安全阀计算 规定
安全阀计算规定
1. 应用范围
1.1 本规定仅适用于化工生产装臵中压力大于0.2MPa的压力容器上防超压用安全阀的设臵和计算，不包括压力大于100MPa的超高压系统。
适用于化工生产装臵中上述范围内的压力容器和管道所用安全阀；不适用于其它行业的压力容器上用的安全阀，如各类槽车、各类气瓶、锅炉系统、非金属材料容器，以及核工业、电力工业等。
1.2计算方法引自《工艺设计手册》 (Q/SPIDI 3PR04-3-1998)，使用本规定时，一般情况应根据本规定进行安全阀计算，复杂工况仍按《工艺设计手册》有关章节进行计算。
1.3 本规定提供了超压原因分析，使用本规定必须详细阅读该章节。
2. 计算规定的一般说明
2.1安全阀适用于清洁、无颗粒、低粘度流体，凡必须安装泄压装臵而又不
适合安全阀的场所，应安装爆破片或安全阀与爆破片串联使用。
2.2 在工艺包设计阶段（PDP），应根据工艺装臵的操作规范，按照本规定（见
5.0章节），对本规定所列的每个工况进行分析，根据PDP的物流表，确
定每个工况的排放量，填入安全阀数据表一。
2.3在基础设计阶段（BDP）和详细设计阶段（DDP），按照泄放量的计算书
规定（见6.0章节），在安全阀数据表一的基础上，形成安全阀数据表
二（数据汇总表）和安全阀数据表三。安全阀数据表三作为条件提交有
关专业。
3. 术语定义
3．1 积聚（accumulation）：在安全阀泄放过程中，超过容器的最大允许工作压力的压力，用压力单位或百分数表示。最大允许积聚由应用的操作规范和火灾事故制定。
3．2 背压（back pressure）：是由于泄放系统有压力而存在于安全阀出口处
的压力，背压有固定的和变化的两种形式。背压是附加背压和积聚背压之和。3．3 附加背压（superimposed back pressure）：当安全阀启动时，存在于安全阀出口的静压，它是由于其它阀排放而造成的压力，它有两种形式，固定的和变化的。
3．4 积聚背压（built-up back pressure）：泄压阀打开后由于流动使泄放主管中增加的压力。
3．5最大允许积聚压力（maximum allowable accumulated pressure）：是最大允许工作压力与最大允许积聚之和。
3．6最大允许工作压力（maximum allowable working pressure）：系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大压力。这压力基于设备计算中的正常厚度、金属腐蚀裕度、负载和压力。最大允许工作压力是设定安全阀压力保护设备的基础。
3．7超压（overpressure）：超过安全阀设定压力的压力，用压力单
位或百分数表示。它与容器设定的最大允许工作压力时的积聚一样，假设安全阀人口没有管路损失。
3．8安全阀的设定压力（set pressure）：安全阀人口出的静压达到该值时，安全阀将动作。
3．9操作压力（operation pressure）：容器通常操作时的压力。压力容器的设计通常有一最大允许工作压力，它为操作压力提供合适的余量，以阻止安全阀不合需要的打开。
3．10泄放条件（relieving conditions）：用于表示安全阀超压时的进口压力和温度。泄放压力等于安全阀的设定压力加超压，泄放温度为泄放条件下的流体温度，它可能高于操作温度，也可能低于操作温度。
3．11回座压差（blowdown）：设定压力与安全阀关闭压力之差，用设定压力的百分数或用压力单位表示。
4．超压的原因
超压是系统中某一部分物料或能量不平衡，或物料和能量同时不平衡引起的。因此，分析超压的原因和数量是工艺过程中物料和能量平衡的特殊和复杂工况的综合研究。安全阀的设臵要保证一个工艺系统或工艺系统中的任何一个工况的压
力不能超过最大允许累积压力。
系统压力包括压力容器、换热器及其他设备和管道，它的设计基于(a) 正常操作温度下的正常操作压力，(b) 任何一个机械负荷的影响，就会引起与操作负荷的不同，(c) 安全阀的设定压力。工艺系统设计必须定义最小泄放，以阻止任何一台设备超过它的最大允许累积压力。
4．1 超压来源
由于能量输入导致液体或气体泄放，因此产生了泄放装臵。两个最通常的能量来源，一是能量输入通过气化或热膨胀间接导致压力升高；二是直接较高压力的进入。由于以上一个或二个因素都可能引起超压。
安全阀泄放量是最大的泄放量，这最大泄放量可泄放以保护设备因任何一个单独的原因而引起的超压。两个毫无关联的故障同时发生的概率很小，所以通常不必考虑。
4．2 压力、温度和组成的影响
因为温度和压力会影响液体和气体的流量和组成，所以确定每个泄放量时要考虑温度和压力。当液体加热时就变成了气体。因为密闭容器压力的增加及热量的进入，改变了平衡，产生了气体。在大多数情况下，容器内是由不同沸点、不同组份组成的混合物。沸点低的组份首先蒸发，随着热量的不断进入，较重的组份也开始蒸发，最后，只要进入热量足够多，最重的组份也蒸发了。
在泄压过程中，要研究不同时间的气体泄放量和摩尔质量，以确定气体的最大泄放量和组成。
泄放压力有时会超过系统组成的临界压力（或亚临界压力）。在这种情况下，就要参考压缩系数与密度－温度－热焓之间的相互关系。如果超压是由多余物料流入引起的，多余的物料就要在进、出焓相等条件下计算出的温度下泄放。
系统中没有其他的进出物料，如果超压就是由外部额外热量引起的。这外部输入的热焓等于容器中还在或已蒸发物料之和。通过计算或作图累计泄放量与时间的关系，瞬间的最大泄放量就可得到。这最大量泄放量通常在临界温度附近。
5. 单个安全阀泄放量确定
在这一章节列出了不同的超压原因，它是泄放量确定的基础，。以下章节详细说明了需要超压保护的一些通常事故。
5.1操作人员的影响
决定最大泄放工况还要考虑操作人员的反应和对一连串错误行动的理解。通常可接收的反应时间在10～30分钟之间，这取决于装臵的复杂程度。这反应的有效性还取决于工艺动力学。
5.2关闭出口阀
当设备或系统所有的出口阀关闭时，为了保护设备或防止系统超压，泄放装臵的能力要大于等于超压源。如果不是所有的出口阀门关闭，没有关闭的出口阀泄放量也要适当地考虑。超压源来自泵、压缩机、高压供应总管、可挥发性气体。这种情况发生在换热器中，关闭出口阀会引起热膨胀，或者产生气体。
泄放量是设定压力加上超压时的泄放量，而不是正常操作条件下的泄放量。当这一区别没有考虑到时，泄放量常会大大减少。在确定泄放量时，还要考虑到超压管线与泄放管线之间的摩擦损失。
5.3冷却或回流发生故障
5.3.1总则
需要的泄放量取决于系统泄放压力下的热量和物料平衡。在精馏系统，泄放量计算取决于有无回流。冷媒停止时，剩余的冷量通常不考虑，因为这部分冷量发生作用的时间是非常有限的，并且取决于配管的实际布臵。如果工艺配管系统超常规的大，并且不保温，就要考虑热损失。
因为详细的热量平衡和物料平衡计算有困难，在5.3.2~5.3.9中，列出通常可接收的确定泄放量的简单原则。
5.3.2全凝
泄放量就是进入冷凝器的总的气体量，计算的温度对应设定压力加上超压和进入的热量减泄放的热量时的新的气相组成，在正常液位的顶部积聚的脉冲量通常限于10分钟之内。如果冷媒发生故障超过这个时间，回流也没有，顶部的组分、温度和气相量会有很大的变化。
5.3.3部分冷凝
泄放量是泄放条件下，进出气体量之差。进入的气体量应该按5.3.2基准计算，如果回流的组成或回流量改变，进入冷凝器的气体量就应该由新的条件决定。
5.3.4风扇发生故障
因为自然对流的作用，既使风扇发生故障，如果泄放条件没有明显不同，通常还有正常能力20％～30％的冷凝量，泄放量分别是全凝或部分冷凝这两种工况的70％～80％。然而，实际冷凝量通常取决于空冷器的设计性能，如果风扇和机械夹点出现，就会降低冷却能力。
5.3.5百叶窗关闭
空冷器的百叶窗关闭，就是整个冷媒发生故障，泄放量计算同 5.3.2及5.3.3。百叶窗关闭可能来自自动控制发生故障，机械联接发生故障，或者在手动位臵的百业窗发生破坏结构性的振动。
5.3.6顶部回流
在大多数情况下，例如：泵关闭或阀门关闭都会引起回流发生故障，进入冷凝器的流量就等于5.3.2或5.3.3的失去冷媒的量。停止回流会产生不同的气相组成，这会影响泄放量。在这种情况下，安全阀尺寸是考虑冷媒全部停止的工况，但每种工况必须通过测试相关的部分组份和系统得到。
5.3.7泵的循环
泄放量就是气化量，它是泵循环中获得的热量引起的。气化潜热就是在泄放温度、泄放条件下的潜热。
5.3.8顶部回流加上泵的循环
顶部回流和泵的循环通常不会同时发生故障，但是，一个部分故障和一个全部发生故障还是可能的。泄放量同5.3.6和5.3.7。
5.3.9侧线回流停止
同5.3.6和5.3.7。泄放量足够大以便泄放从系统获得的热量而产生的气化量。
5.4吸收流发生故障
对碳氢化合物的贫油，通常贫油发生故障不会引起泄放；而对于酸性气体脱除单元，大量的气体(大约25％或更多)会被吸收剂吸收，如果失去吸收剂，因为下游系统不能处理增加的流量，会使压力升高到泄放压力。合成气二氧化碳吸收单元中的下游气体进入甲烷化就更难分析。任何一点点超过设计能力的二氧化碳进入甲烷化，同时即使发生部分吸收剂故障，也会导致快速升温，引起甲烷化进料阀关闭，打开放空阀。如果放空阀关闭，会引起超压。
每种工况必须研究它的工艺和仪表特性，研究范围应包括对下游工艺单元
的影响以及对吸收剂的配管和仪表的影响。
5.5不凝性气体积聚
随着工艺物流的释放，不凝性气体在正常条件下不会积聚，然而有某种管道布臵，会使不凝性气体积聚在某一点，引起冷凝器破裂，这一作用相当于失去冷媒。
5.6易挥发物料进入系统
5.6.1水进入热油
虽然水进入热油会引起超压，但没有公认的方法计算泄放量。如果进入的水量和热量可确认，泄放阀阀径就可象物料阀门一样计算，不幸的是，进入的水量永远不能知道。同时由于从液体到气体体积膨胀如此之大(常压下，大约为1：1,400)，产生的气体是瞬时的，阀门能否快速打开是个问题。通常，为这一偶然事故不提供压力泄放装臵。在工艺设计和操作中力争取消这种可能性。为了避免水积聚形成袋形应安装蒸汽凝液疏水阀，在水到热工艺管线上安装双切断阀和放空阀。
5.6.2轻烃进入热油
解释同5.6.1，轻烃进入热油，从液体变成气体的速率不小于1：1,400。5.7工艺物流上的自控阀发生故障
5.7.1总则
设备或系统上的自动控制阀直接受工艺控制或间接受工艺变化控制(例如：压力、流量、液位或温度)。当自控阀发生故障时，自控阀应该保证根据基础设计的要求，处于全关或全开的位臵。
5.7.2泄放量确定
计算任何工况的泄放量，不考虑因控制阀而引起泄放，也就是控制阀所在的位臵，应能保证正常工艺流量通过。正常的阀门位臵首先是考虑设计能力和系统关闭的工况，而不是考虑事故。因此，如果流过控制阀的条件不改变(见5.7.5)，就要修改这些控制阀的正常流量，更改泄放条件，保证下游系统能处理增加的流量。
5.7.3控制阀进口
控制阀进口可能有一根或多根进口管线。对于只有一根进口管线的控制阀，
只考虑全开位臵，而不考虑控制阀发生故障的位臵。控制阀打开，也可能是仪表发生故障或误操作引起的。对于有多根进口管线的控制阀系统，应保证在这些管线上的任何一个控制阀应在它的正常操作位臵，因此，泄放量是预期的最大进口流量与正常出口流量之差，假设条件是：这系统中一个控制阀关闭，而其他控制阀仍在正常操作点(即：正常打开，正常关闭或节流)。如果控制阀的一个或多个出口关闭，或者使控制阀的多个进口打开，并引起控制阀的第一个进口打开，泄放量为预期的最大进口流量与打开的出口流量之差。
5.7.4 控制阀出口
每个控制阀出口在确定泄放量时应考虑全开和全关位臵，不考虑由于仪表系统发生故障或误操作而引起控制阀处于错误的位臵。如果一个或多个进口阀由于出口阀错误关闭而打开，压力泄放装臵应满足阻止超压的要求，泄放量是最大进口流量与最大出口流量之差，要计算泄放条件下的所有流量，也要考虑控制阀操作工粗心引起的关闭。
5.7.5特殊泄放量的考虑
虽然控制阀，例如：隔膜阀的规格和尺寸只考虑正常操作工况，但在非正常工况下，例如安全阀泄放时，这些控制阀也能操作。阀的设计和操作位臵应符合非正常工况下的控制信号，由于泄压条件下的泄放量与正常工况下的泄放量是不同的，因此在计算控制阀的能力时要根据泄放工况的温度和压力来确定泄放量。极端情况是流体的状态是变化的（例如，从液体到气体，或从气体到液体），例如选择处理液体与处理气体的全开调节阀的区别很大，在失去液位的地方气化，使高压气体通过控制阀到只按正常进入的液体气化计算管径的系统。
5.8非正常工艺热量进入
泄放量是泄放条件下气体产生的最大流量（包括来自过热产生的不凝性气体），少于正常的凝液量或气体量。在每种工况，设计者应考虑系统潜在的工况和它的每一个组成。
5.9 内部爆炸（不包括爆燃）
气体和空气混合物引起内部爆炸时，超压保护应该采用爆破片而不采用安全阀，因为内部燃烧扩散引起的快速升压如采用安全阀保护容器就太慢了。泄放面积取决于以下因素：
a.初始条件（温度、压力、组成）。
b.明确的燃烧扩散气相或气体的物性。
c.容器的体积
d 泄放装臵的起跳压力
e. 发生爆炸事故时的最大压力
5.10化学反应
根据DIERS（Design Institute of Emergency Relief Systems）方法，确定化学反应的紧急事故泄放气管径。
具体方法如下：
a.定义化学反应非正常工况的设计基础
b.通过实验测试计算非正常工况的系统特性
c.通过两相流计算公式计算管径
化学反应失控通常与下列因素有关：
a.外部火灾
b.失去混合
c.失去冷却
d.试剂装载错误
5.11电力故障
确定发生电力故障时的泄放量，要仔细研究电力故障对哪些设备有影响，这些故障是如何影响装臵生产的。
5.12液体膨胀
5.12.1 原因
液体膨胀是指温度升高引起体积增加，通常有以下几个原因；
a. 充满冷液的管道或容器被切断时，因为蒸汽伴热、盘管、环境热量或火灾获得热量。
b.换热器冷侧切断，冷侧的液体被热侧加热。
c.充满常温液体的管道或容器被切断，管道或容器里的液体被辐射热加热。
60o F烃类和水膨胀系数
5.12.2 管径和设定压力
泄放量不是很容易确定的，因为每种实际情况液体泄放量是很小的，所以要定合理的，而不是安全系数过大的安全阀。通常采用3/4”x1”的安全阀。如果有理由相信这一尺寸不够，应采用3.14.3的方法。
选择合适的设定压力应该研究系统关闭时所有的设计流率，设定的热膨胀压力决不能大于被保护系统的最大压力。如果只有液体膨胀一种工况，安全阀的设定压力要设得较高；如果安全阀出口进入一个封闭系统，应考虑背压的影响。
5.12.3 特殊工况
地面上的不保温大管径长管道和大型容器或充满液体的换热器上安装安全阀时，通常大于3/4”×1”。在常温或低于常温的长管道两端的进出口阀门关闭时，阳光辐射引起的温度升高可通过计算得到，如果总热量传递速率和液体的热膨胀系数知道，就可计算泄放量。计算液体膨胀泄放量公式如下：
W＝BH/Cp
W ：质量泄放流量，kg/h
B ：体积膨胀系数，1/℃
H ：正常工作条件下最大传热量，kj/h
Cp ：定压比热，kj/kg℃
5.13外部火灾
5.13.1 外部火灾对湿润表面容器的影响…液体气化
容器内液面之下的面积统称为湿润面积。
发生火灾时，外部火灾传入的热量通过湿润面积使容器内的物料气化，湿润面积只考虑容器小于等于7.5m以下的湿润面积，通常7.5m以上部分不考虑。湿润面积包括火灾影响范围内的管道外表面积。
a.对于充满液体的容器，湿润面积为7.5米高度内的表面积。
b.对于缓冲罐、分离罐和工艺容器，湿润表面为正常液面不高于7.5米下
的表面。
c.精馏塔的湿润表面为塔底正常高度和7.5米高度内塔盘上液体部分的表
面积之和。
d.贮罐的湿润面积为7.5米高度内的表面积。
e.球形容器的湿润面积为半球表面积或距地面7.5米高度内表面积中的较
大者。
5.13.2 容器外壁纠正系数（F）
容器壁外的设施可以阻碍火焰热量传至容器，用容器外壁纠正系数（F）反映其对传热的影响。
根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》（1991年1月1日施行）中规定：
a. 容器在地面上无保温：F＝1.0
b. 容器在地面下用砂土覆盖：F＝0.3
C. 容器顶部设有大于10l/(m2×min)水喷淋装臵：F＝0.6
d. 容器在地面上有良好保温时，按式（2）计算
根据美国石油学会标准API－520：
a. 容器在地面上无保温：F＝1.0
b. 容器有水喷淋设施：F＝1.0
c. 容器在地面上有良好保温时：按式（1）计算：
F=4.2×10-6λ/do(904.4-t) （1）
式中：λ：保温材料的导热系数，kj/(m×h×℃)
do：保温材料厚度，m
t：泄放温度，℃
d. 容器在地面之下和有砂土覆盖的地上容器，按式（3）计算，将其中的保温材料的导热系数和厚度换成土壤或砂土相应的数值。
另外，保冷材料不耐烧，因此，保冷容器的外壁纠正系数(F)为1.0。
5.13.3 安全泄放量
5.13.3.1根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》（1991年1月1日施行）中规定：
a. 无保温层
W＝2.55×105FA0.82/H L （2）
W ：质量泄放量，kg/h
A ：总湿润面积，m2
H L ：泄放条件下气化热，kj/kg
F ：容器外壁纠正系数，取F=1.0
b. 有保温层
W＝2.61×(650-t) ×λ×A0.82/(H L×do) （3）
W：质量泄放流量，kg/h
A：总湿润面积，m2
H L：泄放条件下气化热，kj/kg
λ：保温材料的导热系数，kj/(m×h×℃)
do：保温材料厚度，m
t：泄放温度，℃
5.13.3.2 根据根据美国石油学会标准API－520中规定：对于有足够的消防保护措施和有能及时排走地面上泄漏的物料措施时，容器的泄放量为：W＝1.555×105FA0.82/H L （4）
否则，采用式（5）计算
W＝2.55×105FA0.82/H L （5）
式中符号同式（2）。
5.13.4 外部火灾对无湿润表面容器的影响…气体膨胀
无湿润表面容器是指容器内是蒸汽、气体或超临界流体，以及在正常条件下是气、液两相，但在泄放条件下，变成全气相。
无湿润表面容器在外部火灾情况下，容器将在短时间内由于金属材料的软化而发生破坏。设臵安全阀不能保护这类容器不受破坏，因此要安装消防设施和排放系统使容器远离易燃的物料。
计算公式如下：
W＝8.764×(MP1)0.5×A1×(Tw-T)1.25/T11.1506
W ：质量泄放流量， kg/h
M ：分子量
P1：泄放压力，MPaA
A1：距地面7.5m以下的容器外表面面积，m2
T W ：金属壁温，K，对于碳钢为866K
T1 ：气体温度，K
T1=P1/Pn×Tn
Pn ：气体正常操作压力，MPaA
Tn ：气体正常操作温度，K
5.14换热器管破裂
5.14.1泄压装臵安装的必要性
根据ASME规范，换热器和类似的容器应该安装安全阀，以保护换热器在内部发生故障时，避免超压。具体体现以下四个问题：
a. 预计内部故障的形式和范围
b. 泄放量的确定
c. 选择快速起跳的安全阀以避免超压
d. 选择合适的安装位臵以便及时检测到超压
换热器管破裂，大量高压侧流体流入换热器低压侧，会引发事故，极小的泄漏会引起换热器超压。标准的水压试验是设备设计压力的1.5倍，所以换热器低压侧的设计压力应不小于高压侧设计压力的2/3，如果实际的低压侧试验压力低于1.5倍的设计压力，低压侧就应确定是否需要设安全阀。低压侧的设计压力大于等于2/3高压侧设计压力，低压侧就不需要设安全阀。对于新设计的换热器，可提高低压侧的设计压力以减少风险。
如果换热器低压侧的设计压力小于高压侧的设计压力的2/3时，则应作为事
故工况考虑，在低压侧设臵安全阀。
5.14.2 泄放量的确定
5.14.2.1高压侧流体为液相的泄放量
W=72000CtAt(2g(P H- P L)ρ)0.5
W ：质量泄放流量， kg/h
Ct：流动系数，省却值＝1.0
At ：管侧截面积，m2
At＝(Dtube2/4)π
Dtube ：管内径，mm
g ：重力加速度 (g＝9.80665）
P H ：高压侧的操作压力，kPaA
P L ：低压侧的泄放压力，kpaA
ρ：高压侧流体的密度，kg/m3
5.14.2.2高压侧流体为气相的泄放量
W＝20At(2g(k H/(k H-1))(MP H2/(Z H RT H))((P L/P H)(2/ kH)-(P L/P H)((kH+1)/ (kH)))0.5 W ：质量泄放流量， kg/h
At ：管侧截面积，m2
At＝(Dtube2/4)π
Dtube ：管侧内径，m
g ：重力加速度 (g＝9.80665）
k H ：高压侧流体的绝热指数 (k＝Cp/Cv)
M ：分子量
Z H ：高压侧流体的压缩因子
R ：气体常数R＝8.314，kj/kmol×K
T H：高压侧操作温度，K
P H ：高压侧的操作压力，kPaA
P L ：低压侧的泄放压力，kpaA
5.15 单个安全阀泄放量确定汇总表
表一单个安全阀泄放量汇总表
6. 泄放量的计算书规定
6.1 液体膨胀计算表格
6.2 外部火灾计算表格
6.2.1外部火灾－液体气化计算表格
6.2.2外部火灾－气体膨胀计算表格
6.3 换热器管破裂
6.3.1换热器管破裂－高压侧流体为液相6.3.2换热器管破裂－高压侧流体为气相7．安全阀数据表
7.1 安全阀数据表一
7.2 安全阀数据表二（数据汇总表）
7.3 安全阀数据表三
8. 附件
8.1 安全阀数据表一（实例）
8.2 安全阀数据表二（实例）
8.3 安全阀数据表三（实例）
8.4 泄放量计算实例汇编
安全阀型号识别代码和压力等级
安全阀型号识别代码和压力等级 安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置，当介质压力升高超过允许值时，安全阀自动开启，继而全量排放，防止压力继续升高，当压力降低至规定值时，安全阀及时自动关闭。 安全阀设计、制造、验收技术标准符合GB/T12243-89要求。 封闭式安全阀的阀盖是封闭的，利于防止灰尘和杂物侵入，防止有毒和易燃介质溢出，开放式安全阀由于阀盖敞开，利于降低弹簧腔室的温度，主要用于蒸汽介质管道及容器，带散热器安全阀主要适用于介质温度超过350℃的工况。 带扳手弹簧式安全阀当介质压力达到开启压力的75%以上时，能利用作手动开启。 流道直径，排放量大，微启式安全阀开启高度为～流道直径。 安全阀型号编制方法 阀门的型号参照机械部标准JB308-75《阀门型号编制方法》编制，系由以下八个部分组成：1 A 2 3 4 - 5 6 其中：1表示特种阀门代号（如低温- D、保温- B、波纹管-W，无省略） A 表示阀门类型代号（A表示安全阀） 2表示连接形式代号（表一） 3表示结构形式代号（表2） 4表示阀座密封面或衬里材料代号（表3） 5表示公称压力数值
6表示阀体材料代号（表4） 表一 连接形式 内螺纹 外螺纹 法兰 焊接 表二 带散热片安全阀结构形式 全启式代号 0代号1246 弹簧式封闭微启式 全启式 全启式 双联弹簧微启式 微启式 全启式 微启式 带控制机构全启式 脉冲式9不封闭带扳手 阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如表三所列。
阀座密封面或衬里材料 铜合金 橡胶 尼龙塑料 氟塑料 锡基轴承合金（巴氏合金） 代号表示。 阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表四所列。表四 阀体材料 HT250 WCB ZG230-450 Cr5Mo代号ZC I阀体材料 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti 15CrMoV代号 PRV代号TXNF B阀座密封面或衬里材料 合金钢
安全阀标准名称汇总
安全阀标准汇总 标准编号 标准中文名称 标准英文名称 SY/T0525.1-93 石油储罐液压安全阀 SY/T10006-2000 海上井口地面安全阀和水下安全阀规范 SY/T10024-1998 井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐作法 GB/T14087-1993 船用空气瓶安全阀 Safety valves for marine air vessel JB/T6441-1992(2005复审) 压缩机用安全阀 JB/T2203-1999 弹簧式安全阀 结构长度 JB/T9624-1999 电站安全阀技术条件 JB/T53170-1999 弹簧直接载荷式安全阀 产品质量分等 NF E86-512-1-2002 冷凝容器.防超压安全设施.第1部分:冷凝设备的安全阀 (Cryogenic vessels - Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1 : safety valves for cryogenic service.) NF A84-330-1982 气焊设备.乙炔发生器用“防回气—断 火”的液压安全阀和组合装置.规范和试验 (GAS WELDING EQUIPMENT. HYDRAULIC SAFETY SEALS AND COMBINED “NON-RETURN VALVE/FLAME ARRESTOR“ DEVICES FOR A CET YLENE GE NERATORS. REQUIREMENTS AND TESTS.) NF E32-110-10-2002 水管锅炉和辅助设备.第10部分:防过压安全阀的要求 (Water-tube boilers and auxiliary installations - Part 10 : requirements for safeguards against excessive pressure.) NF D36-404-2000 建筑阀门.温度和压力组合安全阀.试验和要求 (Building valves - Combined temperature and pressure relief valves - Tests and requirements.) NF M87-213-2001 石油和天然气工业.下降孔设备.地下安全阀设备 (Petroleum and natural gas industries - Downhole equipment - Subsurface safety valve equipment.) NF T81-103-1980 液态体化学产品的运输和装卸.底部注入或排放的罐车.内部关闭阀和安全阀.使用压力等于或小于４巴 (TRANSPORTATION AND HANDLING OF LIQUID CHEMICAL PRODU CT S. TANKER VEHICLES FIL LED AND EMPTIED FROM BELOW. INTERNAL SAFETY AND STOP VALVE. OPERATING PRESSURE EQUAL TO OR LESS THAN 4 BAR.) NF E29-420-1985 工业阀门.安全阀.技术说明书样式和协调证明书 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY AND RELIEF VALVES. MODEL OF TECHNICAL SPECIFICATIONS AND CONFORMITY CERTIFICATE.) NF P52-001-1975 取暖设备用安全阀.一般技术规范 (SAFETY VALVES FOR HEATING INSTALLATIONS.) NF E29-413-1989 工业阀门.安全阀流量计算.其他方法 (INDUSTRIAL VALVE. SAFETY VALVES AND BURSTING DISC(S) DEVICES. CALCULATION OF TH EO RETICAL FLOWRATE.) NF E29-414-1992 工业阀门.安全阀门.安全阀门类型 S,G1,L1和L2流率计算示例 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. EX AMP LES FOR FLOWRATE CALCULATION OF SAFETY VALVES TYPES S,G1,L1 AND L2.) NF E29-415-1990 工业阀门.安全阀.G 平方型安全阀排出空气当量流量计算实例.GPL 标准蓄水池的应用 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. CALCULATION OF AIR EQUIVALENT FLOW CA PA CITY FOR SAFETY VALVES OF TYPE G2. APP LICATION FOR STANDARD VESSELS FOR GPL.) NF E29-421-1987 工业阀门.安全阀.安全膜.为获得工作特性的安装规范 (Industrial valves. Safety valves. Bursting discs.) 2006.04.11
安全阀选用
1. 安全阀的选用 由于安全阀的多样性以及压力系统的多样性、复杂性，因此在安全阀选用时，应考虑系统内的温度、压力、介质相态等因素的影响，逐步确定安全阀的公称压力、压力－温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式。最后确定选用安全阀的型号。 （1）公称压力的选择 公称压力和整定压力是不同的概念，确定和选用安全阀时一定要注意。公称压力PN 是用数字表示的与压力有关的标示代号，也是供参考用的圆整数。在安全阀中，公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。和材料及温度相关。而安全阀的出口处法兰的公称压力一般比进口处公称压力低一至三个级别，选用时应该注意这个区别。 在确定安全阀的公称压力时，公称压力一定要大于整定压力。最好是安全阀达到全开启时的压力不能超过安全阀的公称压力。我国的安全阀公称压力系列其压力系列为0.25,0.6,1.0,1.6，2.5，4.0，6.3，10，16，32,40MPa (注：PN1.0以下的安全阀通常采用铸铁阀体，不推荐在压力容器种使用)。 （2）压力一温度等级 选用安全阀时必须要考虑温度的影响，当温度升高时，在同一公称压力下，其最大允许工作压力也随之相应降低．应根据所保护的介质情况、阀门材料、工作温度和最大工作压力，确定阀门的公称压力。 阀门在各种温度下最高允许工作压力可按式公式5－1计算。或在GB/T 9124－2000。《钢制管法兰技术条件》 中查选。 式（9.2-3） 式中 [σ]t ――设计温度t ℃ 时材料的许用应力值，MPa ； [σ]200――200 ℃ 时的材料许用应力值，MPa ； Ptmax ――最高允许工作压力，MPa ； PN ――公称压力，MPa (3)弹簧工作压力级的确定 确定了安全阀的公称压力后，弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。弹簧的工作压力等级是指选定的弹簧允许的工作范围，超出了其工作范围就可能导致安全阀不能正常工作。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级。 安全阀的整定压力是通过改变弹簧压缩量来进行调节，安全阀的各种动作性能也是由弹簧来控制的，每一根弹簧都只能在一定的整定压力范围内工作，超出了该范围就要另换弹簧， PN Pt t 200 ] [] [max σσ=
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
泡沫灭火系统-计算实例
一、设计依据： 1．业主提供的石油库设计图纸 2．《石油库设计规范》GB50074-2002 3．《建筑设计防火规范》GBJ16-87 4．《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92 及2000年局部修订条文 二、设计内容： 保护对象：500M3立式固定拱顶钢制保温储罐2座[D=9M,H=10M）。 灭火方式：采用固定式液上喷射泡沫灭火系统，并移动泡沫枪辅助灭火 灭火剂：6%氟蛋白泡沫液，其混合比为6% 冷却方式：采用移动式水冷却 （一）、泡沫用量 1．储罐的保护面积（A1） 根据规范第3.1.2条一款规定： A1=3.14D2=3.14x92/4=63.585m2 2.根据规范第 3.2.1条一款规定：泡沫混合液供给强度 q=6.0L/min.m2 连续供给时间t1 ：不小于30min（注：闪点为60°C的轻柴油为丙类液体）3．计算泡沫混合液流量（Q） Q=q.A1=6×63.585=381.51L/min 4．根据规范第3.2.4条规定：泡沫产生器数量及流量（Q产）PC8泡沫产生器2个，Q产为480L/min 注：泡沫产生器工作压力按0.5MPa计 5.泡沫枪数量及连续供给时间、流量Q枪 根据规范第3.1.4条,用于扑救防火堤内流散液体火灾的泡沫枪数量为1
支，其泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min，选Q枪=240L/min 即PQ4型泡沫枪：1支连续供给时间t2：不小于20min 6．泡沫混合液用量M混V （系统管道内泡沫混合液剩余量）：考虑设DN100管道170.0m及DN65管道150.0m。管道容积为1823L M混=n产×Q产×t1+n枪×Q枪×t2+V（系统管道内泡沫混合液剩余量）=2×480×30+1×240×20+3800=28800+4800+1823 =35423L 7．泡沫液用量V=K.V混/1000=6%×35423/1000=2125L/1000=2.125M3则泡沫贮罐的容积为2.125m3 配制泡沫混合液所需的水量为：35423L×94%=33298L=33.298M3 泡沫比例混合器的流量为：8×2+4=20L/S 配制泡沫混合液的水流量：20L/S×94%=18.8L/S 8．根据规范第3.7.3条储罐区泡沫灭火系统管道内的泡沫混合液流速，不宜大于3m/s 主管初选管径DN100 流速S=4Qmax/3.14D2=(2×480+1×240) ×4/3.14×0.12×60×1000=2.265M/S 规范第3.7.3条泡沫灭火系统管道内的混合液流速不宜大于3M/S 故管径DN100选择合适 9．泡沫产生器下面混合液立管初选管径DN65 S=1×480×4/3.14×0.0652×60×1000=2.412m/s<3m/s 管径DN80合适 10．计算管道沿程压力损失h沿 根据第3.7.4条计算单位长度泡沫混合液管道压力损失 I=0.0000107V2/D 1.3 1)从泡沫产生器到防火堤外缘DN65管段，罐高10m，罐外壁至防火堤外缘 距离按32m计，总长45m 每m管道压力损失I=0.0000107V2/D 1.3
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
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。
安全阀计算规定
安全阀计算规定 中国石化集团公司上海医药工业设计院 2001年10月12日
1. 应用范围 1.1 本规定仅适用于化工生产装置中压力大于0.2MPa的压力容器上防超压用安全阀的设置和计算，不包括压力大于100MPa的超高压系统。 适用于化工生产装置中上述范围内的压力容器和管道所用安全阀；不适用于其它行业的压力容器上用的安全阀，如各类槽车、各类气瓶、锅炉系统、非金属材料容器，以及核工业、电力工业等。1.2计算方法引自《工艺设计手册》(Q/SPIDI 3PR04-3-1998)，使用本规定时，一般情况应根据本规定进行安全阀计算，复杂工况仍按《工艺设计手册》有关章节进行计算。 1.3 本规定提供了超压原因分析，使用本规定必须详细阅读该章节。
2. 计算规定的一般说明 2.1安全阀适用于清洁、无颗粒、低粘度流体，凡必须安装泄压装 置而又不适合安全阀的场所，应安装爆破片或安全阀与爆破 片串联使用。 2.2在工艺包设计阶段（PDP），应根据工艺装置的操作规范，按 照本规定（见5.0章节），对本规定所列的每个工况进行分析， 根据PDP的物流表，确定每个工况的排放量，填入安全阀数 据表一。 2.3在基础设计阶段（BDP）和详细设计阶段（DDP），按照泄放 量的计算书规定（见6.0章节），在安全阀数据表一的基础上， 形成安全阀数据表二（数据汇总表）和安全阀数据表三。安 全阀数据表三作为条件提交有关专业。
3.0术语定义 3．1 积聚（accumulation）：在安全阀泄放过程中，超过容器的最大允许工作压力的压力，用压力单位或百分数表示。最大允许积聚由应用的操作规范和火灾事故制定。 3．2 背压（back pressure）：是由于泄放系统有压力而存在于安全阀出口处的压力，背压有固定的和变化的两种形式。背压是附加背压和积聚背压之和。 3．3 附加背压（superimposed back pressure）：当安全阀启动时，存在于安全阀出口的静压，它是由于其它阀排放而造成的压力，它有两种形式，固定的和变化的。 3．4 积聚背压（built-up back pressure）：泄压阀打开后由于流动使泄放主管中增加的压力。 3．5最大允许积聚压力（maximum allowable accumulated pressure）：是最大允许工作压力与最大允许积聚之和。 3．6最大允许工作压力（maximum allowable working pressure）：系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大压力。这压力基于设备计算中的正常厚度、金属腐蚀裕度、负载和压力。最大允许工作压力是设定安全阀压力保护设备的基础。 3．7超压（overpressure）：超过安全阀设定压力的压力，用压力单位或百分数表示。它与容器设定的最大允许工作压力时的积聚一样，假设安全阀人口没有管路损失。 3．8安全阀的设定压力（set pressure）：安全阀人口出的静压达到
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。
标准阀门型号编制方法及示例
标准阀门型号编制方法及示例 1．标准阀门型号编制方法如下： 2．类型代号用汉语拼音字母表示，按表1的规定。 表1 类型代号类型代号 闸阀Z 旋塞阀X 截止阀J 止回阀和底阀H 节流阀L 安全阀 A 球阀Q 减压阀Y 蝶阀 D 疏水阀S 隔膜阀G 柱塞阀U 注：低温（低于零下40摄氏度）、保温（带加热层）和带波纹管的阀门在类型代号前分别加“D”“B”和“W”汉语拼音字母。 3．传动方式代号用阿拉伯数字表示，按表2的规定。 表2 传动方式代号传动方式代号 电磁动0 伞齿轮 5 电磁-液动 1 气动 6 电-液动 2 液动7 蜗轮 3 气-液动8 正齿轮 4 电动9 注：（1）手轮、手枘和板手传动以及安全阀，减压阀，疏水阀省略本代号。 （2）对于气动或液动：常开式用6K、7K表示；常闭式用6B、7B表示；气动带手动
用6S表示，防爆电动用“9B”表示。蜗杆-T形螺母用3T表示。4．连接形式代号用阿拉伯数字代号表示，按表3的规定。 表3 5．结构形式代号用阿拉伯数字表示，按表4~13的规定。 表4 表5
表6 表7 表8 表9
表10 表11 表12
表13 6．阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，按表14的规定。 表14 7．公称压力数值，按JB74-59《管路附件公称压力，试验压力和工作压力》的规定。用于电站工业的阀门，当介质最高温度超过530摄氏度时，按JB74-59第5条的规定标注工作压力。 8．阀体材料代号用汉语拼音字母表示，按表15的规定。 表15
注：PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa的碳素钢阀体省略本代号。 9．示例： 例1：电动传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工、公称压力PN0.1MPa、阀体材料为灰铸铁的闸阀：Z942W-1 直动楔式双闸板闸阀 例2：手动、外螺纹连接、浮动直通式、阀座密封面材料为氟塑料、公称压力PN4.0MPa、阀体材料为1Cr18Ni9Ti的球阀：Q21F-40P 外螺纹球阀 例3：气动常开式、法兰连接、屋脊式、衬里材料为衬胶、公称压力PN0.6MPa、阀体材料为灰铸铁的隔膜阀：G6k41J-6 气动常开式衬胶隔膜阀 例4：液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸铜、阀瓣密封面材料为橡胶、公称压力PN0.25MPa、阀体材料为灰铸铁的蝶阀：D741X-2.5 液动蝶阀 例5：电动机传动、焊接连接、直通式、阀座密封面材料为堆焊硬质合金、在540℃下的工作压力为17MPa、阀体材料铬钼钒钢的截止阀：J961Y-P54170 电动焊接截止阀
安全阀分类和参数选型方法详解(标准版)
安全阀分类和参数选型方法详 解(标准版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0454
安全阀分类和参数选型方法详解(标准版) 1．分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。 安全阀的主要参数是排量，这个排量决定于阀座的口径和阀瓣
的开启高度，由开启高度不同，又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／40～l／20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／4。 2．安全阀的选用 由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。（6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。（7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等，如图8所示。（8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全
安全阀计算
安全阀: 安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。注安全阀必须经过压力试验才能使用。 安全阀计算: 计算的最小泄放面积为物料流经安全阀时通过的最小截面积。对于全启式安全阀为喉径截面积，对于微启式安全阀为环隙面积。 根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程))(1991年1月1 13施行)中规定： (1)对于气体、蒸汽在临界条件下的最小泄放面积为(2.2—1) 式中: a——最小泄放面积，mm2； W——质量泄放流量，kg／h， X——气体特性系数； P——泄放压力，MPa Z——气体压缩因子， T——泄放温度，K； M——分子量。 流量系数(C0)由制造厂提供。若没有制造厂的数据时，对于全启式安全阀C0=0.6～0.7；对于带调节圈的微启式安全阀:C0=0.4～0.5；
对于不带调节圈的微启式安全阀：C0=0.25～0.35。 (2)根据计算的最小泄放面积(a)，计算安全阀喉径(d1)或阀座口径(D) a．对于全启式安全阀(2.2—2) b.对于平面密封型微启式安全阀(2.2—3) c．对于锥面密封型微启式安全阀(2.2—4) 式中: d——安全阀喉径，mm h——安全阀开启高度，mm D——安全阀的阀座口径，mm —密封面的半锥角，度。 根据美国石油学会标准API—520中的规定如下： 临界条件的判断 如果背压满足式(2.3—1)，则为临界流动，否则为亚临界流动。 (2.3—1) 式中: Pb——背压，MPa Pcf——临界流动压力，MPa P——泄放压力，MPa K——绝热指数。 气体或蒸气在临界流动条件下的最小泄放面积(2.3—2) 式中
安全阀型号编制方法
安全阀型号编制方法 安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置，当介质压力升高超过允许值时，安全阀自动开启，继而全量排放，防止压力继续升高，当压力降低至规定值时，安全阀及时自动关闭。 安全阀设计、制造、验收技术标准符合GB/T12243-89要求。 封闭式安全阀的阀盖是封闭的，利于防止灰尘和杂物侵入，防止有毒和易燃介质溢出，开放式安全阀由于阀盖敞开，利于降低弹簧腔室的温度，主要用于蒸汽介质管道及容器，带散热器安全阀主要适用于介质温度超过350℃的工况。 带扳手弹簧式安全阀当介质压力达到开启压力的75%以上时，能利用作手动开启。 全启式安全阀开启高度≥1/4流道直径，排放量大，微启式安全阀开启高度为1/20～1/40流道直径。 安全阀型号编制方法 阀门的型号参照机械部标准JB308-75《阀门型号编制方法》编制，系由以下八个部分组成： 1A234 - 56 其中：1 表示特种阀门代号（如低温-D、保温-B、波纹管-W，无省略） A 表示阀门类型代号（A表示安全阀） 2 表示连接形式代号（表一） 3 表示表示结构形式代号（表2） 4 表示阀座密封面或衬里材料代号（表3） 5 表示公称压力数值 6 表示阀体材料代号（表4）
阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如表三所列。 注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用“W”表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料代号表示。 阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表四所列。 注：PN≤1.6MPa的灰铸铁或PN≥2.5MPa碳素钢阀体，省略本代号。 型号示例： A42Y-16C 表示：弹簧封闭全启式安全阀，法兰连接，密封面材料硬质合金，公称压力1.6MPa阀体材料为碳素钢。
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；
安全阀各个工况计算
各种事故工况下全阀泄放量的计算 1、阀门误关闭 a 、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。 b 、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(公式一)计算。 c 、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，计算公式一。 d 、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人的热量计算。按公式一计算液体膨胀工况的泄放量: ()p l C G H B V ??=/ （公式一） V -体积流量，h m /3； B -体积膨胀系数，℃/l ； H -工作条件下最大传热量，h J /k ； l G -液相密度，3/m kg ； p C -定压比热，()℃kg kJ / 2、循环水故障 a 、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。 b 、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。 3、电力故障 a 、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。 b 、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75%。 c 、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。 4、不凝气的积累 a 、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“循环水故障”规定相同。 b 、其它积累不凝气的场合，要分析其影响范围，以确定泄放量。 5、控制阀故障
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）
安全阀分类和参数选型方法详解
安全阀分类和参数选型方法详解 1．分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。 安全阀的主要参数是排量，这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度，由开启高度不同，又分为微启式和全启式两种。微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／40～l／20。全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／4。 2．安全阀的选用 由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结
构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。（6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。（7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等，如图8所示。（8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀，如图4所示。（9）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。（10）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀，如图6所示。（11）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。（12）负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。（13）背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。（14）介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀，如图7所示。