能预警。这些成果可以用在很多工厂。石油化工厂发电厂制药厂都能用。用了我的成果工厂更安全。工人放心生产顺利。这就是我论文的主要内容。我的答辩希望老师们能听明白。我讲完了。老师们可以提问了。