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

c）确定安全阀的排放压力P d 。

安全阀的排放压力一般为整定压力（开启压力）的1.1倍，蒸汽锅炉安全阀的排放压力为整定压力的1.03倍。 d）确定安全阀的通径。

根据必需排放量来确定，安全阀的排放能力≥必需排放量。被保护系统所必需的排放量是指系统发生异常超压时为防止超压所必须排除的量，它是由系统或设备的工作条件、容量以及可能引起超压等因素决定的。 e）材质的确定

选用安全阀的材质应考虑介质的工作温度、工作压力，介质性能以及材料的工艺性，经济性等多种因素。一般情况下用户可根据生产单位提供的安全阀样本中列举的不同型号安全阀的工作温度、压力范围以及代表性使用介质的种类进行选用。对材质有特殊要求时，可在订货时与生产单位协商解决。

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。 2.2. 安全阀特殊安全阀特殊结构结构结构的的确定确定 1）带散热器安全阀的选用

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。 2）波纹管安全阀

对承受附加背压力的安全阀，而且其背压力变化量超过整定压力10％时，应选用这种安全阀。另外对使用有腐蚀性介质的安全阀，为防止弹簧及导向机构受介质腐蚀，也应选用波纹管安全阀。

3）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。

4）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。 5）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀。

6）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。

7）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。

8）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.