安全阀选择计算
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算
一．安全阀有效通过面积的计算：
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）A=0.785*D1*D1
A --- 安全阀的有效通过面积
D1 --- 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）
A=∏*D2*L*Sin(n)
A --- 安全阀的有效通过面积
D2 --- 安全阀阀座直径（cm）
L --- 阀芯开启高度（cm）
n --- 斜面角度（度）（当阀座为斜面时）
二．安全阀泄放能力的计算：
W=230*A*（p/105+1）(M/T)0.5*K (排放介质为气体或蒸汽时)
W --- 排放量（kg/h）
P --- 安全阀定压（Pa(G)）
T --- 排除气体的绝对温度（K）
M--气体相对分子质量，排出气体为混合物时，为平均相对分子质量
K --- 背压影响泄放能力的修正系数。
安全阀计算与选型
安全阀计算与选型安全阀是一种重要的安全装置，用于保护设备和系统免受过高压力的损坏。
安全阀计算与选型是安装和运行安全阀之前必须进行的一项任务，以下是关于安全阀计算与选型的详细介绍。
1.安全阀计算安全阀的计算是为了确定安全阀的工作参数，确保其能够在额定条件下正常工作。
主要的计算参数包括：-流量：根据设备或系统的最大流量及规定的安全系数，计算出安全阀的额定流量。
一般采用公式：Q=K*A*√Δp，其中Q为流量，K为流量系数，A为阀门流通面积，Δp为安全阀入口和出口端的压力差。
-座密封面积：座密封面积的选择取决于流量和压力，应使其能够满足流量要求同时提供足够的座密封力。
-开启压力：根据设备或系统的最大工作压力，确定安全阀的开启压力。
开启压力一般取最大工作压力的110%到120%之间。
-排气面积：为了能够及时排除流体，减少因压力波动引起的危险，需要确定安全阀的排气面积。
-安全系数：确定安全阀的工作压力和流量时，都需要考虑安全系数。
一般来说，安全阀的开启压力应该小于工作压力的110%到120%，流量应有一定的安全系数。
2.安全阀选型安全阀的选型是根据计算结果和实际需求，在市场上选择合适的安全阀产品。
选择安全阀时需要考虑以下几个方面：-压力等级：根据设备或系统的工作压力范围选择相应的安全阀压力等级。
安全阀的压力等级应大于工作压力，以保证其可靠性和安全性。
-阀体材质：根据介质的性质和工作条件选择安全阀的阀体材质。
一般常见的材质包括铜合金、不锈钢、铸铁等。
-阀门类型：根据介质性质和工作条件选择阀门类型，包括弹簧式安全阀、先导式安全阀、座式安全阀等。
其中，先导式安全阀适用于高压差和高流量条件下。
-排气方式：根据工作要求和排气条件选择安全阀的排气方式，有侧排气、顶排气等。
-产品质量和认证：选择具备高质量和可靠性的安全阀产品，最好选择符合国际或行业相关认证标准的产品。
3.详细设计和安装在安全阀计算和选型完成后，需要进行详细的设计和安装。
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。
管道安全阀选用计算
安全阀的起跳压力MPa P 1=0.300假设站场内安全放空后系统压力MPaP 2=0.100管道或容器内体积m 3V 1=2.941管道或容器内径m d=1.200管道或容器长度m L=2.60泄压前管道内气体物质的量mol n 1=361.69PV=nRT（R=8.31）泄压后管道内气体物质的量mol n 2=120.56P 1/P 2=n 1n 2释放时间h time=0.02排放量Kg/h W=231.48最小泄放面积m 2a=274.73流量系数C 0=0.6根据制造厂数据，若没有数据可根据推荐值气体特性系数X=344见附表16.0.1一、根据气田集输设计规范4.7条中4.7.8条描述，站场内工艺系统在火灾情况下的紧急放空，降压速率宜按照15分钟内将系统压力降至0.69MPa 或设计压力的50%（二者取最小值）确定。
二、根据HG/T20570.2-95，计算最小泄放面积：说明：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；说明：气体压缩因子Z= 1.7泄放温度℃t=20泄放温度KT=293.5气体相对分子质量M=16.00全启式安全阀mmd1=18.70297535对于平面密封型微启式安全阀mmD=109.3129022安全阀开启高度mmh=0.8查阀门手册对于锥面密封型微启式安全阀mmD=218.6258044密封面的半锥角度ψ=30查阀门手册三、根据最小泄放面积（a），计算安全阀喉径（d1）或阀座口径（D)2.93904参照：部分物料的物性表，选k。
安全阀计算示例
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1m）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。
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320C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、60C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安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表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。
储气罐安全阀计算
储气罐安全阀计算储气罐是工业生产中的重要设备，而安全阀则是保障储气罐安全运行的重要装置。
在进行储气罐安全阀计算时，我们需要考虑以下几个方面：1.确定安全阀的开启压力安全阀的开启压力是安全阀计算的基础。
通常，安全阀的开启压力应设定为储气罐工作压力的1.05-1.1倍。
如果储气罐的工作压力低于0.7MPa，则开启压力可以设定为0.7MPa。
同时，需要注意的是，安全阀的开启压力应高于储气罐的最大工作压力，以避免在储气罐超压时发生事故。
2.计算安全阀的排量安全阀的排量是根据储气罐的容积和泄漏量来计算的。
通常，安全阀的排量应大于储气罐容积和泄漏量的总和。
这样可以保证在储气罐发生泄漏时，安全阀能够及时将气体排出，防止储气罐超压。
3.校核安全阀的排放能力在确定了安全阀的开启压力和排量后，需要对安全阀的排放能力进行校核。
在校核过程中，需要考虑安全阀的排放系数、排放压力和排放温度等因素。
如果安全阀的排放能力不足，需要重新选择更大排量的安全阀或者采取其他措施来保证储气罐的安全运行。
4.确定安全阀的结构形式根据储气罐的工艺要求和实际工况，需要选择适合的安全阀结构形式。
常见的安全阀结构形式有弹簧式、重锤式和膜片式等。
在选择时，需要考虑安全阀的密封性能、排放方式和适用介质等因素。
5.确定安全阀的连接方式及安装位置根据储气罐的设计要求和实际操作需要，需要确定合适的连接方式和安装位置。
通常，安全阀可以通过法兰或者螺纹连接方式与储气罐连接，安装位置则可以根据实际需要选择在储气罐顶部或者侧面。
需要注意的是，在安装安全阀时，应确保其与储气罐之间的连接牢固可靠，并且在使用过程中方便操作和维护。
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
一、安全阀最大排汽量计算
G=0.00525*C0*A*P
P=1.1*p+101.325
式中:C0—流量系数0.6
A—安全阀喉部截面
积mm27854
P—安全阀入口蒸汽
压力KPa 1311.325
p—安全阀整定压力KPa 1100
G—安全阀最大排气
量kg/h 32442 二、安全阀排汽反力计算
1 安全阀排汽反力
F=1.02*G/1000*(i0-1914298)^0.5
i0—安全阀入口蒸汽
焓J/kg 2746016
式中:F—安全阀排汽反力N 30178
2 安全阀排汽反力矩
M=4*F*di/1000
式中:di—安全阀出口直径mm 175
M—安全阀排汽反力矩N-m 21125
安全阀型号:
A48Y-16C DN150
安全阀尺寸表
型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn 32 40 50 80 100 150 200
出口直径di (mm) 40 50 65 100
125 175 225
全阀座喉径do (mm) 20 25 32 50 65 100 125
启喉部截面积 A (mm2) 314 491 804 1963 3318 7854 12270 式开启高度h (mm) ≥5 ≥6.25 ≥8 ≥12.5 ≥16.25 ≥25 ≥31.25。
安全阀计算
Co--流量系数；
X——气体特性系数；
P——泄放压力，MPa
Kb一背压修正系数；
T——泄放温度，K；
Z——气体压缩因子；
M——分子量。
流量系数(Co)由制造厂提供，若没有制造厂的数据，则取Co＝0.975。
W——质量泄放流量，kg／h，
X——气体特性子，
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
a——最小泄放面积，mm2；
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：
安全阀的选用和计算规定
1. 概述1.1 安全阀的功能安全阀是靠入口介质静压驱动，在出现工况不正常或事故时开启，排出一定数量介质，以防止被保护设备或系统内的压力超过预定的安全值。
当压力恢复接近正常后，安全阀自行关闭，阻止介质继续流出。
1.2 安全阀分类可按以下三种方法分类:1.2.1按国家标准《安全阀的一般要求，GB12241-89》分类A、直接荷载式一种直接用机械载荷加重锤、弹簧等克制阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀；B、带动力辅助装置式系一专用安全阀类型，在阀杆处加一个动力辅助装置，如果需要，可在低于正常开启压力下开启，不适用于炼厂；C、带补充载荷式该安全阀系一专用类型，在阀杆处加一向下外力，在达到开启压力前，始终保持有一增强密封的附加力，不适用于炼厂；D、先导式先导式是由一个导阀排出的介质来控制主阀开启的安全阀，有活塞式和隔膜式两种根本类型。
活塞式由装浮动活塞的主阀和一个导阀构成，活塞的顶部有效面积大于底部有效面积。
当主阀关闭时，底部承受系统的压力，其顶部有一气室，通过导管与入口系统相通，顶部同样受系统的压力。
由于顶部面积较底部大，因而主阀被紧紧地压在阀座上。
系统压力升高到定压时，导阀开启，将顶部气室介质排出，压力降低，当主阀底部压力能克制顶部压力时，主阀开启，工艺介质流过主阀排至泄压系统或大气。
系统压力降低到接近正常操作压力时，导阀关闭，气室压力上升，从而关闭主阀。
膈膜式与活塞式的机能相似，只是活塞用柔性隔膜和阀盘组成的整体所取代。
在定压下，隔膜顶部放空，主阀开启，压力恢复到接近正常状态时，隔膜重新充压，主阀关闭。
先导式安全阀可用于各种工况，但由于其价格过高，一般宜用于背压超过30%定压和腐蚀性介质或易堵塞阀孔的介质等工况。
1.2.2按阀片开启高分类A、全启式h≥1/4d oh—开启高度，cm;d o—喷嘴直径，cm。
由于全启式与微启式的性能不同，按全启式方法计算出的泄放面积不可用一样的微启式泄放面积代用。
全启式安全阀一般用于排放介质为气体的条件下，当到达开启压力时瞬时全启。
安全阀计算
目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 计算要求2.1 一般要求2.2 安全阀的计算2.3 安全阀的选择2.4 计算举例2.5 安全阀选型举例1 总则1.1 目的为规范储运系统压力容器上安全阀的计算和选择，特编制本标准。
1.2 范围1.2.1 本标准规定了储运系统压力容器上安全阀计算的一般要求﹑安全阀的选择﹑计算举例﹑安全阀选型举例等要求。
1.2.2 本标准适用于储运系统中储存物料为气、液相处于平衡状态的液化石油气、液氨等并以泄放气体为安全措施的压力容器上安全阀的计算和选择。
安全阀可以为弹簧全启封闭式。
本标准适用于国内工程，对涉外工程应按指定标准执行。
1.3 引用标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。
GB/T 12241 《安全阀一般要求》12 计算要求2.1 一般要求2.1.1 名词定义2.1.1.1 定压：定压系指安全阀在运行条件下阀瓣开始升起，介质连续排放时的瞬时压力。
2.1.1.2 冷定压：冷定压系指安全阀直接向大气排放介质时，阀瓣开始升起，介质连续排放时的瞬时压力。
对平衡式安全阀定压与冷定压数值相同，对非平衡式安全阀冷定压为定压减去背压；当设置两个以上非平衡式安全阀时，每个安全阀的冷定压应经放空管道系统压降计算后确定。
2.1.1.3 排放压力：排放压力系指安全阀瓣达到规定开启高度后，其进口侧的压力数值。
2.1.1.4 背压：背压系指安全阀出口处的压力。
当安全阀直接向大气排放时，背压可视为零，当安全阀的出口与放空系统密闭连接时，安全阀的背压由两部分组成，即由排放背压与附加背压组成。
a) 排放背压是排放介质在放空系统流动的阻力；b) 附加背压是安全阀不排放时，在安全阀出口处存在的压力，是由其他压力源在排放系统中引起的。
2.1.1.5 平衡式安全阀：平衡式安全阀系指背压对工作特性影响最低的安全阀，带波纹管的安全阀即是其中之一，波纹管使作用在阀瓣上、下两面的压力互相抵消，对阀瓣的升降不发生作用。
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。
当进口处静压超出设定压力时，阀瓣上涨以泄放被保护系统的超压，当压力降至回座压力时，能够自动封闭的安全泄放阀。
1.2 导阀控制主阀动作的协助压力泄放阀。
1.3 全启式安全阀当安全阀进口处的静压达到其设定压力时，阀瓣快速上涨至最大高度，最大限度地清除超压的物料。
一般用于可压缩流体。
阀瓣的最大上涨高度不小于喉径的1/4 。
1.4 微启式安全阀当安全阀进口处的静压达到其设定压力时，阀瓣地点随进口压力的高升而成比列的升高，最大限度地减少应排出的物料。
一般用于不行压缩流体。
阀瓣的最大上涨高度不小于喉径的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，其动作特征受背压的影响。
1.6 背压均衡式安全阀由弹簧作用的安全阀。
其设定压力由弹簧控制，用活塞或涟漪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，主阀还能在不超出泄放压力时自动开启，并排出所有额定泄放量。
1.8 主安全阀安全阀是被保护系统的主要安全泄放装置，其泄放面积是鉴于最大可能事故工况下的泄放量。
1.9 协助安全阀协助安全阀（有时多于一个）是主安全阀的协助装置，供给除主安全阀之外的附带泄放面积。
用于非最大可能事故工况下的超压泄放。
实质排放面积流体经过安全阀的最小流通面积。
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质泄放面积。
喉径面积安全阀喷嘴中最小直径的面积。
1.13 环隙面积安全阀的阀瓣与阀座之间的圆柱形面积。
1.14 最大工作压力系指容器在正常工作状况下容器顶部可能达到的最大压力。
见《设备和管道系统设计压力和温度的规定》（）。
安全阀计算
例1：有一空气储罐,DN1000㎜，容积V=5m3最高工作压力为0.8MPa，工作温度为30℃进口管为φ57X3.5,确定安全阀尺寸.解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Pd—安全阀泄放压力（绝压）为Pd=1.1Ps+0.1 =1.1×1.1Pw＋0.1=1.068MPa（GB150附录B4.2.1）当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.068=0.0936而（2/(k+1)）k/(k-1) =（2/(1.4+1)）1.4/(1.4-1)=0.53∴ 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（B5）计算A≥ mm（B5）式中: C气体特性系数,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）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.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(B1)式计算Ws=2.83×10-3ρυd2 ㎏/h(B1)式中ρ为排放压力下的气体密度.ρ=M（分子量）×Pw’(排放绝对压力)×273/(22.4×(273+t))空气M=28.95排放绝对压力Pw’=10.68㎏/㎝2代入上式得ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3υ—容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;查表2得υ=10～15m/s一些常用气体流速范围表2流体名称/输送压力MPa流速范围m/s 流体名称/输送压力MPa流速范围m/s压缩空气0~0.1＞0.1~＜0.6＞0.6~＜1.0＞1.0~＜2.0＞2.0~＜3.0一般气体（常压）氧气＜0.60.05~0.6饱和水蒸汽（主管）（支管）低压蒸汽＜1.0低压蒸汽＜1.0低压蒸汽＜1.010~1510~2010~158~103.0~6.010~205.0~10.07.0~8.030~4020~3015~2020~4040~60饱和水蒸汽（主管）（支管）煤气（初压）2KPa（初压）6KPa氨气≤0.61.0~2.0液氨氮气5~10乙炔气氢气自来水（主管）（支管）易燃气体40~6035~400.75~3.03~1210~203.0~8.00.3~1.02.0~5.02.0~8.0≤8.01.5~3.51.0~1.5≤1.0取υ=10m/s.将上述ρ、ν、d代入得Ws=2.83×10-3×12.44×15×502 =1320.2㎏/h 则A= =205.4mm2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm2液化石油气单一成分组分及汽化潜热表5重量组分X1丙烷C3H8丙烯C3H6正异丁烯正异丁烷残液50℃汽化潜热kJ/kg285.5285.96343.7317.8337液化石油气贮罐，一般不设保温且夏日均配备水喷淋予以冷却。
标准安全阀计算
1.00 1.00 3.25 13.00 25.00 0.00 132.73
不合格
安全阀计算
共 第
1 1
页 页
计算依据 TSG R004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》附录B 安全阀计算（适用于压缩气体压力容器） 名称 计算公式或依据 序号 符号 单位 数值 一、压力容器安全泄放量（即设备最大生产能力）计算 标准状态下的气体密度 1 ρ o 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 0.77 Kg/m3 3 泄放压力下的气体密度 ρ =ρ o×Pd/0.1 2 ρ 5.86 Kg/m 压力容器进口管内径 设计条件 3 d mm 73.00 进口管内气体流速 4 v m/s 20.00 -3 2 5 泄放压力下压力容器安全泄放量 Ws Kg/h 1767.38 Ws=2.83×10 ρ vd 二、压力容器排放能力计算（气体、临界条件） 6 气体性质 0.90 容器工作压力(表压) 设计条件 7 Pw Mpa 0.35 安全阀整定（开启）压力 设计条件 8 Pz Mpa 0.50 容器设计压力(表压) 设计条件 9 P Mpa 0.60 Pd=P+0.1P+0.1 10 安全阀排放压力(泄放)（绝压） Pd MPa 0.76 安全 全启式安全阀 0.6～0.7 11 阀额 K 0.4～0.5 0.60 带调节阀 定排 微启式安全阀 0.25～0.35 不带调节阀 放系 气体定压比热 12 Cp 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 kJ/(kg.℃) 0.53 气体定容比热 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 13 Cv kJ/(kg.℃) 0.40 空气 14 气体绝热系数 k k=Cp/Cv 1.29 其它气体 空气 《容规》附表5-1 GB15015 气体特性系数 C 346.03 1998表B1 其它气体 16 17 气体摩尔质量 介质的设计温度 设计温度 临界温度 泄放温度 临界温度 对比温度 泄放压力 临界压力 对比压力 出口压力 空气 其它气体 数值1 21 介质临界状态的判定 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 设计条件 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 T=t+273.15 T TL=tL+273.15 TL Tr=T/TL Tr Pd PL 《化工工艺设计手册.上册》介质的物性参数表 Pr=Pd/PL Pr M t tl PO Z X1 PO/Pd 按GB150-1998附录B6.3.1 mm2 mm2 安全阀型式 个 mm mm mm ° mm2 mm2 mm2 设计条件 查GB150-1998附录B 图B1 Kg/Kmol ℃ °K 17.03 400.00 132.40 673.15 405.55 1.66 0.76 10.93 0.07 0.10 0.90 0.55 0.13 临界条件 879.03
安全阀计算例子
Байду номын сангаас
Pb < Pcf ，故为亚临界流动状态。
(6) 喷嘴面积计算 亚临界流动状态，仍按 A2.2-1 计算。 X =382.5 查表 A2.2-1 对 API 标准安全阀，按 Co =0.975 估算面积。
Ps =2.31 MPa(G)
10% Ps < Pb <30% Ps ，故选用平衡波纹管安全阀，由制造厂提供背压校正系数
K b =0.69
A=
13.16W X Co Pd K b
13.16 87822 TZ = 382.5 0.975 2.641 0.69 M
273.2 48.9 0.719
42.29
= 3997.5mm2
例 2. 已知下列泄放条件： 脱丙烷塔顶气体，介质为碳二、碳三混合物，平均分子量 M=42.29，K=1.173， 操作压力 P =1.9MPa(G)，最大操作压力 Pm=2.1MPa(G)，操作温度 t =48.9℃ ，背 压力 Pb=2.1MPa(G)，压缩系数 Z =0.719，排放量 W =87822kg/hr。选用安全阀。 解： (1) 介质为烃类，应选用 API 标准安全阀。 (2) 按最大操作压力 Pm =2.1MPa(G)确定定压 当 1.8< P <4 (MPa · G)时，
Ps =1.1 P =1.1×2.1=2.31MPa(G)
(3) 积聚压力 Pa =2.31×0.1=0.231MPa(G) (4) 排放压力 Pd =2.31+0.231=2.541MPa(G)=2.641 MPa(A) (5) 判别流动状态
2 K 1 = 2.641×0.57=1.505 MPa(A) Pcf = Pd K 1
2-安全阀计算
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。
压力管道安全阀选用计算
压力管道安全阀选用计算压力管道是现代工业生产中常用的设备，用于输送各种液体或气体。
由于管道内部压力过高，如果没有适当的安全措施，就会发生压力超过管道承受极限的情况，导致管道破裂，造成严重的事故和损失。
因此，在压力管道系统中使用安全阀是一种重要的安全措施。
1.确定工作条件和参数：包括管道的工作介质（液体或气体）、工作压力、工作温度等。
这些参数对于选择适当的安全阀非常重要。
2.计算压力和温度：根据管道设计图纸和工艺要求，计算出管道的最大工作压力和最大工作温度。
这些信息将用于计算安全阀的选型。
3.确定安全阀的额定流量：根据工作条件和参数，计算出管道中的液体或气体的流量。
这需要考虑到工作压力和温度的影响，并使用相应的流量计算公式。
4.计算安全阀综合系数：根据安全阀的类型和规格，确定其综合系数。
该系数是根据厂家提供的数据或标准计算公式来确定的。
综合系数将用于后续计算安全阀的工作参数。
5.计算安全阀的启动压力和卸压流量：使用安全阀综合系数、工作压力和流量，计算出安全阀的启动压力和卸压流量。
这些参数反映了安全阀在管道压力达到设定值时的工作特性。
6.选择合适的安全阀：根据计算结果，选择合适的安全阀。
需要考虑安全阀的额定压力、额定流量、启动压力和构造材料等因素。
7.进行安全检验和验证：在安装安全阀之前，需要进行一系列的安全检验和验证，确保其符合相关的规范和标准要求。
总之，压力管道安全阀的选用计算是一项复杂而重要的工作，需要根据具体的工作条件和参数进行精确计算和选择。
只有正确选用和使用安全阀，才能确保管道系统的安全运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
s
(GB150-1998) 单 0.6 100 600 16MnR 345 MPa MPa MPa mm mm 位
共
页
第 1
页
Pc t Di
MPa
o
C
mm
¦ Ä
[ σ ] [ σ ]t C1 C2
1.000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
237.39 m m2
强度削弱系数
fr =
[σ ]tT
［σ ］ =
t
1.1504 =
取fr =
1.0000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
t T T
共 管口符号
页 第
5
页
单
位
MPa
o
C
h2 Ä ¦ Z C A1
¦ Ä
n
h1 W A4
Ä ¦
t nt
mm mm mm mm MPa
e
Ä ¦
头 设计温度下许用应力[σ ]t 开孔处封头焊接接头系数φ 接 接管材料 接管尺寸 接管名义壁厚 接管壁厚负偏差 腐蚀裕量 管 设计温度下许用应力 接管焊接接头系数
mm mm mm mm δ 'nt = δ t+CT = 2.55
CT = CT1 + CT2 = d = DTi + 2CT = PcDTi 2［σ ］t Tφ T-Pc
B
内压封头开孔补强 开孔有效补强范围内多余金属面积 筒体多余金属面积 A1 = 接管多余金属面积 A2 补强区有效宽度 B = 2d = 421.6
附件5
Nm3/h kg/m3 Mpa Mpa
标准状态气体密度 安全阀的泄放压力(绝压）
安全阀的出口侧压力（绝压） po = 知 选 气体绝热指数 排气能力 气体温度 排放系数 气体特性系数 取 气体摩尔质量 压缩系数 微启式阀开启高度 计 安全阀的最小 排气截面积 选用安全阀型式 全启式喉径 微启式阀座口径 算 结 A= k= Ws= T = K = C = M = Z = h= 果
强
圈
补
强
D= B=2d =
0mm 183.6 m m
取较小值为B'
0
补强圈计算厚度
S =A4/(B' -d)= JB/T4736-95
0.00 m m
适用于标准补强圈
内压封头开孔补强 设 计 条 件 计算压力 设计温度 封头材料 封 封头内直径 开孔处封头名义壁厚 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 C2 C1 Di Pc t 0.8 150 Q235-A 600 6 0.8 1 113 1 20 219 δ nt CT1 CT2 [σ ] φ
共
页 第
6
页
mm 436.85 35.56 84 35.564 ( d * δ nt )1/2 = h2 = 35.56 33 33 450.78 m m2 mm mm mm mm mm mm m m2
(B- d)(δ e-δ )- 2 (δ nt - CT )(δ e-δ )(1 - fr ) = 接管外侧有效高度 接管外侧实际高度 取较小值 接管内侧有效高度 接管内侧实际高度 取较小值 h2 = h1 = h2 = h1 = ( d * δ nt )1/2 = h1 =
A2
D Ti
A3
d
C
Ä ¦
mm mm mm mm mm MPa
6 0.9 1 130 1
Y
X
开 孔 补 强 计 算 封 KPcDi 计算壁厚 δ = 2［σ ］tφ -0.5Pc K =1 2.13 mm
头 形状系数
接 接管内直径 壁厚附加量 管 开孔内直径 计算壁厚 δ t =
DTi
=
207 1.9 210.8 0.64
共
页 第
4
页
mm 515.37 23.47 134 23.47 23.47 48 23.47 307.55 m m2 mm mm mm mm mm mm m m2
(B- d)(δ e-δ )-2(δ nt - CT )(δ e-δ )(1 - fr )= 接管外侧有效高度 接管外侧实际高度 h1 = ( d * δ nt )1/2 = h1 = 取较小值 接管内侧有效高度 接管内侧实际高度 取较小值 h1 =
448.51 m m2
(2/(k+1))k/(k-1) = 安全阀开启压力pz
0.544016
0.8 Mpa
C = C 1 + C2 = k= δ n-C δ
接 接管内直径 壁厚附加量 开孔内直径 管
DTi
CT = CT1 + CT2 = d = DTi + 2CT = PcDTi
计算壁厚 δ t =
2［σ ］t Tφ T-Pc
B
内压筒体开孔补强 开孔有效补强范围内多余金属面积 筒体多余金属面积 补强区有效宽度 B = 2d = A1 = 183.6
mm
液 压 试 验 时 应 力 校 核 有效厚度 液压试验压力 试验压力下 圆筒应力 许用值 PT == δ e = 1.25P δ n_ C = ［σ ］ ［σ ］t PT(Di+δ e) 2δ e 0.9σ sφ = 2.2 0.75 mm Mpa
σ
T
=
102.65 310.50
Mpa
Mpa
内压椭圆形封头 设计条件 计算压力 设计温度 筒体内径 筒体材料 常温屈服点 许用应力 常 温 设计温度 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 焊接接头系数 封头形状系数 σ
S =A4/(B' -d)= JB/T4736-95
0.00
mm
安 全 阀 选 择 计 算
共
页 第
7
页
元件名称
安全阀 安全阀排气截面积计算
计算依据 初 已 标准状态排气量
压力容器安全技术监督规程 (1999) 始 介 数 质 Vn = γ = pd = 904.8 0.7168 27.6 0.1 1.309506 648.5606 383.15 0.66 349 16.03 1 据
T
共 单 位
页 第
a, b
3
页
Pc t
1.9 100 20
MPa
o
管口符号 h2 Ä ¦ n
Z C A1
¦ Ä
e
h1 W A4
Ä ¦
t nt
C
Ä ¦
Di δ n C1 C2
305 10 0.8 1 113 1 20 100 6 0.9 1 130 1
mm mm mm mm MPa
A2
D Ti
A3
d
C
170 170 0.6 3.2 1 壁 厚 计 算
焊接接头系数 φ
壳体最小厚度δ min （不包括腐蚀裕量) 计算壁厚
碳钢 不锈钢 δ =
低合金钢
≥3m m ≥2m m 取较大值
PcDi 2［σ ］tφ -Pc
1.06
mm
壁厚附加量
C
C 1 + C2
3.8
4.86
mm
mm
δ 'n = δ + C = _ 取 δ n = 6
需 要 补 强 的 面 积 A A4 = A - ( A1 判 断 A4 > 0 + A2 + A3)= -610.54 m m2
开孔处需要补强 开孔处无需补强 加 强 管 补 强 ( A1 + A2 + A3)≥A
A4 ≤ 0
重取接管管壁厚度δ t, 重复以上计算 ,直至
补 补强圈取与壳体相同材料 补强圈外径 补强圈有效宽度
A2 = 补强区焊缝截面积 A3
2h1(δ nt -δ t- CT )fr + 2h2(δ nt - CT - CT2) fr = 焊缝底边长度 焊缝高度 a= b= A3 = a * b = 需 要 补 强 的 面 积 A A4 = A - ( A1 + A2 + A3)= -464.12 m m2 5 5 25 mm mm m m2
接管多余金属面积 A2
h2 = ( d * δ nt )1/2 = h2 = h2 =
A2 =
2h1(δ nt-δ t- CT )fr + 2h2(δ nt- CT - CT2)fr = a= b= A3 = a * b = 5 5 25 mm mm m m2
补强区焊缝截面积 焊缝底边长度 A3 焊缝高度
490.625 m m2 Po/Pd≤(2/(k+1))(k /(k-1)) Po/Pd = 0.003623
压力容器计算书
容器代号： 容器名称： 设 校 批 日 计： 对： 准： 期：
北京第一通用机械厂
σ
T
≤0.9σ sφ
可行
强度削弱系数
fr =
[σ ]tT
［σ ］ =
t
1.150 =
取fr =
Ä ¦
mm mm mm mm MPa
Y
X
开 孔 补 强 计 算 筒 计算壁厚 PcDi δ = 2［σ ］tφ -Pc 2.59 1.8 m m 3.17 = 88 1.9 91.8 mm mm mm 0.65 mm δ 'nt = δ t+CT = 2.55 mm mm
壁厚附加量 体 厚度系数
kg/h k
kg/kmol
mm
Ws 7.6*0.01*C*K*pd*(M/ZT)