管道安全阀选用计算
API521安全阀计算规定
API521安全阀计算规定API 521是指美国石油学会(American Petroleum Institute)制定的《压力释放系统设计和安装要求》标准,是一项旨在确保工厂和化工装置的安全的设计和安装压力释放系统的标准。
其中,安全阀是压力释放系统的一个关键组件之一在API521中,对安全阀进行了详细的计算规定。
安全阀的主要作用是在容器或管道内压力超过一定限度时能够自动打开,释放压力,以保护设备和人员的安全。
为了确保安全阀的正确选择和设计,API521对安全阀进行了以下计算规定:1.容器或管道的最大工作压力(MAWP):根据设备的使用条件,API521规定了容器或管道的最大工作压力。
这个值是安全阀的选择和设计的基础。
2.安全阀的流量计算:API521规定了安全阀的流量计算方法。
根据容器或管道的设计条件,包括容器或管道的直径、材料、工作温度等因素,通过计算得出需要安全阀释放的流量。
3.安全阀的冲减系数:通过计算得到的流量需要乘以冲减系数。
冲减系数是为了考虑安全阀在实际运行中的不确定性因素,如阀门的打开时间、阀门和管道的压力损失等。
4.安全阀的出口面积计算:根据冲减后的流量值,API521规定了安全阀的出口面积计算公式。
出口面积是安全阀打开后能够释放流量的关键。
5.安全阀的座板直径计算:根据出口面积和设计条件,API521规定了安全阀座板直径的计算公式。
座板直径是安全阀流量计算的另一个关键因素。
6.安全阀的设置压力:根据容器或管道的最大工作压力和安全系数,计算得出安全阀的设置压力。
设置压力是在哪个压力值下安全阀开始打开的关键。
7.安全阀的选型:根据上述计算结果,选择符合要求的安全阀。
API521提供了一些基本的选型准则,包括符合规定的设置压力、流量范围等。
总之,API521对安全阀的计算规定的目的是确保安全阀能够在压力超过设定值时正确打开,释放压力,并保护设备和人员的安全。
通过严格计算和选型,可以确保安全阀能够可靠地工作,防止因压力超过限度造成的事故和损失。
09.9.14 安全阀泄放能力计算:
第二部分:安全附件校核计算:一、安全阀校核计算:GC3压力管道在1.25 MPa减压到0.3 MPa后,要设置安全阀。
因为介质为蒸气,故选用全启式安全阀GC3压力管道蒸汽吹扫,设备分段吹扫,C-72电捕焦需蒸汽量最大315 kg/h,所以管道最大蒸汽泄放量为:315 kg/h 。
1、安全阀泄放能力计算根据GB150 P137(一)、临界条件:p0 / p d ≤(2/k+1)k/k-1安全阀泄放能力计算选用公式w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h查表标准HG/T 20570.2一95,安全阀的设置和选用表 16.0.2水蒸汽:k=1.32p0——安全阀的出口侧压力MPa (绝压) 0.1 MPap S——安全阀的整定压力0.3 MPap d——安全阀的排放压力(绝压) p d =1.1 p S +0.1 MPa p d =1.1 p S +0.1 MPa=1.1×0.3+0.1=0.43 MPa(2/k+1)k/k-1 =(2/2.32)4.125=0.5490.23<0.549故:p0 / p d ≤(2/k+1)k/k-1安全阀泄放能力计算公式:w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h参数如下:选安全阀阀座喉径:d1=32 ,DN50w s——安全阀的排放能力 kg/hK—排放系数全启式:K=0.6p d——安全阀的排放压力,(绝压) 0.43 MPap d =1.1 p S +0.1 MPap S——安全阀的整定压力, 0.3 MPap0——安全阀的出口侧压力, MPa (绝压) 0.1 MPa A- 安全阀的最小排气截面积, mm 2H——安全阀的开启高度,d1 ——安全阀最小流通直径(阀座喉径)mm 全启式安全阀 h≥1/4d1 时,即A=πd12/4A=π d12/4=π(32)2 /4=804 mm 2k——气体绝热系数查表16.0.2 当k=1.32 C——气体特性系数查表GB150 ,P137 C=349 M——气体摩尔质量 18kg/kmolT——气体的温度K 143+273=416Z——在操作温度压力下的压缩系数查表16.0.2 临界温度:647 K泄放介质的温度:143+273=416 K对比温度:416/647=0.67查表16.0.2 临界压力:22.13 MPa泄放介质的压力:0.43 MPa对比压力:0.43/22.13=0.019查表GB150 ,P138 ,Z=0.9阀座喉径:d1=32的安全阀泄放能力为:w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h=7.6×10-2 × 349×0.6 ×0.43×804(18/416×0.9)∧2=7.6×10-2 × 349×0.6× 0.43×804×0.219= 1204 kg/h工艺上要求安全阀最大蒸汽泄放量为:315 kg/h 。
安全阀管径选择计算
火力发电厂标准1.排放热源为过热蒸汽,安全阀的通流量为:G=0.0024μ1nF(p0/v0)0.52.排放热源为饱和蒸汽,安全阀的通流量为:G=0.0024μ1nF(p0/v0)0.53.设计压力为1MPa与以下的蒸汽管道或压力容器,可以按下式计算安全阀的通过能力或在给定通流量下确定安全阀的个数:G=0.00508μ2nF[(p0- p2) /v0]0.5以上三式中G-安全阀的通流量,t/h;p0-蒸汽在安全阀前的滞止绝对压力,MPa;v0-蒸汽在安全阀前的滞止绝对比容,m3/kg;p2-蒸汽在安全阀后的绝对压力,MPa;确定p2时,应考虑阀后管道与附件的阻力;n-并联装置的安全阀数量,个;μ1,μ2-安全阀的流量系数,应有试验确定或按厂家资料取值。
可取μ1=0.9;μ2=0.6;B-考虑蒸汽可压缩的修正系数,与绝热指数k,压力比p2/ p0,阻力等因数有关。
对于水,取B=1;对于蒸汽,可按C.8.1查取;F-每个安全阀通流面的最小断面积,其值应按厂家资料确定,对于全启式安全阀:F=πd2/4;对于微启式安全阀:F=πdh;其中d-安全阀最小通流截面直径mm;h=安全阀的阀杆升程mm。
动力管道设计手册安全阀的选择1.由工作压力决定安全阀的公称压力;2.由工作温度决定安全阀的温度适用范围;3.由开口压力选择安全阀弹簧;4.最后根据安全阀的排放量,计算安全喉部面积和直径,选取安全阀的公称通径与型号、个数;5.由介质种类决定安全阀的材质与结构。
微启式安全阀排放量小,出口通径等于一般等于进口通径,常用于液体介质。
全启式安全阀排放量大,DN≥40时,出口通径比进口通径大一级,多用于气体介质。
安全阀反力计算1.按照API RP 520 PartⅡ(《安全阀的尺寸、选择和安装》PartⅡ安装)F=W×{kT/[(k+1)M]}0.5÷27.8+(A0+p2)F-排放点的反力,N;W-气体流量,kg/h;k –绝热指数,K=C P、C V;C P-比定压热容;C V-比定容热容;M-流体的气体分子量;T-绝对温度(摄氏温度+273),°K;A0-排放点的出口面积,cm2;P2-排放点的静压力,kgf/ cm2;单原子k=1.67;双原子k=1.4;多原子k=1.3;。
安全阀规定
安全阀计算、选型与设置规定1总则1.1 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 适用范围本规定仅适用于石油化工装置及系统的安全阀选用设计。
不适用于其它行业。
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。
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。
2.1.2帘面积(The curtain area) 帘面积是当阀瓣在阀座上升起时,在其密封面之间形成的圆柱形或圆锥形通道的面积。
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。
2.1.4入口尺寸(The inlet size) 除特别说明外,均指安全阀进口的公称管道尺寸。
2.1.5出口尺寸(The outlet size) 除特别说明外,均指安全阀出口的公称管道尺寸。
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。
安全阀选型计算书
安全阀选型计算书编写:张景富西安协力动力科技有限公司二零一零年九月一、加热器安全阀的选型计算1.主要计算参数:该电厂共有四台热网加热器,每台加热器的壳程有2个蒸汽进口(Ф720×24),管程进出口为Ф720×10,疏水管Ф273×7,加热蒸汽总流量250~300t/h,蒸汽压力0.4Mpa,壳程工作温度227℃,换热管Ф19×2,加热器管程水进口压力为1.6Mpa,进出口水温70~130℃。
2.壳程安全阀的选型根据GB150-1998附录B5“容器安全泄放量的计算”热网加热器壳程的水蒸汽的容器安全泄放量为:W S=2.83×10-3ρvd2式中 W S----容器的安全泄放量,kg/h;ρ----泄放压力下气体密度,kg/m3。
v----容器进料口内的流速,m/s;d----容器进料口的内径,mm;加热器壳程蒸汽压力为0.4Mpa,即工作压力为0.3Mpa,在这程压力下蒸汽密度ρ=1.66kg/ m3按四台设备共8个进口,每个进口蒸汽流量QQ=300÷8=37.5t/h=10.42kg/sQ/ρ=10.42/1.66=6.277 m3/s进口管截面:A=π0.72/4=0.385㎡进料管内的流速:V=6.277/0.385=16.3m/sW S=2.83×10-3×1.66×16.3×7002=37521 kg/h按锅炉压力容器压力管道安全泄放装置实用手册《安全阀》一书中的附录一全启式安全阀额定排量(kg/h),附表1-2可以查出开启压力为0.7Mpa,排放量为38700 kg/h,阀座喉径125mm合适,(注意:壳程设计压力为0.8Mpa)按青岛电站阀门厂产品选择公称直径DN200安全阀,型号:A48Y-16C DN200 3.管程安全阀的选择:按《安全阀》一书第183页换热器管破裂时的泄放量计算:W=5.6×d2×(G1×ΔP)1/2式中 W----安全泄放量,kg/h ;d----换热管的内径,mm ;G 1----液相密度,kg/m 3;ΔP---管程与壳程的压差,MPa 。
2-安全阀计算要点
2.3.3离线校验:指把安全阀拆卸下来,搬运到专门从事安全阀校验的场所,进行安全阀校验和压力整定。
2.3.4快速切换装置:指安装在双安全阀下,可快速改变安全阀的在用与备用关系的装置。
7.1技术参数的确定
7.1.1定压(Ps)的确定
7.1.2积聚压力Pa (MPa,G)的确定
安全阀泄压时,阀前压力超过设备或管道设计压力的值称为积聚压力,一般以设计压力的百分数表示, 安全阀超压的最大值可等于积聚压力。计算安全阀的积聚压力,首先要计算安全阀的整定压力。
要计算安全阀的设计压力,先要按照确定设备设计压力的程序,进行必要的系统分析后才能完成。
4.1根据8.1中安全阀设置原则,确定需要安装安全阀的设备或管道,并在PID图上标上安全阀;
4.2根据5的原则确定安全阀的型式;
4.3根据设备或管道的最大操作压力,确定安全阀的整定压力(定压)、积聚压力和排放压力,根据排放工况确定安全阀的背压。
4.4对每个安全阀进行火灾、操作、设备三类事故状态的分析,确定其可能发生的几种事故状态;对每个安全阀分别进行几种事故状态下的最大排放量计算,并比较出一种具有最大排放量的工况,它就是该安全阀的排放工况及其排放量;不应将各种不利情况同时叠加来计算。
5.2在石油、石化生产装置中一般只选用弹簧式安全阀或先导式安全阀。
5.3下列情况应选用平衡波纹管式安全阀:
5.3.1安全阀的背压力大于其整定压力的10%,而小于30%时;
5.3.2当介质具有腐蚀性、易结垢、易结焦,会影响安全阀弹簧的正常工作时;
但平衡波纹管式安全阀不适用于酚、蜡液、重石油馏分、含焦粉等的介质上,也不适用于往复压缩机选用。
安全阀口径计算范文
安全阀口径计算范文
1.确定工艺系统参数
在进行安全阀口径计算前,首先需要明确工艺系统的参数,包括最大工作压力(Pmax)、最小工作压力(Pmin)、设计压力(Pdesign)、介质流量(Q)等。
2.计算安全阀流量系数Cv
安全阀的流量系数Cv是指在标准条件下,通过安全阀的流量。
通常情况下,可以通过以下公式计算Cv值:
Cv = Q / sqrt(∆P)
其中,Q为工艺系统的流量,∆P为安全阀的过压。
3.确定安全阀的标称口径
安全阀的标称口径一般表示为DN,是以毫米为单位的数值。
安全阀的标称口径应满足以下条件:
-安全阀的CV值大于或等于工艺系统的实际流量;
-安全阀的标称口径应符合相关标准和规范的要求。
4.选择合适的安全阀
根据确定的标称口径和相关标准,选择合适的安全阀。
安全阀通常分为弹簧式和提升式两种。
弹簧式安全阀适用于小流量和小口径的工艺系统,其工作原理是通过弹簧力来实现压力调节。
提升式安全阀适用于大流量和大口径的工艺系统,其工作原理是通过介质的压力作用在阀芯上,将阀芯提升使介质排出。
在选择安全阀时,还需要注意以下几点:
-安全阀应具有较小的泄漏量,以保证系统的安全性;
-安全阀应具有良好的密封性能,以防止介质的泄漏;
-安全阀的材料应符合工艺系统的介质性质,以保证其耐腐蚀性能。
总之,安全阀口径的计算应综合考虑工艺系统的参数、流量系数、标准规范等因素,以选择合适的安全阀,从而确保工艺系统的安全运行。
安全阀进出口管道水力学计算
安全阀进出口管道水力学计算安全阀是一种用于保护压力容器和管道的关键设备,保证系统在超压时可以安全排放过高的压力。
安全阀的进出口管道水力学计算是确保其正常工作的重要环节。
本文将对安全阀进出口管道的水力学计算进行详细介绍。
首先,安全阀的进出口管道的水力学计算需要考虑以下几个主要因素:1.流量计算:根据压力容器或管道系统的设计条件,确定安全阀的额定排放流量。
流量的计算可采用公式Q=C*A*(2g*(P1-P2)/((P1+P2)*(ρ1-ρ2)))^0.5,其中Q为流量,C为流量系数,A为安全阀出口截面积,g为重力加速度,P1为进口侧压力,P2为出口侧压力,ρ1和ρ2分别为进口和出口侧流体密度。
流量计算结果可作为后续计算的依据。
2.管道直径计算:确定安全阀的进出口管道直径。
管道直径的计算可以使用多种方法,如经验公式、流量速度和压力损失法等。
其中,经验公式常用于初步计算,流量速度法适用于一般工程,压力损失法适用于较为复杂的管道系统。
根据具体情况选择合适的计算方法,并进行管道直径的计算。
3. 压力损失计算:考虑安全阀进出口管道的长短、弯头、阀座、放水管等对流体流动的阻力影响,计算安全阀进出口管道的压力损失。
压力损失计算可使用Darcy-Weisbach公式或其他适用的公式。
计算得到的压力损失可用于后续计算。
4.设计速度计算:根据安全阀进出口管道的最小直径和流量计算结果,计算安全阀进出口管道的设计速度。
设计速度的计算可使用公式v=Q/(A*3600),其中v为设计速度,Q为流量,A为进出口管道截面积。
设计速度计算结果可以用于校验管道尺寸是否满足要求。
5.过渡长度计算:由于流体在管道中的流动速度会出现突变,需要通过过渡长度将流速逐渐过渡到设计速度。
过渡长度的计算可使用公式L=(v2-v1)/a,其中L为过渡长度,v1为初始流速,v2为设计速度,a为加速度。
过渡长度计算结果可以作为管道设计的参考。
以上是安全阀进出口管道水力学计算的主要内容。
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。
2-安全阀计算详解
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一、设计压力:设计压力是指管道系统在正常工作情况下所允许的最大压力。
通常设计压力由设计人员根据工艺要求和安全要求进行确定。
在选用压力管道安全阀时,需要了解管道系统的设计压力及其不得超过的压力范围。
二、工作温度:工作温度是指管道系统所承受的介质温度。
介质温度对压力管道安全阀的选择有重要影响,因为温度的变化会引起阀门材料的热胀冷缩,并且不同温度下的介质性质也会有所变化,对阀门的选择要求有所不同。
三、流量:流量是指通过管道的介质流体量,单位通常为立方米/小时,它是选用压力管道安全阀的重要参数之一、要选择适合的安全阀,需要根据流量大小计算出所需的额定流量。
四、介质性质:介质性质包括介质的密度、黏度、化学成分等。
不同的介质对安全阀的选型也有一定的要求,如粘稠介质需要选用能适应高黏度介质的阀门。
五、阀门材料:阀门材料的选择受到介质性质和工作温度的影响,一般需要考虑阀门材料的耐腐蚀性、耐高温性、耐磨损性等。
六、尺寸:安全阀的尺寸包括阀门口径和座隙尺寸两个方面。
阀门口径的选择需要根据流量计算得出,而座隙尺寸的选择需要根据实际情况和安全要求来确定。
七、设置压力:设置压力是指安全阀的启动压力,一般由设计人员根据工艺要求和管道系统的设计压力来设置。
在实际选用过程中,需要按照压力管道安全技术规范的要求,根据设计压力确定合适的启动压力。
在以上参数确定后,可以根据以下公式进行压力管道安全阀的选用计算:1、计算流量:公式:Q=k*F*√(dP)其中,Q表示流量,k为修正系数,F为阀门有效通流面积,dP为管道系统的设计压力。
2、计算额定流量:公式:Qr=Q*1.1其中,Qr表示额定流量,Q为计算流量。
3、计算安装数:公式:N=Qr/q其中,N表示安装数,q为各级安全阀的额定流量。
4、计算选用尺寸:公式:DN=√(N*2F/β)其中,DN表示阀门口径,N为安装数,F为阀门有效通流面积,β为阀座系数。
5、计算出口直径:公式:De=1.13*√Qr6、选择合适的阀门型号和材料:根据以上计算结果和实际要求,可以选择适合的压力管道安全阀型号,并根据介质性质和工作温度选择合适的阀门材料。
压力管道安全阀选用计算
安全阀选用计算1 选用原则1.1 临界条件安全阀的选取规定是,在单位时间内需要泄放的气体流速大于等于达到临界条件或亚临界条件时的流速。
气体泄放时,安全阀排口处所能达到的压力P c取决于进口压力P i与排口背压P o的比值,即P o/P i。
由理论计算可知,泄放过程开始后,出口处压力由P i逐渐下降,流速由0开始逐渐增大;当流速达到当地音速时,因阻力过大而不再增大,出口处压力下降至临界压力P c后将不再下降。
[1]这里要求P o/P i的比值足够使气体流速达到当地音速,即满足:临界条件:[2]式中,P o------出口侧背压,绝对压力(Mpa),由使用条件决定P i ------整定压力,绝对压力(即,入口侧压力/Mpa),由热力计算给定β------临界压力比P c ------临界压力,绝对压力(Mpa),满足临界条件时的出口压力k -------气体绝热指数,由介质组份确定此时,安全阀最小排放截面积:,mm2[2]式中,W S------安全泄放量(kg/h),由标态流量×标态密度C -------气体特性系数P d ------排放压力,绝对压力(即,入口侧气体绝对压力/Mpa)T d ------排放温度(即,入口侧气体温度/K)M------气体摩尔质量(kg/kmol)K ------安全阀的额定泄放系数,按TSG D 0001-2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》·附件E·E2.1的规定:安全阀一般取其泄放系数的0.9倍;在没有参考数据时可按如下选取,全启式安全阀:K=0.60~0.70带调节圈的微启式定全阀:K=0.40~0.50不带调节圈的微启式定全阀:K=0.25~0.35压缩机用安全阀多为全启式,一般选取:K=0.65Z ------气体压缩性系数,与气体排放状态和临界状态有关若P o/P i的比值不足使气体流速达到当地音速,即满足:亚临界条件: [1]此时,安全阀最小排放截面积:,mm 2 [2]1.2 适用介质上述(1.1)所说的临界条件只适合一般介质气体,不适用于水蒸气等高沸点的气体。
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。
安全阀的设置和选用
安全阀的设置和选用安全阀是一种能使设备或管道自动泄压而防止超压发生爆炸的自动阀门,即当压力超过指定的值时,阀门自动开启,使流体外泄,而当压力回复到指定的压力后,阀门自动关闭,以保护设备或管道。
安全阀用在锅炉、压力容器等受压设备上作为超压保护装置。
当被保护设备内介质压力异常升高达到规定值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止压力继续升高,当压力降低到另一规定值时,自动关闭。
1 安全阀的设置1.1 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,在该阀上游应设置安全阀。
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。
1.2 《石油化工企业设计防火规范》的规定,在不正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀:1、顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器。
2、顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外)。
3、往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口管道上,应设安全阀。
安全阀的放空管应接至泵入口管道上,并宜设事故停车联锁装置(如设备本身已有安全阀者除外)。
4、凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,上述机泵的出口管道需设安全阀。
以上管道有可能由于火灾、操作故障或停水、停电等造成管道内压力超过设计压力而发生爆炸事故,故应设置安全阀或其他安全措施。
5、可燃气体或液体受热膨胀,可能超出设计压力的设备。
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。
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。
管道安全阀选用计算
管道安全阀选用计算首先,选用管道安全阀需要考虑的是系统的工作条件。
主要包括管道内介质的性质、流量、压力和温度等参数。
1.管道内介质的性质:管道系统内的介质可以分为气体、液体和蒸汽等不同类型。
根据不同介质的性质,选择适合的安全阀材质和密封材料。
对于腐蚀性介质,应选用耐腐蚀的材料。
2.管道流量:流量是选择安全阀的重要参数之一,决定了安全阀的尺寸和流量系数。
根据管道系统的设计流量,选择合适的安全阀通径,保证能够满足系统流量的要求。
3.管道压力:根据管道系统的工作压力,选择适应的安全阀工作压力范围。
一般情况下,安全阀的开启压力应设定在系统设计压力的10%~15%之间。
如果是高压系统,还需考虑安全阀的密封性能,避免泄漏。
4.管道温度:管道系统的工作温度会影响安全阀的选择。
高温情况下,需要选择能够适应高温环境的材料和密封结构,以确保安全阀的正常工作。
其次,管道安全阀的选用还需要考虑以下几个方面:1.安全阀的精度和稳定性:安全阀通常具有一定的启闭压差,选择具有较高精度和稳定性的安全阀,可以减少漏气或过度反应的情况。
2.维护和检修便利性:选用易于维护和检修的安全阀,可以降低维护成本和停机时间。
3.抗堵塞能力:如果介质中含有固体颗粒,需要选择具有较好抗堵塞能力的安全阀,以避免堵塞而影响正常工作。
4.适应性:考虑管道系统的安全阀的适应性,如考虑安全阀的尺寸和连接方式是否与现有系统兼容。
最后,根据以上的工作条件和选用要求,可以根据国家相关标准和规范进行计算选型。
具体步骤如下:1.确定系统的工作参数,包括流量、压力和温度等。
2.选择合适的安全阀材质和密封材料,根据介质的性质。
3.计算安全阀的通径和流量系数,根据系统的设计流量。
4.根据管道系统的工作压力,选择适应的安全阀工作压力范围。
5.考虑管道系统的工作温度,选择能够适应高温环境的安全阀。
6.考虑安全阀的精度和稳定性,选择具有较高精度和稳定性的安全阀。
7.考虑维护和检修便利性,选择易于维护和检修的安全阀。
安全阀计算实例范文
安全阀计算实例范文
安全阀是一种用于保护容器或管道系统免受过高压力的设备。
在工业生产中,安全阀的选择和计算是非常重要的,因为一个合理的安全阀设计能够确保装置的安全运行和人员的安全。
下面我们将通过一个实例来演示安全阀的计算过程。
假设我们有一个容器,其工作压力为10兆帕(MPa),容量为100立方米。
我们需要选择一个合适的安全阀,并计算其合理的开启压力和排放能力。
第一步:开启压力的选择
为了确定合理的开启压力,我们需要考虑以下几个因素:
1.设备的工作压力:根据实例,设备的工作压力为10MPa。
2.容器的设计压力:根据国家标准或设计规范,容器的设计压力通常是工作压力的1.25倍,即10MPa*1.25=12.5MPa。
3.安全阀的开启压力:一般来说,安全阀的开启压力应该比容器的设计压力稍微高一些,以确保在超过设计压力时能够及时排放压力。
在本例中,我们选择安全阀的开启压力为13MPa。
第二步:排放能力的计算
为了确定安全阀的合理排放能力,我们需要考虑以下两个因素:
1.设备的容量:根据实例,设备的容量为100立方米。
此外,安全阀的安装和维护也是非常重要的。
安全阀应该正确安装在容器或管道系统中,并定期检查和维护以确保其正常运行。
总结起来,安全阀的选择和计算需要考虑设备的工作压力、容器的设计压力、安全阀的开启压力和排放能力等因素。
正确选择和计算安全阀可以确保工业装置的安全运行,减少事故和人员伤害的风险。
同时,安装和维护安全阀也是非常重要的,以确保其正常运行和有效保护装置的安全。
管道液体膨胀安全阀计算
管道液体膨胀安全阀计算
管道液体膨胀安全阀的计算需要考虑以下几个因素:
1. 管道液体的性质:液体的密度、温度、压力等参数会直接影响膨胀的程度和速率。
2. 管道的长度和直径:管道的长度和直径决定了液体膨胀时的容积大小,从而影响安全阀的选型和设置。
3. 安全阀的规格:不同规格的安全阀承受的压力和流量不同,需要根据管道液体的实际情况进行选择。
4. 安全阀的设置位置:安全阀的设置位置需要考虑管道液体的流动方向和压力变化,以确保在液体膨胀时能够及时排放压力。
在进行管道液体膨胀安全阀的计算时,可以根据以下步骤进行:
1. 确定管道液体的密度、温度、压力等参数。
2. 根据管道长度和直径计算液体膨胀的容积。
3. 根据液体容积和管道液体的实际情况选择合适规格的安全阀。
4. 根据安全阀的流量特性和管道液体的压力变化确定安全阀的设置位置。
在进行计算时,需要确保各项参数的准确性,并根据实际情况进行合理的选择和设置,以确保管道运行的安全性和稳定性。
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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
MPa
P 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=120.56
P 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K
T=293.5气体相对分子质量M=16.00
全启式安全阀mm
d1=18.70297535对于平面密封型微启式安全阀mm
D=109.3129022安全阀开启高度mm
h=0.8查阀门手册
对于锥面密封型微启式安全阀mm
D=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。