某低温集气站的工艺设计—安全阀的选型
安全阀的设计及选型
安全阀的设计及选型安全阀的设计与选型是保障工业设备安全运行的关键环节之一、合理的设计和选型可以确保设备在超过其设计压力范围时能及时排除过压，保护设备不受损坏，同时也能保护工作人员和环境的安全。
以下将从设计和选型两个方面进行详细介绍。
1.安全阀的设计：-确定安全阀的使用场合，包括介质类型、压力范围、温度范围等参数。
-计算设备或管道的最大工作压力，一般根据设备承受的最大压力和安全系数来确定。
-确定设备或管道的最大可能承受的流量，一般是通过流量计算或基于瞬态压力条件下的流量来确定。
-根据设备或管道的压力和流量参数，计算出安全阀的排气口直径，另外要考虑阀门结构和材料的选择。
-验证安全阀的设计参数是否满足要求，如设置压力范围、流量范围、工作温度范围等。
2.安全阀的选型：安全阀的选型一般包括以下几个步骤：-根据设计需求选择适合的安全阀类型，常见的类型包括弹簧式安全阀、面板式安全阀、溢流安全阀、隔离安全阀等。
-根据工作介质的特性选择合适的材料，如耐腐蚀、耐高温等材料。
-根据设备或系统的最大压力确定安全阀的额定压力，一般选择稍高于工作压力的安全阀。
-根据设计的流量需求选择合适的安全阀口径，一般根据安全阀的流量特性曲线来确定。
-考虑现场条件和要求，如安全阀的安装位置、接口类型、防护措施等。
-考虑安全阀的性能指标，如封闭度、灵敏度、排气压力损失等。
安全阀设计与选型需要根据具体的工程要求和实际场景进行综合考虑，确保设备的安全和可靠运行。
同时，还需要遵守国家和行业安全标准和规范，以确保安全阀的设计和选型符合规定并通过安全认证。
最后，在安装和使用安全阀时，还需要进行定期检查和维护，以确保安全阀的性能和可靠性。
安全阀的正确使用、选型和定压(三篇)
安全阀的正确使用、选型和定压安全阀是锅炉压力容器以及所有承压设备的重要安全附件之一，它是一种自动阀门，当承压设备超过允许的工作压力后，安全阀自动开启，排放出多余的介质。
当压力降到允许的工作压力后，安全阀自动关闭，设备正常运行。
由此可见安全阀在承压设备安全运行中起着很重要的作用。
笔者在从事安全阀校验工作中发现有不少用户如何对安全阀的正确使用、选型和定压上缺少认识，甚至什么叫安全阀都不懂。
在此笔者经过十几年的工作经验谈谈自己的看法。
一、安全阀的选型1、小型汽水两用锅炉不得采用弹簧式安全阀根据小型和常压热水锅炉安全监察规程规定应当采用水封式安全装置，而且水封管的直径不得小于25mm，其有效水柱高度不得超过4m 且只允许负偏差，也可选用静重式安全阀。
2、蒸汽锅炉应选用弹簧全启式安全阀大家知道，微启式安全阀的开启高度与压力的大小成比例，开启的动作缓慢，它的开启高度只是全启式安全阀的六到十分之一，如果在压力突然升高的情况下不能快速释放蒸汽，因而不能快速降压，这样很容易造成危险。
3、盛装有毒、易燃或介质昂贵的压力容器应选用封闭式安全阀安全阀在运行中泄漏或动作时，由于安全阀外部不封闭，内部零件之间存在微小间隙的结构特点介质除通过排放管排放外，少量的介质会通过零件之间的微小间隙泄漏出事，这不仅造成了浪费又容易发生事故。
二、安全阀的工作压力与设备工况不相适应安全阀的各种规格性能与一定的工作范围相关联的，具有相关的灵敏度和可靠性。
每一只安全阀都备一定的工作压力级，也就是说在一定的工作范围内才能正常工作。
如果说此定压力不在压力级范围之内，安全阀将不可能调到规定的开启压力，即使调到规定的开启压力安全阀也不可能正常工作。
三、安装方面的问题1、安全阀的排放管出口高于安全阀的排放口从而排放管内积水，导致了安全阀锈蚀而产生泄漏。
2、安全阀的排放管未接到安全地点，安全阀的排放管正对着马路和行人，一旦安全阀泄压将会烫伤行人带来事故急患。
某低温集气站的工艺设计—安全阀的选型(不同位置)
重庆科技学院课程设计报告院（系）:石油与天然气工程学院专业班级:油储12-1学生姓名:学号:设计地点（单位）_重庆科技学院_ __ 设计题目:_某低温集气站的工艺设计—安全阀的选型（不同位置）__ 完成日期：年月日指导教师评语: _________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________重庆科技学院油气储运工程摘要摘要通过分析本小组设计任务书，可知此次设计中天然气含有较多的硫化氢以及压力偏高，并含有凝析油。
因此在工艺设计中需进行集气站内节流调压以及多井轮换计量等操作。
为了保证整个集气站安全有效的进行，需要在适当的地方安装安全阀。
根据安全阀设计的相关规范，查询，使用相应数据，公式，计算得到天然气的基本物性数据，进而求得安全阀的最小泄放面积A以及通径。
泄放压力等，最后以天然气物性数据作为依据，根据安全阀的选型相关规范，设计安全阀的尺寸，并对其进行选型。
关键词：低温集气安全阀基本物性数据设计和选型重庆科技学院油气储运工程目录目录摘要 (I)1 引言 (1)2 基础数据资料 (2)3 工艺计算 (3) (3)3.1 天然气的相对分子质量M天3.2 安全阀进口处绝对温度 T (3)3.3天然气的压缩因子Z (4)3.4天然气的密度ρ (6)3.5最大泄放量G (6)3.6天然气的气体特性系数X (7)3.7 最大泄放压力 P (8)3.8 安全阀的通道截面积A (9)3.9 安全阀的喉径d的计算 (10)3.10 计算结果 (10)4 安全阀的设置与选型 (11)4.1 安全阀的设置 (11)4.1.1凡属下列情况之一的容器必须安装安全阀 (11)4.2 安全阀形式的选择 (11)4.3 安全阀的分类 (11)4.3.1安全阀按加载结构分 (12)4.3.2安全阀按阀体构造分 (12)4.4 安全阀型号的确定 (12)4.4.1 安全阀链接形式代号 (13)4.4.2 安全阀结构形式代号 (13)4.4.3 阀座密封面材料代号 (13)4.4.4 安全阀阀体材料代号 (13)5 总结 (16)6 参考文献 (17)附录1 低温集气站工艺流程图附录2 课程设计小组任务书附录3 课程设计个人任务书重庆科技学院油气储运工程引言1引言在天然气集输系统中，由于气体的性质，大部分器材处于高压工作环境。
浅析安全阀的选型与设计
浅析安全阀的选型与设计摘要：安全阀是一种根据压力系统的工作压力自动启闭，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装置，适用于清洁、无颗粒、低粘度流体，一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全，一旦设备或者管道内部压力超过安全阀设定的额定压力时就会自动开启释压，保护设备和管道正常工作，防止发生意外，减少损失。
就目前来说安全阀广泛应用于锅炉、压缩机、压力容器和管道中，是这些设备上的重要的安全附件。
因此，所选安全阀的动作可靠性和性能好坏就直接关系到机器设备和人身财产的安全，并且与节能和环保密切相关。
关键词：安全阀选型设计研究调查一、安全阀的分类随着工业水平的不断提升，社会需求的日益高涨，不同种类的安全阀门便应运而生，按照不同的分类标准，我们可以将安全阀门分为不同的类型，本文着重阐述一下按照整体结构及加载机构不同分类的安全阀。
1.1按整体结构及加载机构的不同分类1.1.1 重锤杠杆式安全阀简单的来说，重锤杠杆式安全阀就是利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力。
通过杠杆作用，它可以使用质量较小的重锤获得较大的作用力，以移动重锤的位置（或变换重锤的质量）来调整安全阀的开启压力。
重锤杠杆式安全阀的机械结构简单，容易调整且准确率高，其所加的载荷不会因阀瓣的升高而有较大的增加，非常适用于温度较高的场合，在过去用得比较普遍，特别是用在锅炉和温度较高的压力容器上。
不过，重锤杠杆式安全阀也有着自身客观存在的弊端那就是结构比较笨重，加载机构容易振动，并常因振动而产生泄漏；其回座压力较低，开启后不易关闭及保持严密，这在一定程度上阻碍了它的推广普及。
1.1.2 弹簧微启式安全阀顾名思义，弹簧微启式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力。
螺旋圈形弹簧的压缩量可以通过转动它上面的调整螺母来调节，利用这种结构就可以根据需要校正安全阀的开启（整定）压力。
弹簧微启式安全阀结构轻便紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受限制，而且因为对振动的敏感性小，所以可用于移动式的压力容器上。
安全阀的设计及选型
安全阀的设计及选型安全阀是一种安全保护装置，用于控制和调节容器内压力，以避免容器因过压而发生破裂事故。
在工业生产中，安全阀的设计和选型对于保障设备和人员的安全至关重要。
下面将从设计要求、选型依据和安全阀的类型等方面进行详细介绍。
一、设计要求：1.安全阀的设计要满足国家标准和相关法规的要求，并获得相应的认证和检验。
2.安全阀的承受压力、流量和温度等参数要符合容器和工艺流程的要求。
3.安全阀的结构要合理，可靠性要高，工作稳定，响应迅速，具备自调节功能。
4.安全阀要方便安装、调节和维护，具备可靠的密封性能和防腐蚀能力。
二、选型依据：1.容器的工作压力和设计压力：安全阀的承受压力必须大于或等于容器的工作压力，并考虑到容器的设计压力，以确保安全阀在任何工作条件下都能正常开启。
2.流体性质和流量要求：安全阀的流量要满足制定的标准和容器的工艺要求。
流体性质可以影响安全阀的材料选择和工作参数的设定。
3.温度要求：安全阀的材料选择要能够耐受容器内的高温，并确保在高温条件下仍然能正常工作。
4.安全阀的响应时间：不同的工艺要求对响应时间有着不同的要求，选型时需要根据具体工艺要求进行选择。
5.安全阀的材料和密封性能：安全阀的材料要和容器内介质相适应，同时要具备良好的密封性能，以确保逃逸的气体不会造成安全隐患。
三、安全阀的类型：1.弹簧式安全阀：通过弹簧预先设定压力值，当容器内压力超过设定值时，弹簧会弹起，释放压力，实现减压。
2.阳平衡安全阀：利用阀盖上的阳平衡活塞来平衡容器内部和外部的压力，当容器内压力超过设定值时，活塞会自动打开，释放压力。
3.超静态安全阀：适用于需要非常高精度的流量调节和控制的场合，能够在高压差下实现稳定的流量调节。
4.调压安全阀：适用于需要同时进行压力调节和安全防护的场合，通过调整安全阀的调压装置，达到设定的压力值。
四、安全阀的选型及注意事项：1.根据容器的工作压力和设计压力，选择合适的承压范围和额定流量的安全阀。
安全阀选用原则
安全阀选用原则1、形式及材料安全阀的形式按加载方式来选，工作压力不高、温度较高的容器大多选杠杆式，高压容器一般多选用弹簧式；按气体排放方式选，如容器内介质为有毒、易燃、易爆的气体或为制冷剂和其他会污染大气的气体，应选用封闭式，空气或其他无害气体可采用半封闭式或敞开式；按开启程度来选，高压容器及安全泄放量较大而强度裕度不多的中、低压容器都可采用全启式安全阀，以减少容器的开孔面积。
当介质为空气、水蒸气及要求安全阀作定期开启检验时，应选用带扳手的，而对于有毒、易燃、易爆介质除非有特殊要求，一律选用不带扳手的，若需要带扳手时则应选用封闭式带扳手的安全阀。
安全阀的阀体材料若无特殊要求，当阀的公称压力小于等于 1.6MPa 时，选灰铸铁；公称压力小于等于2.5MPa时选碳素钢；对腐蚀性介质，选不锈钢，温度较高时宜选铬钼钢。
2、额定泄放量安全阀的额定泄放量必须大于等于容器的安全泄放量。
安全阀的额定泄放量可由其铭牌查取，容器的安全泄放量可按GB150-1998的有关规定计算。
适当的额定泄放量使安全阀开启时，阀瓣迅速开启并稳定地保持在泄放状态，容器内最大压力始终在容器允许承受的压力范围内，待压力下降后阀门关闭无阀瓣振荡现象。
若额定泄放量过小，则使容器内压力超过允许承受的压力而造成危险，特别是对压缩性很小的液体介质危险性更大。
但若额定泄放量过大，因泄放面积太大，阀瓣开启时介质迅速泄放，使容器内安全阀附近的压力急剧下降到回座压力，刚升起的阀瓣很快又回落到阀座，产生剧烈的撞击而关闭，然而远离阀门处的高压并未消除，当安全阀附近的压力又升到开启压力时，阀瓣再次开启，如此反复，对阀瓣和密封面造成损伤，当用于液体介质时还会引起系统的水击现象。
3、工作压力范围安全阀的最大工作压力不得高于其自身的公称压力，否则阀体强度不够，也不要选用过高公称压力的阀，这样不仅投资高且开启精度也受影响。
安全阀铭牌上所载明的公称压力是阀体在工作温度不超过200℃时所允许承受的最高压力，超过200℃后允许承受的压力将低于其公称压力。
(最新整理)安全阀的设置和选用
d. 背压（动背压＋静背压）:作用在安全阀出口处的压力。 静背压是指安全阀未起跳时阀出口处的压力；动背压是指 安全阀起跳后，由于流体的流动引起的磨擦压力降值。
2021/7/26
10
第一部分 概述
➢ 安全阀的专业名词
8. 在石油、石化生产装置中一般只选用法兰连接的弹簧式安 全阀和先导式安全阀。
9. 除用于水、蒸汽、空气、氮气的安全阀外，所有安全阀都 应选用封闭弹簧式结构。
10. 安装在处理易燃、易爆、有害、有毒介质的设备、管道上 的安全阀，宜选用API标准制造的安全阀。
11. 对于公用工程、设备连续运转时间少于一年或要求较低的
b. 换热器进出口设有阀门，若在操作时低温侧阀门可能全部 或部分关闭，则低温侧需设置安全阀。
c. 冷凝器出入口设有阀门，若被冷凝液体在常温下的蒸汽压 力可能超过设备设计压力的110%，需设置安全阀。
d. 当换热器两侧的压差很大时，要考虑换热管破裂后低压侧
202的1/7/2压6 力保护，需设置安全阀。
2021/7/26
11
第一部分 概述
➢ 安全阀与容器有关的压力关系表
压力百分比
安
全
阀
容
器
设计压力(或最大允许工 作压力)
121% 116％
火灾用安全阀的最大泄放压力
非火灾用辅助安全阀的最大泄放 压力
110％
非火灾用安全阀的最大泄放压力、 火灾用辅助安全阀的最大设定压 力
105％
非火灾用辅助安全阀的最大设定 压力
f. 出口尺寸：除特别说明外，均指安全阀出口的公称管道 尺寸。
g. 开启高度：当安全阀排放时，阀瓣离开关闭位置的实际 行程。
安全阀的设计及选型
定期对安全阀进行检查，确保其正常工作， 无泄漏、堵塞等现象。
清洁与润滑
定期对安全阀进行清洁和润滑，保持其良好 的工作状态。
更换密封件
密封件是安全阀的重要部件，需要定期更换 ，确保其密封性能。
校验与调试
定期对安全阀进行校验和调试，确保其性能 参数符合设计要求。
常见问题及解决方案
泄漏
检查密封件是否老化或损坏，如 需更换密封件；检查安全阀的安 装是否符合要求，如有问题进行
详细描述
在化工行业中，安全阀被广泛应用于各种设备和管道系统中，以防止介质超压 。由于化工介质具有腐蚀性、易燃易爆等特点，对安全阀的要求较高，需要具 备可靠的密封性能、快速响应和稳定排放等特点。
石油天然气行业应用
总结词
高压、高温、高风险
详细描述
石油天然气行业中，安全阀主要用于井口、管道、储罐等设备，以防止介质泄漏 和超压事故。由于石油天然气具有高压、高温、高风险等特点，安全阀需要具备 更高的耐压、耐温、耐腐蚀性能，以确保设备和人员的安全。
度等参数。
选择类型
根据使用环境和工况，选择适 合的安全阀类型，如弹簧式安 全阀、自力式安全阀等。
设计计算
根据安全阀的工作原理和相关 标准，进行设计计算，确定主 要零部件的尺寸和规格。
绘制图纸
根据设计计算结果，绘制安全 阀的装配图和零件图。
设计参数
工作压力
安全阀在正常工作条件 下所承受的压力。
工作温度
管道参数
阀门性能要求
根据管道的直径、连接方式等参数，选择 合适接口尺寸和连接方式的安全阀。
根据工艺安全、设备保护等要求，选择具 有适当开启压力、排放能力、密封性能等 性能的安全阀。
选型步骤
安全阀的设计及选型
安全阀的设计及选型一、安全阀的基本概念安全阀是一种与压力容器、管道、锅炉等相关的设备，当压力超过规定值时，能够自动开启并排放相应的压力以保障被保护的设备的安全。
在很多工业领域中，安全阀都是不可或缺的。
例如，在石油化工、钢铁、电力、航空航天等行业，安全阀对于安全生产起着重要的作用。
安全阀的机构常见有弹簧式、重锤式和液压式三种。
其中，弹簧式安全阀的最大特点是结构简单，易于维护和更换。
重锤式安全阀则通过重锤的作用，利用重力低于弹簧力的特点实现开启。
液压式安全阀的开启则是由液体的压力实现的。
该三种机构中，弹簧式安全阀用的最广泛，因此本文以弹簧式安全阀为例讲解其设计及选型。
二、安全阀的设计1. 弹簧的选用在弹簧式安全阀的设计中，弹簧是一个至关重要的部件。
正确选择合适的弹簧，能够确保安全阀的开启压力在规定范围内，保障被保护设备的安全运行。
在纯粹的安全阀设计中，弹簧的选取通常采用试算法。
按照试算结果选择弹簧后，要进行试制和试验以验证结果的正确性。
并且在弹簧的选取中，还要考虑弹簧的寿命和工作温度等因素。
如果是在改造安全阀或更换弹簧的情况下，应先了解设备的工作条件和特点等相关参数，再根据弹簧的特性进行选择，避免对被保护设备造成不良影响。
2. 排放容积的计算在设计安全阀时，要考虑到排放容积的大小。
排放容积是指在安全阀开启后，放出的介质所需要的空间。
如果排放容积太小，则在安全阀开启后，介质排放不畅或无法排放，会对设备造成较大的损害。
在计算排放容积时，应根据设备的特点和工况条件进行综合分析计算，以确保安全阀按照要求工作。
具体方法有使用计算公式或进行数值模拟等。
3. 设计弹簧腔设计弹簧腔时，应根据弹簧的选用和计算排放容积确定弹簧腔的尺寸。
一般来说，弹簧腔的尺寸不得过小，否则会影响弹簧的弹性，使安全阀开启压力偏低。
在设计弹簧腔时，还要考虑弹簧腔的通气条件。
弹簧腔通气不良，会影响安全阀的正常工作，增大设备的安全风险。
因此，在设计时要充分考虑弹簧腔的通气条件，保证其通气自由。
安全阀的选型计算与设置规定
安全阀的选型计算与设置规定安全阀是一种用于保护压力容器和管道系统不超过允许压力的装置。
安全阀的选型、计算和设置是确保装置正常运行和安全操作的关键。
1.安全阀的选型：选择合适的安全阀需要考虑以下因素：-工作压力：安全阀的额定压力必须大于或等于工作压力。
-流量：根据流体在压力释放时的需求，选择合适的安全阀口径。
-温度：根据流体的温度选择适当的材料和阀芯结构。
-流体性质：根据不同的流体性质选择适当的材料，如液态、气态或腐蚀性流体。
2.安全阀的计算：安全阀的计算主要包括以下几个方面：-弹簧选择：根据安全阀的工作压力和弹簧的特性曲线，选择合适的弹簧。
-泄露流量计算：根据流体在压力释放时的需求，计算出需要泄露的流量。
-冲击压力计算：计算流体在压力释放时产生的冲击压力，选择合适的安全阀结构和材料来抵抗冲击压力。
3.安全阀的设置规定：根据不同国家和地区的标准和规范，设置安全阀需要满足以下要求：-安装位置：安全阀应设置在压力容器或管道系统的高压部分，使其能及时响应并释放压力。
-排放方向：安全阀的排放方向应指向安全区域，远离人员和设备。
-固定方式：安全阀应牢固固定在安装位置上，以防止振动或其他因素导致安全阀脱落或破坏。
-调整和维护：安全阀应定期检查和维护，确保其正常运行和可靠性。
总之，安全阀的选型、计算和设置规定是确保装置安全操作的重要环节。
正确选择合适的安全阀，进行计算和设置，能够保证装置在超压情况下能够及时响应，释放压力，保护人员和设备的安全。
同时，也需要按照规范要求进行定期检查和维护，确保安全阀的正常运行和可靠性。
安全阀的设计及选型
01
泄放系数Kd的取值不同
02
对于气相排放
03
API 520 -> Kd=0.975
04
ASME -> 选取的是具体安全阀的实测值
05
安全阀计算举例
计算软件PSV PLUS
安全阀数据表填写
04
90
05
MAWP
06
允许超压
07
典型的整定压力
08
整定压力偏差
09
典型的 回座压力
10
启闭压差, % 整定
11
泄漏实验压力
12
压力泄放阀出口的压力.
入口
背压
Pb (背压)
排放背压 Built-up back pressure
”
PRV 打开介质流动
排放
入口
被保护的系统
附加背压（静背压） Superimposed back pressure
单安全阀，设计工况为非火灾工况
100
110
ASME VIII对于安全阀超压的规定
MULTIPLE VALVES
01
MAWP
02
116
03
105
04
100
05
2ND
06
1ST
07
多安全阀，设计工况为非火灾工况
MAWP
121
100
21%
单安全阀，设计工况为火灾工况
第一个安全阀
01.
121
01.
MAWP
08
P1
09
P1
10
P2
11
阀座压紧力
75
50
25
0
100
100
安全阀的选用和计算规定
安全阀的选用和计算规定一、引言安全阀在工业设备和系统中起到重要的安全保护作用，用于调节流体压力，防止系统超压或因故障引起的危险情况。
正确选用和计算安全阀是确保系统安全运行的关键之一。
本文将介绍安全阀的选用和计算规定，以帮助读者更好地了解和应用安全阀。
二、安全阀的选用在选用安全阀时，需要考虑以下几个因素：1. 工作介质首先需要确定工作介质的性质，包括液体、气体、蒸汽等。
不同的工作介质对安全阀的选择有不同的要求，例如蒸汽需要选择能够承受高温高压的安全阀。
2. 流量要求根据工作介质的流量要求，选择适当的安全阀大小。
流量大的系统需要选用大口径的安全阀，以确保能够有效地排放过量压力。
3. 压力范围安全阀需要在设定的压力范围内工作，因此需要根据系统的工作压力确定安全阀的额定压力范围。
4. 工作温度工作温度会对安全阀的材质和密封性能有一定要求。
根据工作温度选择能够耐高温的材料，以确保安全阀在不同温度下的可靠性。
5. 设备安装位置安全阀的安装位置也需要考虑，确保能够有效地排放过量压力，并方便进行维护和检修。
三、安全阀的计算规定为了确保安全阀选择合适并能够正常工作，需要进行一定的计算和设计。
1. 排放系数排放系数是安全阀计算的重要参数，用于确定安全阀的有效排放面积。
根据系统的特点和工况，选择对应的排放系数。
2. 设定压力设定压力是安全阀的工作压力，通常为系统的额定压力加上一定的安全余量。
设定压力应根据系统要求和工况确定。
3. 排放能力计算安全阀的排放能力需要根据工作介质和流量要求进行计算。
根据流体的物性参数和安全阀的特性，计算安全阀的排放能力，确保能够满足系统的需求。
4. 选择合适的安全阀根据计算得到的排放能力和其他参数，选择合适的安全阀型号和规格。
需要注意安全阀的额定压力范围、排放系数、耐压能力等要求，确保选用的安全阀符合系统需求。
5. 安全阀设置根据系统的特点和要求，确定安全阀的安装位置和管道布局。
安全阀应尽可能靠近压力源，并避免过热、过冷等因素对安全阀的影响。
安全阀选型方法
安全阀选型方法安全阀及其选型方法安全阀是一种安全保护用自动阀门，牵涉到人身安全。
它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力降低到规定值时，阀门及时关闭，从而保护设备或管路的安全运行。
安全阀在最不利的因素下设计考虑。
下列情况可能由于火灾、操作故障或停水、停电等造成设备或管道超过设计压力而发生爆炸事故，应设置安全阀（或采取其它安全措施）：容积式泵和压缩机的出口管路；在两端有可能关闭，而导致升压的液化烃管管道上；可燃气体和可燃液体受热膨胀可能超过设计压力的管道；设计压力小于压力来源处的压力容器及管道；凝气透平机的蒸汽出口管道；所有的压力容器都需要设置泄压设施。
1.1 安全阀的分类安全阀按不同方法的分类如下：①按其整体结构及加载机构的不同可分为杠杆重锤式（通常用于较低压力，一般安装在设备上）、弹黄式和控制式；②按阀瓣开启高度与阀流通直径之比可分为微启式、中启式和全启式安全阀；③按气体排放的方式可分为全封闭式、半封闭式和敞开式；④按有无背压平衡机构分为背压平衡式和常规式；⑤按作用原理分为直接作用式和非直接作用式（包括先导式和带动力辅助装置的）。
1.2 安全阀选型说明安全阀的形式和种类较多，对不同的场合，宜选用以下形式的安全阀：①排放气体或蒸汽时，选用全启式安全阀；②排放液体时，一般选用微启式安全阀；③排放水蒸汽或空气时，可选用带扳手的安全阀；④对设定压力大于3MPa、温度超过235℃的气体用安全阀，则应选用带散热片的安全阀，以防止泄放介质直接冲蚀弹簧；⑤一般易燃、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；⑥排放有剧毒、强腐蚀、极度危险的介质，应选用波纹管安全阀；⑦高背压的场合，宜选用背压平衡式或导阀控制式安全阀。
安全阀选型
安全阀选型
选择安全阀的主要考虑因素包括以下几点：
1. 工作压力：根据设备或系统的额定工作压力，选择安全
阀的额定压力范围，确保安全阀能够可靠地工作。
2. 流量要求：根据设备或系统的流量要求，选择安全阀的
额定流量范围，以保证安全阀能够在需要时及时排放流体，并确保排放能力足够。
3. 温度范围：根据设备或系统的工作温度范围，选择安全
阀的适用温度范围，以确保安全阀能够在高温或低温环境
中正常工作。
4. 介质特性：考虑到介质的腐蚀性、毒性、粘度等特性，
选择适合的材质和结构的安全阀，以确保安全阀与介质相容。
5. 响应速度：根据设备或系统的要求，选择适宜的安全阀
响应速度，以及是否需要快速关闭功能。
6. 设备或系统的特殊要求：如果设备或系统有特殊的要求，如防爆、防腐、防凝结等，需要选择具有相应特性的安全阀。
总之，在选择安全阀时，需要综合考虑以上因素，并参考
各种标准和规范的要求，确保选择到合适的安全阀型号。
具体的选型还需要根据实际情况进行分析和评估。
安全阀的设置和选用
安全阀的设置和选用导言安全阀是一种常见的阀门，用于控制压缩气体、液体或蒸汽系统中的压力，以防止系统内的压力过高。
本文将介绍安全阀的设置和选用的基本原则和步骤。
安全阀的设置安全阀的设置是为了保护系统免受过高压力的损害。
以下是安全阀设置的几个重要方面：1. 确定工作条件在设置安全阀之前，需要确定系统的工作条件。
这包括确定系统的最大工作压力、工作温度和流量等参数。
这些参数将决定所选安全阀的额定压力和流量等级。
2. 选择适当的安全阀根据系统的工作条件和要求，选择适合的安全阀类型。
常见的安全阀类型包括弹簧式安全阀、致动式安全阀和铸造式安全阀等。
3. 计算安全阀的额定流量根据系统的流量要求和压力降等因素，计算出安全阀的额定流量。
这可以通过使用公式或专业软件来完成。
确保所选安全阀的额定流量满足系统的要求。
4. 确定安全阀的额定压力根据工作条件和要求，确定安全阀的额定压力。
额定压力应略高于系统的最大工作压力，以确保安全阀在系统超压时能够及时打开。
5. 安装安全阀根据安全阀的安装要求和系统的布置，正确安装安全阀。
确保安全阀的进口和出口管道与系统相连，并正确连接，在安装过程中，应注意避免管道中的污物或杂质进入安全阀。
6. 调试和测试安装完成后，进行安全阀的调试和测试。
此步骤确保安全阀能准确地工作，为系统提供必要的过压保护。
安全阀的选用选择适合的安全阀对于系统的安全运行至关重要。
以下是一些选用安全阀的要点：1. 根据系统特性选择选择安全阀时，应根据液体、气体或蒸汽的特性来确定所需的安全阀类型。
不同的介质可能需要不同的阀型和材料。
2. 考虑流量和压力降选择安全阀时，应考虑系统的流量要求和压力降情况。
确保所选安全阀的额定流量和压力降满足系统的要求。
3. 注意工作温度根据系统的工作温度范围选择适当的安全阀材料。
高温环境下，应选择耐高温材料的安全阀，以确保安全阀的正常工作。
4. 符合标准和规范选择符合相关标准和规范的安全阀。
安全阀选型标准
安全阀选型标准一、设计压力与操作压力在选择安全阀时，首先需要考虑的是设计压力与操作压力。
设计压力是设备或系统所能承受的最大压力，而操作压力则是在正常运行过程中系统所承受的压力。
安全阀的设定压力必须介于这两者之间，以确保在设备或系统超压时能够及时动作，保护系统安全。
二、开启压力与回座压力开启压力是指安全阀开始开启时的压力，而回座压力是指安全阀关闭后，再次开启前的压力。
选择合适的开启压力和回座压力，对于确保安全阀的灵敏度和防止频繁动作至关重要。
三、工况应用的背压背压是指安全阀出口端的压力。
背压的大小会直接影响安全阀的性能和动作特性。
因此，在选择安全阀时，需要充分考虑工况下的背压情况，选择适合的安全阀类型。
四、材料与温度适应性安全阀的材料和温度适应性也是选型过程中的重要考虑因素。
不同的材料和结构对温度的适应性不同，需要根据实际工况下的温度范围选择合适的安全阀材料和结构。
五、介质性质与分类介质性质是指安全阀所承受的气体或液体的性质，如腐蚀性、毒性、易燃性等。
根据介质的性质，需要选择不同材质和结构的安全阀，以确保安全阀在恶劣环境下仍能正常工作。
六、工艺系统了解在选择安全阀时，需要对工艺系统有充分的了解。
包括系统的工艺流程、压力波动范围、介质流动状态等。
只有对工艺系统有深入的了解，才能选择出最适合的安全阀类型和参数。
七、流量处理能力流量处理能力是指安全阀在超压时能够排放的流量。
选择合适的流量处理能力，可以确保在超压情况下，安全阀能够及时排放多余的介质，防止设备或系统受到损坏。
八、最高温度限制最高温度限制是指安全阀在正常工作条件下所能承受的最高温度。
在选择安全阀时，需要充分考虑工况下的最高温度，以确保安全阀在高温环境下仍能正常工作。
综上所述，安全阀的选型需要综合考虑多个因素，包括设计压力与操作压力、开启压力与回座压力、工况应用的背压、材料与温度适应性、介质性质与分类、工艺系统了解、流量处理能力以及最高温度限制等。
安全阀的选用标准及计算选型
安全阀的选用标准及计算选型摘要：安全阀作为压力容器或者管道上关键的泄压保护装置，在现代工业中应用非常广泛。
当设备或者管道压力超过允许值后，安全阀开启，排放泄压，防止容器刚度失效。
因此，安全阀及排放系统，对着设备安全及人身安全都有着极为重要的意义。
关键词：安全阀；设置；计算1 安全阀的简介安全阀是一种安全保护用阀，它在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，超过规定值时自动开启，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，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
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。
1.1 安全阀常用分类化工装置中常用的安全阀主要分为以下三类：（1）通用式（弹簧直接载荷式）用于腐蚀性较小介质防泄漏或背压较低场合，背压的要求:Pb＜10%Ps ，也有资料认为应 Pb＜3%Ps ，建议用于背压低的场合，如通大气。
（Pb 代表背压力，Ps 代表整定压力）。
（2）平衡波纹管式平衡波纹管式安全阀是平衡式安全阀的一种。
它借助于在阀瓣和阀盖间安装波纹管的方法，将普通式安全阀的背压影响降低到最少。
用于腐蚀性介质防泄漏或背压波动较大场合，价格较弹簧直接载荷式高。
背压的要求：10%Ps＜Pb＜30%Ps。
（3）先导式一种依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀，该导阀本身应是符合标准要求的直接载荷式安全阀。
由于先导式安全阀是用于要求背压不影响安全阀的工作特性时，故一般可不考虑背压的影响，价格高。
安全阀按结构分类：（1）全启式安全阀：阀瓣可以自动开启，其实际排放面积不决定于阀瓣的位置。
h≥d/4（h 表示开启高度，d表示安全阀阀座喉径）。
适用于安全泄放量较大的的场合，一般用于排放介质为气体的条件下。
（2）微启式安全阀：阀瓣可以自动开启，其实际排放面积取决于阀瓣的位置。
安全阀怎样选型
《工业管道及阀门维修问答》是2009年机械工业出版社出版的图书，作者是中国机械工程学会。 本书通过七部分内容，对工业管道及阀门维修的相关问题进行说明。
内容介绍
安全阀的选用安全阀的选用： 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。
内容介绍
3、按安全阀气体排放的方式可以分为全封闭式、半封闭式和敞开式3种。 二、选用合适的安全阀应从以下几个方面考虑： 1、结构形式，主要取决于设备的工艺条件以及工作介质、特性。一般锅炉、压力容器泄放量不 大的情况多选用弹簧式安全阀，否则选择全启式安全阀比较好。 2、如果介质有毒、易燃易爆，应选封闭式安全阀。 3、每个安全阀都有自己的工作压力范围，选用时应按照实际需求进行选择。 4、选用的安全阀的排放量必须大于设备的泄放量，这样才能保证部分介质被排除，避免压力继 续升高。
内容介绍
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。 注意事项 安全阀是特种设备（锅炉、压力容器、压力管道等）上的一种限压、泄压起到安全保护作用的重 要附件。安全阀一般直接安装在特种设备上的，他的设计、制造、安装、使用、检验等都要符合 特种设备相关规定的要求，因为它的动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与 节能和环境保护紧密相关。 一、常见的安全阀一般有以下几种： 1、按整体结构和加载结构的形式可分为重锤杠杆式安全阀、弹簧式安全阀和控制式3种。 2、按阀瓣式开启高度与阀流通直径之比可分为微启式和全启式安全阀。
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科技学院课程设计报告院（系）:石油与天然气工程学院专业班级:学生: 学号:设计地点（单位）__ ___________ __设计题目:_某低温集气站的工艺设计—安全阀的选型______完成日期：年月日指导教师评语: _________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要本小组设计任务书中所要求设计的气井所产的天然气，含有较高的硫化氢和凝析油，且井口压力较高。
需要在矿场集气站进行节流调压和分离计量等操作。
要求采用低温集气工艺，所以需要加注化学抑制剂以防止水合物的产生。
为了保障整个集气站的生产安全有效的进行，所以在必要的地方必须设置安全阀。
安全阀结构设计的相应规，注意事项，各种数据的代入，公式的查询，图标的查询，根据安全阀设计的相应规，由计算得到天然气的基本物性数据（分子量M、安全阀进口处的绝对温度T、绝对压力P、天然气的密度ρ和相对密度△、最大泄放量G、气体特性系数X，流量系数C0、压缩因子Z、最高泄放压力P0）。
根据数据计算出安全阀最下泄放面积A以及通径d。
根据计算得出的数据，设计出安全阀的结构尺寸，对其选型。
关键词：安全阀流量系数压缩系数气体特性系数最大泄放量安全阀最小泄放面积目录1 引言 (1)2 基础数据资料 (2)3 设计计算 (3)3.1 天然气的相对分子质量M天 (3)3.2 安全阀进口处绝对温度 (3)3.3天然气的压缩因子Z (3)3.4天然气的密度ρ和相对密度△ (4)3.5最大泄放量G (5)3.6天然气的气体特性系数X (5)3.7 最大泄放压力 (6)3.8安全阀的通道截面积A (7)3.9 安全阀的喉径d的计算 (7)3.10 计算结果 (8)4 安全阀的设置与选型 (9)4.1 安全阀的设置 (9)4.2 安全阀形式的选择 (9)4.3 安全阀的分类 (10)4.4 安全阀的主要性能指标 (10)4.5 安全阀型号的确定 (10)4.6 安全阀材质的确定 (12)4.7 安全阀特殊结构的确定 (12)5 总结 (14)6 参考文献 (15)1引言天然气集输系统是储运系统中的重要组成部分，而集气站是集输系统的核心。
对于压力高、产气量大的气井，在气体中出主要组成甲烷外，还含有较高的硫化氢、二氧化碳和凝析油以及程气态和液态的水分。
在这种情况下，宜采用低温分离流程，即在集气站采用低温分离的方法。
而安全阀是工艺系统中的重要组成部分，它保障了系统的安全运行。
它是由弹簧或导阀控制的，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，当压力降回至回座压力时，可自动关闭。
2基础数据资料2.1原始数据资基础资料表2.1凝析油含量：20g/m3 S L=0.78出站压力：6MPa ：天然气露点：<-5℃3设计计算3.1 天然气的相对分子质量M 天i M i Y M ∑=天 (3.1) 式中天M —天然气的视相对分子质量； i Y —i 组分的体积分数；Mi —i 组分的相对分子质量。
M 天 =16⨯85.33%+30⨯2.2%+44⨯1.7%+58⨯1.56%+72⨯1.23%+86⨯0.9%+34⨯6.3%+44⨯0.78%=20.113.2 安全阀进口处绝对温度热力学温度与摄氏度之间的换算关系是： 15.273+=t T (3.2) 式中T —热力学温度（绝对温度），K; t —摄氏温度，℃。
在安全阀a 处，其进口绝对温度取1~5号井井口最高温度 ： T a =32+273=305K在安全阀b 处，其进口绝对温度取6、7号井的最高井口温度： T b =31+273=304K在安全阀c 处，其进口绝对温度取分离器后的温度： T c =7.8+273=280.8K3.3 天然气的压缩因子Z825.3785.161010072.511T P Z ∆⨯⨯⨯+=(3.3)P — 绝对压力 [MPa] T — 绝对温度 [K] △ — 相对密度696.0)31273(101610027.511825.369.0785.161=+⨯⨯⨯+=⨯Z693.0)30273(101610027.511825.369.0785.1652=+⨯⨯⨯+==⨯Z Z699.0)32273(101610027.511825.369.0785.1643=+⨯⨯⨯+==⨯Z Z786.0)31273(101010027.511825.369.0785.166=+⨯⨯⨯+=⨯Z783.0)30273(101010027.511825.369.0785.167=+⨯⨯⨯+=⨯ZZ a 取Z 3，Z b 取Z 6726.0)8.7273(101010027.511825.36934.0785.16c =+⨯⨯⨯+=⨯Z3.4 天然气的密度ρ和相对密度△由：RT MnRT PVVρ== (3.4)可得： 8.314PMZTρ=(3.5)式中ρ—气体在任意压力下、温度下的密度，kg/m 3；P —天然气的压力（绝），KPa ；M —天然气的相对分子质量； Z —天然气的压缩因子； T —天然气的绝对温度，K 。
则该天然气的密度：36a /53.181305699.0314.811.201016314.8m kg ZT PM =⨯⨯⨯⨯==ρ36b /23.101304786.0314.811.201010314.8m kg ZT PM =⨯⨯⨯⨯==ρ36c /72.118)8.7273(726.0314.811.201010314.8m kg ZT PM =+⨯⨯⨯⨯==ρ天然气的相对密度△ △=空天M M =2911.20=0.69 (3.6)3.5 最大泄放量G安全阀的泄放量应根据具体工艺工程来确定。
安全阀的泄放量均认为单位时间流过设备的气体质量流量。
24ρQ G = (3.7)式中Q —天然气日产量，m 3/d; ρ—天然气的密度，kg/m 3;5.627791253.1812410834a =⨯⨯=G kg/h5.139191223.1012410334b =⨯⨯=G kg/h33.573813372.11824101164c =⨯⨯=G kg/h3.6 天然气的气体特性系数X该天然气的绝热指数30 .1%78.030.1%3.632.1%9.006.1%23.107 .1%56.1094.1%7.113.1%2.222.1%33.8531.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=k气体特性系数表由气体绝热指数k值，查得气体特性系数x。
查得天然气的特性系数为3473.7 最大泄放压力安全阀开始起跳时的进口压力称为安全阀的泄放压力或定压。
它应等于受压设备或管道的设计压力。
可按下面方法确定：当P≤1.8MPa0P =P+0.18MPa (3.8) 当1.8MPa<P ≤7.5 MP a 0P =1.1P 当P>7.5MPa 0P =1.05P 式中：P —被保护设备或管道操作绝对压力，MPa0P —安全阀泄放绝对压力，MPa已知安全阀a 取1~5号井的井口压力， 则MPa P 8.161605.1a =⨯=安全阀b 取6、7号井的井口压力， 则MPa P 5.101005.1b =⨯= 安全阀c 处取分离器后的压力，MPa P 5.101005.1c =⨯=3.8 安全阀的通道截面积AMZTP X C GA 00197.10⋅⋅⨯=(3.9) 式中A —最小泄放面积，mm 2； G —质量泄放流量，kg/h ； X —气体特性系数； P 0—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(C 0)由制造厂提供。
若没有制造厂的数据时，对于全启式安全阀:C 0=0.6~0.7;对于带调节圈的微启式安全阀：C 0=0.4~0.5；对于不带调节圈的微启式安全阀：C 0=0.25~0.35。
气体特性系数（x ）见表2.402.52911.20305699.08.1634765.0197.105.6277912a =⨯⨯⨯⨯=A mm 268.19811.20304786.05.1034765.0197.105.1391912b =⨯⨯⨯⨯=A mm 253.75611.208.280726.05.1034765.0197.1033.5738133c =⨯⨯⨯⨯=A mm 23.9 安全阀的通径d 计算对于全启式安全阀 42d A π=即πA4d =(3.10)95.2502.5294a =⨯=πd mm90.1568.1984b =⨯=πd mm04.3153.7564b =⨯=πd mm3.10计算结果表3.34 安全阀的设置与选型4.1安全阀的设置4.1.1安全阀适用于清洁、无颗粒、低粘度流体。
凡必须安装安全泄压装置而又不适合安装安全阀的场所，应安装爆破片或安全阀与爆破片串联使用。
4.1.2凡属下列情况之一的容器必须安装安全阀：①独立的压力系统（有切断阀与其它系统分开）。
该系统指全气相、全液相或气相连通；②容器的压力物料来源处没有安全阀的场合；③设计压力小于压力来源处的压力的容器及管道；④容积式泵和压缩机的出口管道；⑤由于不凝气的累积产生超压的容器；⑥加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时，在阀上游应设安全阀；⑦由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故引起的超压部位；⑧液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位；⑨凝气透平机的蒸汽出口管道；⑩某些情况下，由于泵出口止回阀的泄漏，则在泵的入口管道上设置安全阀；4.1.3安全阀距震动源的距离4.2安全阀形式的选择4.2.1排放气体或蒸汽时，选用全启式安全阀。
4.2.2排放液体时，选用全启式或微启式安全阀。
4.2.3排放水蒸气或空气时，可选用带扳手的安全阀。
4.2.4对设定压力大于3MPa,温度超过235℃的气体用安全阀，则选用带散热片的安全阀，以防止泄放介质直接冲蚀弹簧。
4.2.5排放介质允许泄放到大气时，选用开式阀帽安全阀；不允许泄漏致大气时，选用闭式阀帽安全阀。
4.2.6排放有剧毒、有强腐蚀性、有极度危险的介质，选用波纹管安全阀。