安全阀计算-容规99
安全阀计算规定讲解
安全阀计算规定讲解安全阀计算规定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. 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。
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 选 择 计 算
356 356 356 352 350 348 349 348 344 343 342 337 333 333 330 327 327 324 322 321 320
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mm
O2 CO Cl2 H2S CO2 CH4 NH3 SO2 C2H4 C2H2 C2H6 C3H8 C3H6 C6H6 C6H12 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18
32 28.96 28.01 70.91 34.08 44.01 16.03 17.03 64.06 28.05 26.04 30.07 44.09 42.08 78.1 84.1 58.12 72.15 86.17 100.18 114.22
904.8 0.7168 27.6 0.1
附件5
Nm3/h kg/m3 Mpa Mpa kg/h k
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 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 选用安全阀型号 临界条件
1.4289 1.2928 1.25 3.22 1.5392 1.9768 0.7168 0.7714 2.9263 1.2605 1.1709 1.356 2.01 1.915 3.49 3.75 2.703 3.457 3.845 4.459 5.03
1.4 1.4 1.4 1.36 1.33 1.31 1.32 1.31 1.27 1.26 1.25 1.2 1.16 1.16 1.127 1.1 1.1 1.08 1.06 1.05 1.04
1.30951 648.561
383.15
安全阀计算
共 1 页第 1 页序号符号单位数值1介质的特性02保温层03容器位置14容器型式1D 0m 3.2L m 11.5h1m 2.7Ar m 2125.198086F 17q kJ/kg 103.98λKJ/(m.h.℃)259δm 010111213气体名称1Pw Mpa 1.32Pz Mpa 1.433P Mpa 2.54Pd MPa 2.85带调节阀不带调节阀6Cp kJ/(kg.℃)0.7737Cv kJ/(kg.℃)0.7178k 1.07810320810M Kg/Kmol 150泄放温度t 25临界温度t l 105泄放温度T 298临界温度T L 378对比温度Tr 0.788359788泄放压力Pd Mpa 2.85临界压力P L Mpa 2.899对比压力Pr 0.98309762出口压力P O Mpa 0.1数值2X20.035087719结论临界条件临界条件mm 2亚临界条件mm 21安全阀型式12n 个23h mm 12.54d 1mm 505D mm 806φ°mm 2平密封mm 2锥密封mm 28结论:安全阀数量:2安全阀型号:A41Y-10C DN80合格Kg/h Ws A=πDh 安全阀阀座喉径贮罐设计条件图安全阀开启高度容器总长容器最高液位容器受热面积容器受热面积计算介质的气化潜热7无绝热保温层有完善的绝热保温层A=π/4×d 123926.990817微启式贮罐设计条件图Ar=3.14D0(L+0.3D0)《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表容器保温层厚度《化工工艺设计手册.上册》表5-16安全阀阀座口径《化工工艺设计手册.上册》表5-16A=πd 1hsin φ锥形密封面的半锥角《化工工艺设计手册.上册》表5-16安全阀排气截面积全启式h≥1/4d1时A1429.900848三、安全阀选用及校核选用安全阀型号A41Y-10C DN80《化工工艺设计手册.上册》表5-16安全阀数量按GB150-1998附录B6.3.1或《容规》附件五16所需安全阀最小排气截面积A 15介质临界状态的判定数值1X10.589316181P O /Pd 14Z 查GB150-1998附录B 图B10.15气体在操作温度、压力下的压缩系数13介质的压力（绝压）《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表Pr=Pd/P L 贮罐设计条件图介质的温度（绝对）T=t+27311介质的温度贮罐设计条件图°K T L =t L +273Tr=T/T L 12气体特性系数《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表9C 《容规》附表5-1GB150-1998表B1气体摩尔质量《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表0.7微启式安全阀0.4～0.50.25～0.35℃气体定压比热《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表气体定容比热《化工工艺设计手册.下册》介质的物性参数表气体绝热系数容器设计压力(表压)贮罐设计条件图安全阀排放压力(泄放)（绝压）Pd=P+0.1P+0.15安全阀额定排放系数全启式安全阀K 0.6～0.7浙江省天正设计工程有限公司ZHEJIANG TITAN DESIGN&ENGINEERINGCO.LTD 安全阀计算(2.5MPa 100m 3HFP贮罐)名称计算公式或依据贮罐设计条件图介质为非易燃液化气体的容器，置于无火灾危险的环境下工作无绝热保温层容器外直径常温下容器保温层材料的导热系数GB150-1998《钢制压力容器》附录B 计算依据压力容器安全技术监察规程（1999）附件五、GB150-1998《钢制压力容器》附录B安全阀计算（适用于盛装液化气体的压力容器）一、压力容器安全泄放量（即设备最大生产能力）计算系数5本设备置于地面以上本设备为椭圆形封头的卧式容器128811.5248二、压力容器排放能力计算（气体、临界条件）k=Cp/Cv 324.3399439容器工作压力(表压)贮罐设计条件图泄放压力下压力容器安全泄放量安全阀整定（开启）压力)12(11520+-+⨯⨯=k K k k C )12(1+-k K k ZT M CKP W A d s 2106.7-⨯=])()[(184.5512k k d o k d o d s P P P P k k ZT M KP W A +--=201＜d h q FAr W s 82.051055.2⨯=qAr t W s δλ82.0)650(61.2-⨯=。
《压力容器安全技术监察规程》(99版)修订说明及条文解释
《压力容器安全技术监察规程》(99版)修订说明及条文解释前言1981年原国家劳动总局颁布了《压力容器安全监察规程》，并于1982年4月正式执行。
1990年原劳动部颁布了《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)，并于1991年1月正式执行。
1990年版《容规》在1981版的基础上作了一些修订：增加了有色金属(指Al、Cu、Ti 及其合金)、铸、锻压力容器的安全监察要求，将直接受火焰加热的压力容器列入监察范围；根据多年来频发事故特点有针对性地增加了相应的安全监察条款；为便于管理，对压力容器介质的毒性分类作了规定；为确保设备安全操作，将设备检验周期与压力容器安全状况等级联系起来，等等。
1990版《容规》比1981版《容规》前进了一步。
贯彻执行九年来，对强化压力容器使用管理，提高压力容器制造质量水平以及减少爆炸事故等方面起到了积极的作用，是压力容器安全监察和监督检验的重要依据之一。
但是，贯彻执行上各地也反映了不少问题，如：制冷、搪玻璃行业用压力容器有一些特殊情况，不能满足《容规》的基本要求；高强度材料以及镍基材料制压力容器，《容规》中未提出安全监察要求；进口材料以及压力容器如何进行安全监察，部分条款规定不合理；等等。
这些均应进一步与现行法规、标准协调。
这些问题有的已通过发文、函作了补充规定，有的则尚未解决。
为了适应向社会主义市场经济体制的转变，以及科学技术的发展，提高压力容器安全监察水平，对1990版《容规》进行了修订。
一、对原《压力容器安全技术规程》的修订(一)修订过程1996年9月以劳安锅局文向各省、自治区、直辖市劳动厅、局(劳动人事厅)、国务院有关部门、中国人民解放军总后勤部、部分压力容器设计、制造单位发出《容规》修订通知150份，收到返回意见102份，经整理、研究，形成征求意见稿。
1997年2月以劳安锅局[1997]15号发出征求对《压力容器安全技术监察规程》(征求意见稿)意见的通知。
1997年底将各地返回意见整理汇总后由压力容器处逐条讨论并与全国压力容器标准化技术委员会秘书处有关同志协调讨论后形成送审稿。
《压力容器安全技术监察规程》(99版)条文解释
第一章总则(原《容规》总则为6条99版《容规》总则为9条)第1条本条说明制订《容规》的目的和依据。
与原《容规》比较有二点变化，一是删去“为了加强压力容器的安全监察”一句话，二是将“促进社会主义建设事业的发展”改为“促进国民经济的发展”。
这样，文字更精炼，又能反映实际情况。
制定《容规》的最终目的是为了保证压力容器的安全运行，促进国民经济的发展。
制定《容规》的依据是《锅炉压力容器安全监察暂行条例》。
第2条本条规定《容规》的适用范围为同时具备三个条件的压力容器和压力容器上所用的安全阀、爆破片装置、压力表、紧急切断阀、液面计、测温仪表、安全联锁装置等安全附件。
与原《容规》比较，适用范围增加了紧急切断阀和安全联锁装置，它们是罐车和快开门式压力容器上的重要安全附件。
第3条本条规定了不属于《容规》管辖的压力容器范围：1．超高压容器、各类气瓶，已有专门的安全监察规程，所以不列入本规程监察范围。
2．非金属制压力容器，如塑料、玻璃钢压力容器，由于目前数量不多，尚无标准，条件不成熟，待将来条件成熟后，再纳入规程。
3．核压力容器、军事装备用的压力容器，国家已设立专门机构管理，所以不列入本规程监察范围(核压力容器是指介质具有放射性的承压容器)。
4．波纹板换热器由于结构特殊且事故的危险性小，所以未列入监察范围；冷却排管、无壳体的套管换热器属压力管道范围亦未列入。
5．此外，本条还列入一些特殊用途的压力容器，这些压力容器可不按《容规》要求进行定期检验，但其他要求仍应满足，如：电容压力容器充装绝缘介质用于灭弧，介质一般为SF6，压力为0．3～0．65MPa，容积为200～1800L。
这类设备连续运转时间长(10年)，且开孔超过圆筒直径的1／2，因此不能按本容规要求进行定期检验，但设计、制造要求仍应满足。
容积小于等于0．15m3的移动式压缩机储罐，量大面广，但因容积小，潜在危险性小，更新快，可不执行定期检验的要求。
第4、5条这二条说明《容规》的性质，是压力容器安全监察和质量监督的基本要求。
安全阀计算 规定讲解
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. 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。
安全阀-计算教程
安全阀计算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。
安全阀计算示例
1.6
0.06～0.1 >0.5～0.6
>0.12 >0.6～0.8 >1.6～2.0 >1.6～2.0
>0.16～0.25 >0.8～1.0 >2.0～2.5 >2.0～2.5
>0.25～0.4 >1.0～1.3
>0.4～0.5 >1.3～1.6 只能用于大 于 1.3MP
2.5 6.4
>1.3～1.6 ->1.3～1.6 >4.0～6.4
3
C3H8 50 ℃ 汽 化 潜 热 285.5
kJ/kg
C3H6 285.96
343.7
317.8
337
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。 解：对无绝热材料保冷层的压力容器其安全泄放量按（B3）计算。 W=2.55×10 FAt×0.82/q
5
氟-12 CF2Cl2 120.09 111.7 氯 Cl2 丙烷 C3H8 丁烷 C4H10 苯 C6H6 乙炔 H2C2 异丁烷 70.91 44.09 58.12 78.11 26.04 58.12 144.0 96.84 152.01 287.6 36.3 58.12
39.6 76.1 42.01 37.47 48.7 61.6 36.00
Ws 7.6 10 2 CKPd M ZT
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.
-3 2 -3 2 3
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
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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
安全阀排量计算
在安全阀的铭牌上，一般应标记有该阀用于某种条件（压力、温度）下的额定排量，但实际的使用条件往往与铭牌上的条件不完全相同，这就需要对安全阀的排量进行换算或重量重新计算。
绝大多数压力容器使用的安全阀，排放气体时，气体流速都处于临界状态。
安全阀的排量即可按临界流量公式计算，即：临界条件d P P 0≤112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k kWtg =ZTM A CP d 10 kg /h （按照GB/T12241-2005） 式中：W tg ------安全阀的理论排放能力, kg/h ；（理论排量Wtg ＝实际排放量/排放系数）C--------气体特性系数 （GB150与GB/T12241不同）P d -------实际排放压力（绝压）, MPa ；Po-------安全阀的出口侧压力（绝压），MPa ；M-------气体摩尔质量, kg/mol ；T--------气体的温度，K ；Z--------气体在操作温度压力下的压缩系数。
k--------气体绝热指数（理想气体而言k=C P /C V ）A--------安全阀流道面积, mm 2;对于全启式安全阀，即为阀座喉径的截面积，2/4oA d π=；对于微启式安全阀即为 阀座口上的环形间隙面积；平面形密封o A d h π=，锥形密封sin o A d h πϕ=。
式中：ϕ——锥形密封面的半锥角；o d ——安全阀座喉径，mm ；h ——阀瓣开启高度，mm 。
开启高度h 根据阀的设计或实际测定的数据。
无数据时，有调节圈的，取/20o h d =；无调节圈的，取/40o h d =。
在常温及压力不太高的情况下，真实气体与理想气体的差异不大，可取压缩系数Z=1。
而一般常用的原子，如空气、氧气、氮气、氢气及一氧化碳等，绝热指数k 均约为1.4。
因此工作介质为双原子气体的中低压安全阀，可用Z=1，C=2.7（k=1.4）之值代入（9.2.1）式，即可得简化的安全阀排量计算公式：Wtg =T M A P d 27 kg /h例1：公称通径D N =50mm ，具有调节圈的微启式安全阀用于排气压力（表压）为p=1.5MPa ，温度为50℃的空气贮罐，试计算其排量。
安全阀计算
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1PN弹簧工作压力等级1.60.06～0.1>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>1.3～1.62.5>1.3～1.6>1.6～2.0>2.0～2.5只能用于大于1.3MP6.4->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1.3MPa10>4～5>5～6.4>6.4～8>8～10只能用于大于4.0MPa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。
安全阀额定排量计算
安全阀额定排量计算安全阀额定排量计算一、介质为液体（参照GB12241-89标准）式中Wt--安全阀的理论排量，Kg/h A--流道面积，mm2 ρ--介质密度，Kg/ mm3（如水ρ=1000 Kg/ mm3）△P--阀门前后压差，△P=Pp·Pb，Mpa Pp--排放压力，Mpa（绝对压力）Pb--阀门出口侧压力，Mpa(对空排放时Pb为0)二、介质为蒸汽（参照《蒸汽锅炉安全监察规程》式中K--排放系统，对微启式安全阀C=0.2。
全启式安全阀C=0.7 M--气体分子量（如空气M=29，甲烷M=16）Z--气体在操作温度下的压缩系数，（如空气在常温，压力为1.6Mpa下Z=0.99，压力为10Mpa下Z=0.95）T--气体的温度，K（T=273+摄氏度）三、介质为气体（参照GB12241-89标准）Wt=CA（10.2P+1）式中C--排放系统，对微启式安全阀C=0.085。
全启式安全阀C=0.235 P--安全阀入口处压力，Mpa K--蒸汽比容修正系数，一般取K=1 A--流道面积，mm2密封性要求（依据GB12243-89）安全阀类型流道直径(mm)最大允许泄漏率，气泡数/min(试验介质：空气或其它气体) 公称压力PN,Mpa< 10 ≥ 10一般安全阀< 20 40 60≥ 2020 30背压平衡安全阀< 20 50 75≥ 2030 45注：1. 进行蒸汽安全阀密封试验时，用目视或听音的方法检查阀的出口端，如未发现泄漏现象，则认为密封性合格。
2. 进行水或其它液体用安全阀密封试验时，在规定的试验持续时间2分钟内，其密封面处不应有流淌的水珠。
按照容规进行安全阀计算
WS:压力容器的安全泄放量,kg/h ρ :气体密度,kg/m3 υ :压力容器进口管内的气体流速, d:压力容器进口管的内径,mm 安全阀的排放能力计算 判断临界条件还是亚临界条件: p0/pd= 0.1/1.2 0.0833 ≤ 临界条件
k 2 ( k 1 ) ( k 1 )
= [2/(1.4+1)]^[k/(1.4+1)]
50 32 无法计算，查安全阀186页 无法计算
mm安全阀口可能达到的最大排气截面积mm2无法计算查安全阀186页判断压缩气体或水蒸气的安全泄放量是否满足容规的要求
按照容规附件五对压缩气体或水蒸气压力容器的安全泄放量计算
2012-6-16 17:45
按照《容规》附件五第一条进行安全泄放量的计算 WS=2.83*10-3ρ υ d2= 0.00283*15*25*79^2 6623.26 15 m/s 25 79
0.90
K:排放系数,与安全阀结构有关,应根据实验数据确定,无参考数据时可按 照下述规定选取.全启式安全阀 K=0.60~0.70 带调压圈的微启安全阀 K=0.40~0.50 不带调压的微启安全阀 K=0.25~0.35 pd:安全阀的排放压力(绝压),为整定压力+0.1MPa,MPa p0:安全阀的出口侧压力(绝压),MPa C:为气体特性系数，按照《容规》附件五的规定 M: 气体摩尔质量 ，空气取28.95kg/kmol Z:气体操作温度压力下的压缩系数 T: 气体的温度 取273+设8 1.2 353.15 1.4 1442.96 89 5
k:空气的绝热系数，取1.4 A:安全阀最小排气截面积,mm2 进气口管子的外径,mm 进气口管子的壁厚,mm 选用的安全阀为: 安全阀口公称直径:mm 安全阀喉部径 安全阀口可能达到的最大排气截面积,mm2 判断压缩气体或水蒸气的安全泄放量是否满足容规的要求: 微启式
安全阀各个工况计算
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a 、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。
b 、安装在设备入口的控制阀，发生故障时若处于全开位置时:(1) 对于气相管道，如果满足低压侧的设计压力小于高压侧的设计压力的2/3，则安全阀的泄放量应按式(公式二)计算:()()2/121/3.3171T G P C C W g h v v -= (公式二) W -质量泄放流量，h kg /；1v C -控制阀v C 值；2v C -控制阀最小流量下的v C 值；h P -高压侧工作压力，Mpa ；g G -气相密度，3/m kg ；T -泄放温度，K如果高压侧物料有可能向低压侧传热，则必须考虑传热的影响。
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安全阀排放能力计算书
制造指令：三器组件：FCES2500K
1.0冷凝器、油分离器安全阀口径计算
1.1依据标准：根据GB150-1998《钢制压力容器》附录B“超压泄放装置”
1.2计算过程
s1
对于制冷剂采用R22，其P0/P d=0.0457
大于(2/(k+1))k/(k-1)=0.0165
50.82
s2
油分离器安全泄放量（W s2）的计算
对于制冷剂采用R22，其P0/P d=0.0456621大于(2/(k+1))k/(k-1)=0.016499757
50.82
根据GB150-1998《钢制压力容器》附录B“超压泄放装置”B4.3条之b)款规定，油分离器与
冷凝器之间用足够大的管道连接，且之间无截止阀，故可以看作一个容器，故两器的
1冷凝器与油分离器系统安装两个相同的安全阀，在这种情况下单个安全阀的泄放量是总泄放由设计可看出，冷凝器与油分离器的容器系统安装两个相同安全阀的情况下，
单个安全阀最小流道直径（阀座喉径）应不小于10.5mm
2.0蒸发器安全阀口径计算
2.1依据标准：根据GB150-1998
《钢制压力容器》附录B“超压泄放装置”
2.2计算过程
s 0.82
由设计可看出，蒸发器只安装一个安全阀的情况下，安全阀最小流道直径应不小于
9mm
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