安全阀计算书

安全阀计算书

设备参数：蒸汽分汽缸DN273X8㎜，容积V=0.085m3，最高工作压力为1.4MPa，工作温度为105，进口管为φ108X6 。

计算过程如下：

（1）.确定气体的状态条件：

设Po—安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa （近似为0.1MPa）

则P d—安全阀泄放压力（绝压）为

P d=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.794MPa （GB150附录B4.2.1）

当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.794=0.057

而{2/(k+1)}k/(k-1)={2/(1.4+1)}1.4/(1.4-1)=0.55 （水蒸汽的绝热指数为k=1.3）

∴Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1)

是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按GB150式（B5）计算

（B5）

式中: C：气体特性系数,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）得出：C=347

K：安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取. 本计算书取：K=0.675

M：气体摩尔质量，水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmol

Z：气体压缩系数，水蒸汽Z=0.9216

T：气体绝对温度，T=273+105=378k

（2）. 容器安全泄放量的计算:

盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定

a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;

b.气体储罐等的安全泄放量按GB150式(B1)计算

Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1)

ρ：为排放压力下的气体密度㎏/m3.

ρ=M/V

ρ=M（分子量）×Pw’(排放绝对压力)×T标/P (V×T)

空气分子量 M=18.2 标准状态理想气体摩尔体积 V=22.4

排放绝对压力 Pw’=17.94㎏/㎝2

大气绝对压力 P=1.03㎏/㎝2

将M、Pw’、 T标、P、V、T代入上式得

ρ=18.2×17.94×273/1.03×22.4×378=10.22㎏/m3

υ：容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表2.0.1饱和水蒸汽管径DN ：200~100mm时，υ：35~25m/s 所以本计算书取：υ=25m/s

d：进气管内径， d=92mm

将上述ρ、ν、d代入式（B1）得

Ws=2.83×10-3×10.22×25×922 =6120㎏/h

（3）. 安全阀排放面积的计算:

将上述Ws、C、K、P d、M、Z、T代入上式（B5）可计算出：A=873.3mm2

根据设备工况选用全启式安全阀

则：A=0.785d02=873.3mm2

安全阀喉径为：d0=33.4㎜

根据安全阀公称直径与喉径对照表

表1 安全阀公称直径与喉径对照表

∴选用公称直径DN80的全启式安全阀.

安全阀计算公式

安全阀计算公式 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用方法 a）根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c）对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式; d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀; f）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀. i）对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.

j）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀. k）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1 m） 安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表 表1 安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。 二．安全阀计算实例

安全阀计算与选型

安全阀计算与选型 1. 确定确定安全阀类型安全阀类型 根据卸放介质物性、卸放量确定安全阀类型。 2. 确定安全阀公称压力 根据介质操作条件确定PN，选定弹簧工作压力级。 3. 安全阀安全阀计算计算 3.1 由工艺计算软件（hysis,pro II,aspen）计算获得介质基本物性数据（比重ρ，分子量M， 粘度μ，泄放量Gv，气体特性系数C，流量系数Kf，压缩系数Z，最高泄放压力Pm，泄放温度Ti，操作压力P 0，整定压力Ps）。 3.2 计算公式： 安全阀的计算参照GB/T 12241-2005（它与ISO 4126 安全阀一般要求计算方法相同） 中 的公式并依据实测额定排量系数来计算安全阀的额定排量，进而确定安全阀的口径，是比较可靠的计算方法。具体计算公式见GB/T 12241-2005 6.3节/6.5节。 3.2.1 介质为气体或蒸汽 1）临界流动下的理论排量计算 在下列条件下达到临界流动： 临界流动下的理论排量计算公式： 2）亚临界流动下的理论排量计算： 在下列条件下达到亚临界流动： 亚临界流动下的理论排量计算公式： 3）Excel 表格计算安全阀卸放面积A 0（作者Huang WenJia）

3.3 将必须的介质物性数据编入Excel 表格，并在安全阀卸放面积栏编好计算公式（见安全阀 计算excel 表格）。 安全阀安全阀的选用与的选用与的选用与计算实例计算实例计算实例 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检 项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用安全阀的选用 1. 1. 安全阀安全阀安全阀各种参数的确定各种参数的确定各种参数的确定 a）确定安全阀公称压力。 根据阀门材料、工作温度和最大工作压力选定公称压力。 b) 确定安全阀的工作压力等级。 根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级。安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义，不能混为一谈。工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。具体划分见下表，划分的前提是能足以保证各个工作压力级的压力上限与下限均能符合有关标准所规定的动作性能指标。 选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。 表1 安全阀公称压力PN 与弹簧工作压力关系表 PN 弹簧工作压力等级 1.6 0.06～0.1 >0.12 >0.16～0.25 >0.25～0.4 >0.4～0.5 >0.5～0.6 >0.6～0.8 >0.8～1.0 >1.0～1.3 >1.3～1.6 2.5 >1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 只能用于大于 1.3MP 6.4 ->1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 >2.5～3.2 >3.2～4.0 >4.0～6.4 只能用于大于1.3MPa 10 >4～5 >5～6.4 >6.4～8 >8～10 只能用于大于4.0MPa

液态二氧化碳储罐安全阀计算

濮城油田沙一下新建31#注气站工程 100m 3液态CO 2储罐 安全阀计算 一. 计算基本参数 设计压力：2.42MPa ；介质：液态CO 2； 容器内径=3200mm 容器壁厚=28mm 容器筒体长度=12000mm 所以，D 0-压力容器外径，D 0=3.256m ； L-压力容器总长，L=13.736m ； 容器位置：设备置于地面以上，F=1.0 保冷：有绝热保冷层（聚氨酯泡沫）；保温层厚度δ=0.08m; λ-导热系数：λ=0.0864KJ/m*h*℃； q-介质的汽化潜热，取q=151.798KJ/Kg ； M-摩尔质量M=44.01g/mol ； k-绝热指数k=1.3； C-气体特性系数C=346.98； Z-压缩系数Z=0.873； t-泄放压力下介质的饱和温度，t=-9℃； 二、需要的安全泄放量 容器型式：椭圆形封头的卧式容器,容器受热面积r A 的计算： )0.3D (L D A 00r +?=π=150.422m 保冷层：有绝热保冷层,液化气体的安全泄放量按下列要求计算： h q Ar t W s /Kg 72.497)650(61.282 .0=-?=δλ

三．泄放面积的计算 1.判断是否是临界条件 P 0-安全阀出口侧的压力(绝压)，P 0=0.1MPa ； 取超压限度为： 2.42x10%=0.242MPa ； P f -安全阀的泄放压力(绝压)，P f =2.42+0.242+0.1=2.762MPa ； P 0/P f =0.1/2.762=0.036205648≤5457.0）1 k 2（1k k =+- 所以，是临界条件。 2.需要的排放面积的计算： M ZT p 16.13A f f CK W S = K-安全阀泄放系数，取K=0.62； T f -泄放温度，取273.15+（-9）=264.15K 所以，A=23.17mm 2 3.单个安全阀的排放面积的计算 选择全启式安全阀DA42Y-40DN100X150，数量为2个。 查表，得安全阀阀座喉径d 1=65mm 所以，单个安全阀的排放面积A 1= 221mm 6.33164d =π 4.判断 因为A 1>A ，所以，所选的安全阀合格，完全满足排放量要求。 设计： 校对： 审核： 审定：

安全阀的工艺计算

安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l ·C p ) (1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l ——液相密度，kg／m3； C P --定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱动机构等，以确定足够的泄放量。

安全阀计算示例

安全阀计算实例 陈桦 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用方法 a）根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c）对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式; d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀; f）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀. i）对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀. j）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀. k）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1 m）

安全阀计算实例

安全阀计算实例 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为泄放容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器，按设计图样的要求装设安全阀。安全阀设置原则是适用于清洁、无颗粒、低粘度的流体。有颗粒的场合，安全阀进口前加设过滤装置；须安装但又不适合时，应安装爆破片或爆破片与安全阀串联使用。容器在正常运行下为什么会产生超压？1．压力来自容器外部的压力容器,若输入气量大于输出气量，使密度增加，压力就提高； 2. 减压阀失灵； 3. 介质进行化学反应，使压力不断增高（称料不当等）；4.盛装液化气体，工作温度上升或超装； 5.储藏介质产生聚合反应，热量增高，压力上升 6.用于制造高分子聚合物的高压釜，由于原料，催化剂使用不当或操作失误致使单体爆聚，热量猛增，压力就骤升。 一、下列压力系统必须安装安全阀： a)容器的压力来自于没有安全阀的场合； b)设计压力低于来源处的压力容器或管道；容积泵和压缩机出口的管道； c)由于不凝气的积累产生超压的容器； d)液化气体储罐； e)空压机的附属储罐； f)容器内进行放热或进行化学反应，能使气体压力升高的压力容器； g)高分子聚合(物理反应)设备； h)有热载体加热，使器内液体蒸发气化的换热器； i)用减压阀降压后输入容器的（使用压力低于压力源的容器）; j)余热锅炉； k)介质毒性为高度极度危害的压力容器； l)共用同一个气源的容器等。 二、下列压力系统不适宜安装安全阀 a)系统压力有可能迅速上升，如化学爆炸等场合 b)泄放介质含有颗粒、易沉积、易结晶、易聚合或粘度较大；强腐蚀介质； c)一些影响安全阀排放面积过大、造价过高、动作困难的场合（极低温度等） 三、安全阀的开启压力(整定压力): 安全阀的开启压力(整定压力)---是指阀瓣开始上升,介质经阀瓣上升后的空隙,继续排放时的瞬时压力.对于蒸汽安全阀---有5滴冷凝水时的压力.安全阀的回座压力一般为0.93~0.96Pl,也就是回座压力差在4~7%左右最大不超过10%. 由于安全阀阀瓣开启动作的滞后,使容器不能马上泄压.因此压力容器的设计压力一般不低于安全阀的开启压力. 下面的示意图,表明压力容器与安全阀各种动作压力之间关系. 压力容器安全阀 试验压力 最大允许工作压力排放压力 设计压力 开启压力 回座压力关闭压力 最高工作压力 四、安全阀的选用方法为；

2020年(安全生产)安全阀的工艺计算

（安全生产）安全阀的 工艺计算

安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道俩端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口壹般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l·C p)(1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l——液相密度，kg／m3； C P--定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等，以确定足够的泄放量。

安全阀计算书

安全阀计算书 设备参数：蒸汽分汽缸DN273X8㎜，容积V=0.085m3，最高工作压力为1.4MPa，工作温度为105，进口管为φ108X6 。 计算过程如下： （1）.确定气体的状态条件： 设Po—安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa （近似为0.1MPa） 则P d—安全阀泄放压力（绝压）为 P d=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.794MPa （GB150附录B4.2.1） 当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.794=0.057 而{2/(k+1)}k/(k-1)={2/(1.4+1)}1.4/(1.4-1)=0.55 （水蒸汽的绝热指数为k=1.3） ∴Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1) 是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按GB150式（B5）计算 （B5） 式中: C：气体特性系数,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）得出：C=347 K：安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取. 本计算书取：K=0.675 M：气体摩尔质量，水蒸汽摩尔质量M=18.2Kg/kmol Z：气体压缩系数，水蒸汽Z=0.9216 T：气体绝对温度，T=273+105=378k （2）. 容器安全泄放量的计算: 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定

a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量; b.气体储罐等的安全泄放量按GB150式(B1)计算 Ws=2.83×10-3ρυd2㎏/h (B1) ρ：为排放压力下的气体密度㎏/m3. ρ=M/V ρ=M（分子量）×Pw’(排放绝对压力)×T标/P (V×T) 空气分子量 M=18.2 标准状态理想气体摩尔体积 V=22.4 排放绝对压力 Pw’=17.94㎏/㎝2 大气绝对压力 P=1.03㎏/㎝2 将M、Pw’、 T标、P、V、T代入上式得 ρ=18.2×17.94×273/1.03×22.4×378=10.22㎏/m3 υ：容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;根据HG/T20570.6-95中表2.0.1饱和水蒸汽管径DN ：200~100mm时，υ：35~25m/s 所以本计算书取：υ=25m/s d：进气管内径， d=92mm 将上述ρ、ν、d代入式（B1）得 Ws=2.83×10-3×10.22×25×922 =6120㎏/h （3）. 安全阀排放面积的计算: 将上述Ws、C、K、P d、M、Z、T代入上式（B5）可计算出：A=873.3mm2 根据设备工况选用全启式安全阀 则：A=0.785d02=873.3mm2 安全阀喉径为：d0=33.4㎜ 根据安全阀公称直径与喉径对照表 表1 安全阀公称直径与喉径对照表

安全阀校核计算(复证图纸)

过 程 设 备 设 计 计 算 书 SW6－1998 ( v2.0 ) 安全阀的校核计算(CH011) 一、 空气储罐的安全泄放量： W S = 2.83×10-3ρvd 3 kg/h 式中 W S —— 压力容器的安全泄放量，kg/h ； d —— 压力容器进口管的内径，mm ； v —— 压力容器进口管内气体的流速，m/s ； ρ —— 气体密度，kg/m 3； 本储罐 d=31 mm v=10 m/s ρ=12.8 kg/m 3 W S = 2.83×10-3×12.8×10×312 = 348 kg/h 二、 安全阀的泄放能力： W s ’ = 7.6×10 -2 CKp d A ZT M kg/h 式中：W s ’——临界条件下安全阀的排放能力，kg/h ； C ——气体特性系数，C=5201 112-+?? ? ??+k k k k 见《压力容器安全技术监察 规程》第102页附表5-1；k ——气体绝热系数 k=C P /C V ； K ——排放系数，与安全阀结构有关，全启式安全阀取0.70； p s ——安全阀的整定压力，本储罐取1.1，Mpa ； p d ——安全阀的排放压力（绝压），p d =1.1p s +0.1=1.1×1.1+0.1 =1.31，Mpa ； A ——安全阀最小排气截面积，mm 2； A=π×4 2042 2?=πd =314 mm 2 M ——气体摩尔质量，kg/kmol ； T ——气体温度，K ； Z ——气体在操作温度压力下的压缩系数，Z=1。 W s ’ = 7.6×10-2×356×0.7×1.31×314×293 129 ? = 2450 kg/h ∵ W s ’＞W s ∴ 本安全阀公称直径合格

安全阀参数及计算书

12345 11121314151617181920212223242526272829303132333435363738工位号台 数结构型式阀盖型式波纹管试验杆扳 手制造标准所需排量工作压力整定压力工作温度排放温度背 压超过压力压缩系数绝热指数启闭压差计算面积流道直径高 度W M Ps Z k As A Wr 特殊技术要求批 准校 对设 计kg/h MPa(G)o C %mm 2mm ΔP 0PREPARED BY CHECKED BY APPROVED BY 工 艺 条 件 一 般 事 项GENERAL Tag No.Quantity Design Type Bonnet Type Bellows Test Gag Lifting Lever PROCESS CONDITONS Code Required Cap.Oper. Pressure Set Pressure Oper. Temp. Reliev. Temp. Back Pressure Overpressure Compress. Factor Spe. Heat Ratio Blowdown Calculated Area Throat Diameter Approach Height P b 39 粘 度μViscosity （原中国航天科技集团公司第十一研究所(京)） 北京航天动力研究所 678910密封面型式Seat Type 金属对金属 Metal to Metal 保温夹套with Jacked 爆破片Rupture Disk 三通切换Crossover Valve 介 质 Fluid 摩尔质量Mol. Weight 密 度Density Super. Const.附加恒定介质状态State Super. Min/Max 附加变动Built-Up 排放背压Total 总背压计 算 和 选 择 CALCULATION AND SELECTION 选择面积Selected Area 面积代号Orifice Design.提供排量Relieving Cap.型 号Model No. 切换阀型号冷态试验差压力CDTP ρ排放反力Reactive Force 噪 音Noise Level 材 料 MATERIALS 连 接CONNECTION 404142阀体/阀盖Body/Bonnet 434445 阀座/阀瓣Nozzle/Disk 弹 簧 Spring o C mm 2484950连接标准Connection Code 进 口Inlet 出 口 Outlet 附 件ACCESSORIES 4647面心距 Center to Face E / P X 约 重Approach Weight H 51525354 2 ASME VIII 常规式 Conventional 封闭式 Close 无 No 否 No 否 No T 空气Gas 29.00kg/kmol 1.0010.9954-60 60 2.700MPa(G) 2.97010.00MPa(G)MPa(G) / MPa(G) MPa(G) 0.000 2330.4kg/h 116.4 153.9E 3082.0HTO-03aCB 14.0MPa(G) 2.970 10 264N in open system WCB 304+Ste.50CrVA 无(No) 无 No 无 No ASME B16.5105.039.0 450 201″300lb RF 2″150lb RF mm mm mm kg C：气体特征系数 COEFFICIENT DETERMINED BY k Pdr：额定排放压力 RATED RELIEVING PRESSURE Kb：背压修正系数 BACK PRESS. CORRECTION FACTOR T：排放温度 RELIEVING TEMPERATURE MPa (A)K Kdr：额定排量系数 RATED COEFFICIENT OF DISCHARGE 5557 计算公式CALCULATION FORMULA 3.36800.837 3161.000Kc：爆破片修正系数 RUPTURE DISK CORRECTION FACTOR 1.00 333.00Crossover Valve /115.0安装位置Location % 提供入口配对法兰。提供出口配对法兰。提供紧固密封件。56 选型说明Requirments Notes

安全阀的选型 计算与设置规定

目 次 1 名词 2 引用标准 3 设计要求 3.1 安全阀的分类 3.2 安全阀的选型 3.3 安全阀的制造标准 3.4 安全阀的计算 3.5 安全阀设置 附录A 安全阀的计算

1 名词 1.1 安全阀 由弹簧作用或由导阀控制的安全阀。当入口处静压超过设定压力时，阀瓣上升以泄放被保护系统的超压，当压力降至回座压力时，可以自动关闭的安全泄放阀。 1.2 导阀 控制主阀动作的辅助压力泄放阀。 1.3 全启式安全阀 当安全阀入口处的静压达到其设定压力时，阀瓣迅速上升至最大高度，最大限度地排除超压的物料。一般用于可压缩流体。阀瓣的最大上升高度不小于喉径的1/4。 1.4 微启式安全阀 当安全阀入口处的静压达到其设定压力时，阀瓣位置随入口压力的升高而成比列的升高，最大限度地减少应排出的物料。一般用于不可压缩流体。阀瓣的最大上升高度不小于喉径的1/40～1/20。 1.5 弹簧式安全阀 由弹簧作用的安全阀。其设定压力由弹簧控制，其动作特性受背压的影响。 1.6 背压平衡式安全阀 由弹簧作用的安全阀。其设定压力由弹簧控制，用活塞或波纹管减少背压对其动作性能的影响。 1.7 导阀式安全阀 由导阀控制的安全阀。其设定压力由弹簧控制，其动作性能基本上不受背压的影响。当导阀失灵时，主阀仍能在不超过泄放压力时自动开启，并排出全部额定泄放量。 1.8 主安全阀 安全阀是被保护系统的主要安全泄放装置，其泄放面积是基于最大可能事故工况下的泄放量。 1.9 辅助安全阀 辅助安全阀（有时多于一个）是主安全阀的辅助装置，提供除主安全阀以外的附加泄放面积。用于非最大可能事故工况下的超压泄放。 1.10 实际排放面积 流体经过安全阀的最小流通面积。 1.11 有效泄放面积（最小泄放面积） 用公式或图表计算的泄放面积。有效泄放面积要小于实际泄放面积。 1.12 喉径面积 安全阀喷嘴中最小直径的面积。

安全阀的工艺计算模板

安全阀的工艺计算模板 1

安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭, 入口阀门未关闭时, 泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时, 泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道, 液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时, 泄放量按正常工作输入的热量计算, 计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器, 进出口阀门全部关闭时, 泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量: V=B·H／(G l·C p) (1.1)式中: V——体积泄放流量, m3／h; B——体积膨胀系数, l／℃; H——正常工作条件下最大传热量, kJ／h; G l——液相密度, kg／m3; C P--定压比热, kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器, 当循环水发生故障(断水)时, 塔

顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器, 当循环水发生故障(断水)时, 应仔细分析影响的范围, 确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时, 用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动, 塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时, 在停电情况下, 塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下, 进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时, 要仔细分析停电的影响范围, 如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等, 以确定足够的泄放量。 1.4不凝气的积累 1.4.1若塔顶冷凝器中有较多无法排放的不凝气, 则塔顶设置的安全阀的泄放量与1.2规定相同。 1.4.2其它积累不凝气的场合, 要分析其影响范围, 以确定泄放量。1.5控制阀故障 1.5.1安装在设备出口的控制阀, 发生故障时若处于全闭位置, 则所设安全阀的泄放量为流经此控制阀的最大正常流量。

2-安全阀计算详解

安全阀计算、选型与设置主讲：袁天聪教授级高工

1 目的 在石油化工生产过程中，为了防止由于生产事故等造成生产系统压力超过设备和管道的设计压力而发生爆炸事故，应在设备或管道上设置安全阀。 安全阀为一种自动阀门。它不借助任何外力，而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。 在工艺和工艺系统专业的设计中，安全阀的设计内容，主要指安全阀的排放量计算和安全阀的设置两个方面。按照国际惯例安全阀的喷嘴面积的计算和选型是由制造商来完成的，所以有关这方面的内容列入附录中。 1.2 名词 对于安全阀的描述在国际上多遵循美国的ASME标准，在该标准中“安全阀”指仅用于蒸汽或气体工况的泄压设施，而用“安全泄压阀”表示包含安全阀、泄压阀、安全泄压阀在内的全部泄压设施。由于历史的原因，在我国是用“安全阀”代表了ASME的安全泄压阀的含义。本规定仍按现行的国家标准来命名，以安全阀代表ASME的安全泄压阀的全部含义，不再区分安全阀、泄压阀、安全泄压阀。 2 术语、符号 2.1 安全阀几何尺寸特性 2.1.1实际排放面积（排放面积）(The actual discharge area) 实际排放面积是实际测定的决定阀门流量的最小净面积。对微启式安全阀即为帘面积；对全启式安全阀即为喷嘴面积。 2.1.3喷嘴面积(The nozzle area) 也称喷嘴喉部面积，是指喷嘴的最小横截面积。 2.1.6开启高度(lift) 是当安全阀排放时，阀瓣离开关闭位置的实际升程。 2.2 安全阀的动作特性 2.2.1工作压力P (MPa.G) (operating pressure)：设备及管道在正常工作运行期间经常承受的压力； 2.2.2 最高允许工作压力Pm(M P a.G)（maximum allowable working pressure）：在指定的相应温度下，容器顶部所允许承受的最大压力，该压力是根据容器受压元件的有效厚度，考虑了该元件承受的所有载荷而计算得到的，且取最小值。 2.2.3背压力(The back pressure) Pb(MPa.G)安全阀出口处压力，它是附加背压力和排放背压力的总和； 2.2.4整定压力( set pressure) Ps(MPa.G)（也称开启压力opening pressure，简称定压）安全阀阀瓣在运行条件下开始升起的进口压力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，介质呈由视觉或听觉感知的连续排放状态； 2.2.9排放背压力(built-up back pressure) Pbd(MPa.G ) (也称“积聚背压”或“动背压”) 由于介质通过安全阀流入排放系统，而在阀出口处形成的压力；

安全阀参数及计算书1

1 2 3 4 5 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 工位号 台 数 结构型式 阀盖型式 波纹管 垫 片 试验杆 扳 手 制造标准 所需排量 工作压力 整定压力 工作温度 排放温度 背 压 超过压力 压缩系数 绝热指数 启闭压差 计算面积流道直径 高 度 W M Ps Z k As A Wr 备 注 批 准 校 对 设 计 kg/h MPa(G) o C % % mm2mm ΔP0 北京航天石化技术装备工程公司 BEIJING AEROSPACE PROPULSION INSTITUTE BSPC PREPARED BY CHECKED BY APPROVED BY 工 艺 条 件 一 般 事 项GENERAL Tag No. Quantity Design Type Bonnet Type Bellows Gaskets Test Gag Lifting Lever PROCESS CONDITONS Code Required Cap. Oper. Pressure Set Pressure Oper. Temp. Reliev. Temp. Back Pressure Overpressure Compress. Factor Spe. Heat Ratio Blowdown Calculated Area Throat Diameter Approach Height NOTES P b O型圈 39 粘 度μ Viscosity （原中国航天科技集团公司第十一研究所(京)） 北京航天动力研究所 6 7 8 9 10 密封面型式Seat Type PSV-D5015A金属对金属 Metal to Metal 隔热冷却腔Cooling Spool 保温夹套with Jacked 爆破片Rupture Disk 三通切换Crossover Valve 介 质Fluid 摩尔质量Mol. Weight 密 度Density Super. Const. 附加恒定 介质状态State Super. Min/Max 附加变动 Bulit-Up 排放背压 Total 总背压 计 算 和 选 择CALCULATION AND SELECTION 选择面积Selected Area 面积代号Orifice Design. 提供排量Relieving Cap. 型 号Model No. 切换阀型号 开启高度Lift 冷态试验差压力CDTP ρ 排放反力Reactive Force 噪 音Noise Level 材 料MATERIALS 连 接CONNECTION 40 41 42阀体/阀盖Body/Bonnet43 44 45 阀座/阀瓣Nozzzle/Disk 弹 簧Spring o C mm2mm 48 49 50连接标准Connection Code 进 口Inlet 出 口Outlet 附 件ACCESSORIES 46 47 面心距Center to Face E / P X 约 重Approach Weight H 51 52 53 54 1 ASME VIII 平衡波纹管式 Bellows 封闭式 Close 无 No 无 No 否 No 否 No T phenol Gas 94.10kg/kmol 1.050 1.000 282 280 0.420 MPa(G) 0.690 10 MPa(G) MPa(G) /0.047 MPa(G) MPa(G) 0.047 6936.3kg/h 989.6 1256.6 K 8828.2 HTB-03CSB 40.0 10.0 MPa(G) 0.690 15 917N in open system 139 WCB 316+Ste. Alloy St. 316L Graphite 无 No 无 No ANSI B16.5 155.5 54.0 680 70 3″300lb RF 4″150lb RF "O" Ring mm mm mm kg db at 30m from outlet C：气体特征系数 COEFFICIENT DETERMINED BY k Pdr：额定排放压力 RATED RELIEVING PRESSURE Kb：背压修正系数 BACK PRESS. CORRECTION FACTOR T：排放温度 RELIEVING TEMPERATURE MPa (A) K Kdr：额定排量系数 RATED COEFFICIENT OF DISCHARGE 55 56计算公式CALCULATION FORMULA 0.8600 0.81 321 1.000 Kc：爆破片修正系数 RUPTURE DISK CORRECTION FACTOR1.00 553.00 Crossover Valve /162.0 选择波纹管型阀门

压力管道安全阀选用计算

安全阀选用计算 1 选用原则 1.1 临界条件 安全阀的选取规定是，在单位时间内需要泄放的气体流速大于等于达到临界条件或亚临界条件时的流速。 气体泄放时，安全阀排口处所能达到的压力P c取决于进口压力P i与排口背压P o的比值，即P o/P i。由理论计算可知，泄放过程开始后，出口处压力由P i逐渐下降，流速由0开始逐渐增大；当流速达到当地音速时，因阻力过大而不再增大，出口处压力下降至临界压力P c后将不再下降。[1] 这里要求P o/P i的比值足够使气体流速达到当地音速，即满足： 临界条件：[2] 式中，P o------出口侧背压，绝对压力（Mpa），由使用条件决定 P i ------整定压力，绝对压力（即，入口侧压力/Mpa），由热力计算给定β------临界压力比 P c ------临界压力，绝对压力（Mpa），满足临界条件时的出口压力 k -------气体绝热指数，由介质组份确定 此时，安全阀最小排放截面积： ，mm2[2] 式中，W S------安全泄放量（kg/h），由标态流量×标态密度 C -------气体特性系数 P d ------排放压力，绝对压力（即，入口侧气体绝对压力/Mpa） T d ------排放温度（即，入口侧气体温度/K） M------气体摩尔质量（kg/kmol） K ------安全阀的额定泄放系数，按TSG D 0001-2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》·附件E·E2.1的规定：安全阀一般取其 泄放系数的0.9倍；在没有参考数据时可按如下选取，

全启式安全阀：K=0.60～0.70 带调节圈的微启式定全阀：K=0.40～0.50 不带调节圈的微启式定全阀：K=0.25～0.35 压缩机用安全阀多为全启式，一般选取：K=0.65 Z ------气体压缩性系数，与气体排放状态和临界状态有关 若P o/P i的比值不足使气体流速达到当地音速，即满足： 亚临界条件：[1] 此时，安全阀最小排放截面积： ，mm2[2] 1.2 适用介质 上述(1.1)所说的临界条件只适合一般介质气体，不适用于水蒸气等高沸点的气体。饱和水蒸气虽然属于可压缩性气体，但在泄放过程中其绝热指数k不能同理想气体一样用常数来表达。所以对其所用安全阀最小排放面积计算公式加以修正，[1] 这里不过多论述了。 当介质为液体时，亦不必论述。 2 选用计算 当容器压力超过其最高工作压力一定比例时，为防止压力继续升高而使容器破坏，需要将能够引起压力升高的部分气体排出容器。理论上讲，单位时间需要排出的气体量，即为安全泄放量。用Ws表示，单位：kg/h 。 下面只讨论容积式压缩机工艺管路中各级安全阀的选用计算。 2.1 安全泄放量Ws GB 150.1～150.4－2011《压力容器》·附录B.超压泄放装置·B5.容器安全泄放量的计算，给出了各种容器的安全泄放量的计算公式。 对于压缩机的工艺管路或各级容器的安全泄放量，可按下式计算： ，kg/h 式中， V t ------气体标态流量（Nm3/h），一般为压缩机额定流量 ρ------气体标态密度（kg/m3）

安全阀泄放能力的计算

安全阀泄放能力的计算 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

安全阀泄放能力的计算 下面介绍的是API 的安全阀计算方法，ASME 的方法与API 的主要不同在于ASME 采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值，而API 计算采用的面积和系数都是公称数值。 1、安全阀有效通过面积 1）全启式安全阀（安全阀阀芯开启高度等于或大于1/4喷嘴喉部直径）。 ——安全阀的有效通过面积，cm 2； 'D ——安全阀喷嘴喉部直径，cm ； 2）微启式安全阀（安全阀阀芯开启高度小于1/4喷嘴喉部直径）。 h ——阀芯开启高度，cm 。 当阀座为斜面时： ——斜面角度，（°） 2、安全阀泄放能力的计算 下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用，根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化，使用更方便，通常情况下更保守点。 1）排放介质为气体或蒸汽时。 M Q ——排放量，kg/h ； a ——安全阀的有效通过面积，cm 2 ； p ——安全阀定压，Pa （G ） ABS T ——排出气体的绝对温度，K ； r M ——气体相对分子质量，排出气体为混合物时，相对分子质量为平均值； b K ——背压影响泄放能力的修正系数，由相关图表查得。 a

2）排放介质为水蒸汽时，下面的计算公式与气体公式一样，但下式把蒸汽的物理参数计入，不需再代入。考虑到蒸汽一般排放到大气，故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响；但加入了过热蒸汽修正系数，考虑蒸汽过热对泄放量的影响。 C ——过热蒸汽修正系数，查相关图表可得。 选用波纹管平衡式安全阀时，上式中的vap b K K 由代替。 3）排放介质为液体时。 a)一般液体。 1p ——定压，Pa （G ）； 2p ——背压，Pa （G ）； ρ?——液体相对密度； p K ——积聚压力修正系数，查相关图表可得 b)高黏度液体。 当管内冷态为高黏度液体时，需要对排放量进行黏度修正。一般根据流体在管道内流动得雷诺数选用黏度修正系数vis K （查相关图表可得）。 当采用波纹平衡式安全阀时，上式的右侧要乘以背压修正系数w K c)饱和液体。 饱和液体是液体在安全阀泄放前是100%液体，但在安全阀排放过程中，介质流经安全阀孔时有压降，产生闪蒸。推荐按闪蒸蒸汽量计算阀孔面积v a 和余下的 饱和液体量计算所需阀孔面积L a 之和，即为需要的安全阀阀孔的通过面积。 v a 由b ABS r M K T M p a Q )110 (2305+=计算；L a 由p M K p p a Q 5.0521 ]10)([3660ρ?-=计算。

安全阀计算

安全阀计算 安全阀作为一种安全泄放装置，能够有效预防由生产装置超压引起的爆炸事故。它安装在压力容器或管道上，在紧急情况或异常工况下开启，防止内部压力超过设计规定的安全值，保护压力容器或管道等受压设备发生爆炸事故的装置。大多数化工装置系统操作压力比较高，而且化工物料介质多可燃易爆，如果安全阀设计考虑不周全，超压泄放时容易引起火灾、爆炸等事故。因此，从安全角度出发，安全阀的合理计算与设计对化工装置来说是非常重要的。 1安全阀概述 1.1 安全阀操作参数 1.1.1 定压(Ps):安全阀开启的压力，其数值必须等于或稍小于设备或管道的设计压力。当安全阀的定压等于设备设计压力时，安全阀的定压见表1-1-1。 表1-1-1 安全阀定压 1.1.2 积聚压力(Pa):安全阀的最高泄放压力与其定压之间有一差值，此压力差即为积聚压力。安全阀的积聚压力一般取定压的0.1倍，即Pa=0.1Ps。 1.1.3 最高泄放压力(Pm):安全阀达到最大泄放压力能力时的压力：Pm=Ps+Pa 1.1.4 背压（P2）：即出口压力，为安全阀开启前泄压总管的压力与

安全阀开启后介质流动所产生的流动阻力之和。对于普通型安全阀，P2不宜大于定压值Ps的10%。 1.1.5 回座压力：安全阀的回座压力介于安全阀的操作压力与定压之间。当定压高于操作压力10%时，回座压力一般高于操作压力5%。 1.2 安全阀分类 安全阀形式繁多，按照不同的分类标准，会有不用的分类，下面简单介绍一下常见的分类类型： 1.2.1按开启高度分类 (1) 微启式安全阀 微启式安全阀的开启高度介于流通直径的1/40和1/20之间。主要用于排放不可压缩流体（如水或油等液体）。 (2) 全启式安全阀 全启式安全阀的开启高度大于等于流通直径的1/4。全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。主要用于排放可压缩流体（如蒸汽和其他气体）。 (3) 中启式安全阀 开启高度介于微启式与全启式之间，这种形式的安全阀在我国应用的比较少。