API RP520和ASME B31.1中关于安全阀排汽反力计算公式的比较
安全阀出口反力的计算
安全阀出口反力的计算安全阀是一种用于控制和保护压力设备的重要安全装置。
当压力超过安全阀设定的压力值时，安全阀将打开，释放过高的压力，以保护系统的安全运行。
在安全阀工作过程中，由于压力的突然释放，会产生反向的力作用在安全阀出口处。
本文将详细介绍安全阀出口反力的计算方法。
安装在安全阀上的压力设定值通常是根据被保护设备所允许的最大工作压力来确定的。
安全阀的出口反力是指当安全阀打开释放压力时，反向作用在阀门出口处的力量。
在计算安全阀出口反力之前，需要收集以下信息：1.安全阀的出口直径（D）：可以从安全阀的技术参数中获取。
2. 安全阀打开后的最大流量（Qmax）：需要根据被保护设备的容量和流体性质来确定。
通常，安全阀的运行压力比设定压力高10-20%。
3.流体的密度（ρ）和出口速度（V）：这些参数可以根据流体性质和工作条件进行预估或实验测量得到。
在计算出口反力时，需要考虑以下几个因素：1.流体的动能：当安全阀打开时，流体从高压区域流向低压区域，会产生一定的速度。
该速度会导致流体动能的产生，并导致反向的冲击力。
2.流体的静压力：流体在阀门后的管道中，由于流体静压力的存在，也会对安全阀产生反向力。
3.阀座面积：安全阀的阀座面积对反力的大小也有影响。
阀座面积越大，产生的反力越大。
根据以上信息和考虑因素，可以通过下列公式来计算安全阀出口反力：反力=动能反力+静压反力动能反力计算公式：Fk = 0.101 * Qmax² * (ρ / 1000) / (2 * A)静压反力计算公式：Fp = ρ * g * A * (0.6 - 0.07 * exp(-0.18 * V))式中，Fk为动能反力，Fp为静压反力，Qmax为最大流量，ρ为流体密度，A为阀座面积，g为重力加速度，V为流体出口速度。
需要注意的是，上述公式是经验公式，为了更准确地计算出口反力，可以根据实际情况进行修正。
修正的方法可以通过更多的实验数据来确认。
安全阀选型验证及闭式系统排汽反力计算软件设计
安全阀选型验证及闭式系统排汽反力计算软件设计作者：徐斌李涛郑冠捷陈国强来源：《现代电子技术》2017年第24期摘要：针对安全阀的选型及闭式系统中排汽反力的计算问题，采用面向对象的程序设计语言Visual Basic 6.0编写专业计算软件。
软件在Windows XP和Windows 7，Windows 8环境下运行通过。
整个软件采用模块化编写，集成了水蒸汽的特性参数，界面设计简洁，功能实用，操作简便。
该软件以工程设计需求为依据，直观展现了排汽口的形式，实现了对安全阀选型的判断和不同工况下安全阀开启对设备的反力、各种布置形式的排汽管道反力的计算。
关键词：安全阀选型；排汽反力计算； VB 6.0；布置形式；排汽管道中图分类号： TN954+.2⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）24⁃0163⁃03Abstract： The calculation software is compiled with the object⁃oriented programming language Visual Basic 6.0 to select correct safety valve and calculate the closed⁃system exhaust reaction force. This software can run in the Windows XP， Windows 7， and Windows 8. The modularization compiling mode is adopted in the whole software， in which the characteristic parameters of water vapor are integrated. The interfacial design is coherent， and the operation is simple. The practical software meets the engineering design requirements， and directly displays the form of the exhaust port. The model⁃selection judgement of the safety valve and the calculation of the exhaust pipe counterforce were realized under various working conditions.Keywords： safety valve selection； exhaust reaction force calculation； VB 6.0； layout form； exhaust pipe0 引言安全阀是锅炉、压力容器和其他受压设备的调压保护装置，安全阀的合理计算和设计对承压设备和装置至關重要。
安全阀排量计算公式的讨论
二、不同标准中推荐公式
１ ． 安全阀一般要求 （ Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ２ ４ １ — ２ ０ ０ ５ ）
【 关键词】安 全阀 排量
计算公 式
质和工况 ，安全阀排量的计算公式选取也是不同的 ，本
文旨在讨 论工质为蒸汽介质且无背压的工况下排量计算
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公式 的选取。
安 全阀 是一种 超压 保护 的特殊 阀 门 ，安 全 阀不工
作时处于长闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超
ｌ
安全阀排量计算公式的讨论
哈 电集团 哈尔 滨 电站 阀门有 限 公 司 （ 黑 龙江 １ ５ ０ ０ ４ ６ ） 赵 宇 胡海 鸥
【 摘
要 】主要 讨论 根据 不 同标 准进 行 的安 全 阀
不到超压保护作用 ，排放量过 大既浪 费了能源，同时有
排 量计算导致结果不 同的原 因，探 讨各 不 同标准 中推 荐
（ ２ ）
力ｌ ３ ． ０ ７ ＭＰ ａ ；工作温度 ：４ ２ ２ ℃；喉部直 径 ：８ ８ ｍｍ。
各公式计 算结果 见下表 。
各公式计算结果
ＧＢ， ｒ １ ２ ２ ４１ — ＡＰ １ ２ ５ ０． １ — ＡＳ ＭＥ Ｊ Ｉ Ｓ Ｂ８ ２１ ０—
式中
一 理论排量 ，单位为ｋ ｇ ／ ｈ
Ｇ 西 用 蝴 誓
、 ｗｗ． ｅ ｊ ｘ ． Ｃ Ｏ Ｆ Ｉ Ｉ ２ ｏ １ ７ ￣ 第３ 期
ASME关于安全阀和安全泄放阀的规定
ASME关于安全阀和安全泄放阀的规定第一篇：ASME关于安全阀和安全泄放阀的规定PG-672007版第I卷安全阀和安全泄放阀 PG-67 锅炉安全阀的要求22.PG-67 4.1 应装设一个或更多个与承受着压力的锅炉直接相通的动力驱动泄压阀。
当过热器出口压力大于在总钢印（PG-106.3）上标志的最高允许工作压力时，泄压阀应能接受到一个使其打开的控制脉冲。
所有动力驱动泄压阀的总排放量不应小于锅炉制造厂确定的在任何运行工况下锅炉最大设计蒸发量的10%。
各泄压阀应装设在能泄放超压的受压件系统中。
如果装设按本节的要求与锅炉直接相通的相同排放量的备用动力驱动泄压阀，则可在动力驱动泄压阀与锅炉之间装设明杆闸阀型或球型隔离截止阀，以便于检修。
隔离截止阀的进出口的面积至少应等于驱动泄压阀的进口面积。
如果隔离截止阀是球型的，应具有清晰显示阀门处于开启或关闭状态的标志。
如果隔离截止阀为明杆闸阀型的（空气、电动机或液压等驱动的），应装设人工操作的控制机构。
对于锅炉制造厂布置在旁路和（或）启动系统中用于排放到中间压力的动力驱动泄压阀，其排量无需认证，但应由阀门制造厂在其上作出标志，注明在规定的进口压力和温度条件下的额定排量。
直接排放到大气的动力驱动泄压阀应进行排放量认证。
此排放量的认证应按PG-69.3的规定进行。
应按PG-69.4的规定在阀门上作出标志。
PG-67.4.2 除了能满足PG-67.4.3中的变通规定以外，每台锅炉上还应装设弹簧式安全阀。
它和按PG-67.4.1中规定装设的动力驱动泄压阀的总的组合排放量不小于锅炉制造厂确定的最大设计蒸发量的100%。
在此总排放量中，实际装设的动力驱动泄压阀排放量所计入的比例不应大于30%。
任一个或所有弹簧式安全阀的整定压力可大于其所连接的受压件的最高允许工作压力，但在确定该整定压力时，应使当所有安全阀（包括动力驱动泄压阀在内）均动作时，除了锅炉与原动机间的蒸汽管道以外，锅炉上所有任何受压件的压力均不会升高到超过其最高允许工作压力的20%。
安全阀计算公式的来源2024
安全阀计算公式的来源2024
安全阀计算公式的来源2024
安全阀是一种用于保护压力容器、管道和设备的重要安全装置。
其作
用是当容器或管道内的压力超过安全阀设定的压力时，安全阀会自动打开，释放过压部分，从而保护容器和管道免受过压的危害。
安全阀的计算公式是根据流体力学和热力学原理推导出来的。
在安全
阀设计中，最常使用的计算公式是基于API标准520和ASME标准I规定
的计算方法。
这些标准提供了详细的计算公式和参数，用于根据特定应用
场景中的流体性质、容器尺寸、工作温度等因素确定安全阀的打开压力和
流量。
以下是根据API520标准计算安全阀最低放散流量的基本公式：
Q=24.52xCxAx√Pd
其中，Q表示最低放散流量（单位：kg/h或lb/h）
C为流体流量系数（取决于流体种类、安全阀形式和大小）
A为安全阀的喉部截面积（单位：cm^2或in^2）
Pd为安全阀设置压力（单位：kPa或psi）
这个公式可以用于计算液体、气体或蒸汽流体下的最低放散流量。
根
据具体的工程要求，还可以通过调整C和A的值来控制安全阀的放散流量。
另外，安全阀还需要经过额外的校验与适应性验证，以确定其工作能
力和适用范围。
这些校验和验证包括过流系数验证、震动测试、冲击测试等，以确保安全阀能在各种工况下可靠地工作。
压力管道应力分析安全阀排气反力计算-开放式排放系统
管道中最常见的流体冲击载荷之一是安全阀排气反力。
安全阀泄放系统一般分为两类:开放式排放和封闭式排放。
在开放式排放系统中，介质被简单地排放到大气中。
封闭式排放系统将排放的介质收集在一个容器或循环回收联箱中，以便进行适当的回收或处理。
排气反力在不同类型的泄放系统中有不同的处理方法。
安全阀开放式排放系统对于无毒、无害的流体，超压流体可以直接或通过单独的排气管或消声器排放到大气中。
图12.17所示为开放式排放安全阀的最基本安装结构。
超压流体被简单地排放到大气中，没有连接弯曲管道或延伸管道。
这种情况下，流体产生的最明显的反作用就是冲力。
由于管内介质的运行压力通常大于2倍的大气压力，所以流体在阀门喉口出是音速状态。
在阀门的弯头出口处极有可能是音速或超音速，这就是前面所讲到的临界状态。
如下图12.12所示，在临界流动条件下，出口压力高于大气压力。
因此，在出口弯头处除了冲击力，还有压力的推力。
所以，在弯头处的总推力变成如下形式：是出口压力，是大气压力。
12.17里面的圈1表示的是安全阀弯头出口位置。
被称为冲击函数，或叫做总冲击力。
上式要求流量、流速和安全阀弯头出口压力。
阀门供应商一般提供流量，所以这里的主要任务是找出弯头出口压力和出口速度。
由于阀腔内的流动是一个非常复杂的现象，涉及到音速、激波、超音速和再压缩现象，因此出口压力和速度的计算是复杂而不确定的。
计算公式中单位使用的不一致性也会增加复杂性，很容易产生混淆。
因此，找到一种方法来快速而保守地估计这些量是有意义的，或者可作为一种替代方法来避免计算前述的这些量。
由于阀门弯头较短，可认为流体摩擦较小。
在这种情况下，阀腔和弯头内介质的流动可认为是等熵过程，因此前面根据动量方程推导的冲击函数会维持本来状态：*表示的是阀门喉部的声速状态，是喉口的横截面积。
喉口和弯头出口质量流量相等。
是喉口的声速。
根据声速那一部分讲到的内容：将上面两个式子代入冲击函数方程，可得到安全阀总排气反力：根据前面流速文章的推导，可得，是反力系数，取决于比热比k。
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算下面介绍的是API 的安全阀计算方法，ASME 的方法与API 的主要不同在于ASME 采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值，而API 计算采用的面积和系数都是公称数值。
1、安全阀有效通过面积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）。
2'2'785.04/D D a =∏=——安全阀的有效通过面积，cm 2；'D ——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）。
h D a '∏=h ——阀芯开启高度，cm 。
当阀座为斜面时：θsin 'h D a ∏=θ——斜面角度，（°）2、安全阀泄放能力的计算下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用，根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化，使用更方便，通常情况下更保守点。
1）排放介质为气体或蒸汽时。
b ABS r M K T M pa Q )110(2305+=aM Q ——排放量，kg/h ；a ——安全阀的有效通过面积，cm 2；p ——安全阀定压，Pa （G ）ABS T ——排出气体的绝对温度，K ；r M ——气体相对分子质量，排出气体为混合物时，相对分子质量为平均值； b K ——背压影响泄放能力的修正系数，由相关图表查得。
2）排放介质为水蒸汽时，下面的计算公式与气体公式一样，但下式把蒸汽的物理参数计入，不需再代入。
考虑到蒸汽一般排放到大气，故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响；但加入了过热蒸汽修正系数，考虑蒸汽过热对泄放量的影响。
b M aCK pQ )11003.1(405+=C ——过热蒸汽修正系数，查相关图表可得。
选用波纹管平衡式安全阀时，上式中的vap b K K 由代替。
3）排放介质为液体时。
a)一般液体。
p M K p p a Q 5.0521]10)([3660ρ∆-= 1p ——定压，Pa （G ）； 2p ——背压，Pa （G ）；ρ∆——液体相对密度；p K ——积聚压力修正系数，查相关图表可得b)高黏度液体。
ASME B31.1和B31.3在管道应力评判上的异同
ASME B31.1和B31.3在管道应力评判上的异同
李敬琦
【期刊名称】《化工设备与管道》
【年(卷),期】2010(47)5
【摘要】汇总了ASME B31.1和ASME B31.3两个管道规范在管道载荷应力评判上的异同.对于从事管道应力分析的工程师来说,熟悉管道规范及其要求,才能更好地做到"遵守规范",才能更好地为管道的安全和优化配管设计提供有力保障.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】李敬琦
【作者单位】上海国际化建工程咨询公司,上海,200063
【正文语种】中文
【中图分类】TQ050.1
【相关文献】
1.API RP520和ASME B31.1中关于安全阀排汽反力计算公式的比较 [J], 方立;魏丽
2.ASME B31.3与空分装置冷箱内管道应力分析 [J], 李超;彭喜魁;刘洪仁
3.ASME B31.3压力管道应力分析相关条文的演进探讨 [J], 丁彦辉
4.Risks of non-conservative design according to ASME B31.1 for high-temperature piping subjected to long-term operation in the creep range [J], Hyeong-Yeon Lee;Seok-Kwon Son;Min-Gu Won;Ji-Young Jeong
5.艾默生科里奥利流量计和涡街流量计获得ASME B31．1动力管道设计标准认证[J],
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关于安全阀排放量的计算公式
关于安全阀排放量的计算公式关于安全阀设计程序使⽤中的问题说明⼀. 关于⽕灾时⽓体储罐排放量的计算公式最近有同志在使⽤室⾥发布的安全阀计算程序时发现，当储罐的操作温度较⾼时会出现（866-T ）为负值的情况，使计算⽆法进⾏。
为搞清楚问题的原因，我进⾏了初步的研究，⾸先找公式的出处，然后分析问题出现的原因。
该公式来⾃API521中的3.15.2.1.2节，⽂中讲：对于⾮湿润情况的储罐（指⽓体罐）在⽕灾情况下排放量的计算应⽤下式：1,,P A F A =------------------------------------------------------------------⑴式中的,A 是储罐的受热⾯积，A 是安全阀的排放⾯积，F ，是环境系数，可查表或⽤下式计算：dCK 1406.0F =()-6506.0125.11w T T T -----------------------------------------------⑵⽽T 1是安全阀排放时的温度，T w 是储罐的壁温。
T 1的计算是⽤下式：1T =n n 1T PP----------------------------------------------------------------⑶式（2）中的C ⽤下式计算：C=1-k 1k 1k 2k 520+??+ -----------------------------------------------------⑷⽽安全阀排放⾯积的计算可⽤下式： A=MTZK K P CK W cb 1d ---------------------------------------------------⑸整理以上5个公式，化简后可得到下式：W=0.1406()-1.1506125.11,1T T Tw A MP ------------------------------------⑹上式换算为公制就是我们应⽤的公式：换算过程是：英制公式中温度单位是：兰⽒R ，1RK=0.5556K ；1ft 2=0.3048m 2 1 pou/in 2=6.8947kpa 1 lb/h=0.45359kg/h 整理得下式：()() 1.251 1.150611.2511.150611110.304820.5556W 0.4535910.5556T W W A T T T A T T W-=-=换为我们标准中的符号得：W=8.765M P 1??-25.11506.111w T T T A --------------------------------------⑺在API521的⽂字说明中，编者强调对F ，的数值推荐最⼩值是0.01，⼜说当最⼩值未知时，可以使⽤0.045来计算。
安全阀排放量计算公式
安全阀排放量计算公式安全阀是保障设备和系统安全运行的重要部件，而准确计算其排放量至关重要。
咱先来说说安全阀排放量的概念哈。
简单来讲，安全阀排放量就是指在特定条件下，安全阀能够排出的介质流量。
这就好比一个水库的泄洪量，得算准了，不然要是洪水来了，泄洪量不够，那可就麻烦啦！那怎么算这个排放量呢？这就得提到一堆公式啦。
比如说，对于气体介质，常用的公式是：Wg = 7.6×10^(-2)×C×Kd×A×(Pg + 0.1)×M / (ZT)这里面，Wg 就是气体安全阀的排放量，单位是千克每小时；C 是气体特性系数；Kd 是安全阀的额定泄放系数；A 是安全阀的喉部面积，单位是平方毫米；Pg 是安全阀入口处的气体绝对压力，单位是兆帕；M 是气体的摩尔质量，单位是千克每摩尔；Z 是气体在操作温度和压力下的压缩因子；T 是气体的绝对温度，单位是开尔文。
是不是看着有点晕乎？别担心，咱举个例子来说明。
就说一个化工厂里的反应釜吧，里面有高温高压的气体。
这时候要安装一个安全阀，咱来算算它的排放量。
先确定各种参数，比如说气体特性系数 C 是 348，额定泄放系数 Kd 是 0.65，喉部面积 A 经过测量是 500 平方毫米，入口处气体绝对压力 Pg 是 1.5 兆帕，气体是氨气，摩尔质量 M 大约是 17 千克每摩尔，压缩因子 Z 通过查资料得到是 0.9，操作温度是 200℃，换算成绝对温度 T 就是 473 开尔文。
把这些数一股脑儿地代入公式里：Wg = 7.6×10^(-2)×348×0.65×500×(1.5 + 0.1)×17 / (0.9×473)经过一番计算，就能得出这个安全阀在这种情况下的气体排放量啦。
再来说说液体介质的安全阀排放量计算公式。
Wl = 2.83×10^(-3)×A×Pd×M这里面，Wl 是液体安全阀的排放量，单位是千克每小时；A 还是安全阀的喉部面积；Pd 是安全阀入口处的液体绝对压力，单位是兆帕；M 是液体的流量系数。
安全阀排气反力计算及对管道影响
16CHEMICAL ENGINEERING DESIGN 化工设计2018,28(2)安全阀排气反力计算及对管道影响崔世华#中海油石化工程有限公司青岛266101摘要介绍安全阀开式排放系统排气反力的计算过程，并将排气反力加入CAESARII 管道应力分析模型 中，对比分析对管道的影响，根据计算结理设置支架，使系统满足规。
关键词安全阀排气反力支架设计全阀在石油化工装置中 作用是防止压力容器、锅炉和 设备灾、操作障或停水、停电造成 设备超过其设计 而发炸事故。
当安全启时， 介质释 大气或闭排系统中，同会对 连的 和支架产生一个 ，在 布置中 理布 和支架，发 破坏，法兰泄漏等事故的发生。
而准 的荷载计算是合理设 全阀泄 支架的关键， 了全阀泄 的计算方法，将 作中 添 CAESARII 模型中，分析安全 对管系的影响。
1开式排放系统全阀开启时， 直接 大气中或全 连的 中，称系统。
而当安全 启时，通过直接全连接的至 总管的称为闭 系统，本文了 系 统 对系 统的 。
ASMEB 31.1规中给出的 系统图中，安全口接管插入大管中，大全阀出口 连， 1。
而在我国的般常规设计中， 有这种 布置方式，一般都是 出口 直接引至安全高度，然后斜45。
放空，见图2。
根据API 520规定，安全 口出口 大于排出口处环境称流动，反之流动。
在一般情况下，使 的安全 出口 都大于出口环境 ，都于 流动之 列。
如 出口 流动，则此 末端参数数，数中的和临界流速，其计算公式[3]#式中，P . (绝压％，MPa ; V流速，rn/f W 介质质量流量，kg /S; A 流通面积，mm 2; h 〇 全阀入口滞止 Q ，Uk /;参数a 和b 1。
>1数a 和b 取值蒸汽参数a (J/k/)b 湿蒸汽（含汽率< 90S %0.6574 x 10611饱和蒸汽（含汽率）90S ) 1.910 X106 4.33过热（含率）90S )1.929 x 1064.33#崔世华#工程师。
蒸汽安全阀排汽管排汽反力计算
蒸汽安全阀排汽管排汽反力计算摘要针对排汽管道设计计算方法中的几个重要问题进行了分析、讨论和研究，提出了相关的意见，明确了安全阀排汽管排汽反力的计算方法，以及不同计算方法所适应的范围和条件。
关键词：排汽反力；范围和条件1引言安全阀的作用是当系统压力超过最高允许工作压力时，安全阀通过排放一定量的介质以降低系统压力，从而保证系统的安全。
在电厂及锅炉房等热能动力的工程设计中，经常需要进行安全阀排汽管道的水力计算及排汽反力计算。
根据不同排汽管道的结构形式和安全阀前蒸汽的温度、压力、焓值以及安全阀的实际排放量等参数，计算出排汽管道不同位置蒸汽的温度、压力、流速和排汽反力，从而确定排汽管道的压力等级、管道材质和支吊架荷载等。
但大多工具书中很少有系统、全面的介绍，且在有的工具书和规范中，计算公式有误，对工程计算可能会有误导作用。
目前，国内规范中,在电力工业部DL/ T 5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》中给出相关的计算公式。
该计算方法是将蒸汽视为理想气体推导而得到的，对于饱和蒸汽,由于其热力学特性已经偏离理想气体，应用该方法的可靠性值得怀疑。
在国外规范中，排汽管道的计算方法目前仅在ASME B31. 1¬—2007中以非强制性规定的方式给出了计算公式。
该计算方法与文献[ 1 ]所推荐的计算方法不同之处是在公式中引入了与水蒸汽的实际热力学特性相关的系数a 、b，两种计算方法中哪一种的计算精度较高,需要进行分析和比较。
本文针对排汽管道设计计算方法中的几个重要问题进行了分析、讨论和研究,提出了相关的意见，希望对于正确进行参数计算有所帮助。
以下就安全阀的水力计算及排汽反力计算的一般步骤进行介绍。
2安全阀排汽管道的计算2.1计算方法排汽管道参数计算示意见图1。
由于阀管长度较短,管道阻力有限,管径较小,压力降不大，并且一般开式结构排汽管道的初参数较高，因此蒸汽在2点达到了临界状态。
目前有2种计算方法计算2点的临界压力和临界流速，一种是按滞止压力和滞止比体积计算，即文献[1]中采用的方法；另一种是按滞止焓值计算，即文献[ 2 ]中采用的方法。
安全阀反力计算及出口管道设计(终版)
安全阀反力计算及出口管道设计浅析谭永新王金玉杨明（山东天浩化工设计有限公司济南250101）摘要本文通过多方验证，论证了安全阀反力计算公式，同时在安全阀出口管道的设计方面进行了深入探讨。
关键词安全阀反力计算超压泄放背压1 前言安全阀是化工装置压力容器、压力管道超压保护的重要设施。
在装置运行过程中，当遇到阀门误关、火灾、冷却介质停供、电力故障而导致系统压力超过安全阀设定压力时，阀瓣开启泄压，保护系统设备及管道不因超压而发生事故。
大多数化工装置系统操作压力较高，比如合成氨装置中氨合成操作压力可达20~30MPa，一般的中压蒸汽也在2.5MPa左右。
而且化工物料多是可燃易爆介质，如果安全阀设计考虑不周，超压泄放时易引起火灾、爆炸等事故。
因此从系统安全的角度出发，安全阀的合理计算与设计对化工装置来说是非常重要的。
安全阀的计算和选用在很多规范及手册上都有详细讲述，在此便不再赘述。
本文根据笔者多年工程设计经验，着重在安全阀反力计算及出口管道的设计两方面进行深入探讨。
2 安全阀反力计算安全阀阀瓣开启泄放时，管道内流体的快速流动会对排放管道产生一定的作用力，并通过排出管道传至安全阀，并以力矩的形式通过管道作用在安全阀的设备接口。
因此需要对这种力和力矩进行计算，以保证安全阀进出口管道及设备接口、法兰的安全。
通常设计人员一般采用《安全阀的设置和选用》（HG/T20570-95）中14.0.0-1式进行反力计算，即下式（公式一）：而在API520（2003版）中，安全阀反力计算公式为下式（公式二）：我们可以看出，以上两个公式是有些差异的。
下面我们通过一个实例计算，对两个公式的计算结果进行对比。
例题：E101加热器需增加两个喉径为65mm的全启式安全阀，该安全阀各项参数见表1。
对安全阀出口进行反力计算，按照公式一计算反力：602621.0210101.021*********.7851250.27533730.58f W A P N--=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯≈其中：f —泄放反力（N ）W —质量泄放流量（Kg/h ） k —绝热指数 T —泄放温度（K ） M —流体分子量A —泄放管出口面积（mm ） P —泄放口压力（bar ）按照公式二计算反力：()21290.11290.10.785125 2.757307.08F AP N=+=⨯⨯⨯≈其中：F —泄放反力（N ）W —气体或蒸汽的流量（Kg/s ） k —出口条件下的绝热指数 T —出口温度（K ） M —流体分子量A —泄放管出口面积（mm ） P —泄放口压力（bar ）由上可见，两个公式计算结果差别比较大。
在API RP 750基础上建立起来的安全管理系统
在API RP 750基础上建立起来的安全管理系统RogerStone;胡淑娟;宋连庆
【期刊名称】《石油石化节能》
【年(卷),期】1997(000)011
【摘要】本文叙述了在现有的油气生产公司中职工参与制定和执行安全管理系统。
一些专题小组提供了在现有安全系统的资料包括在纲要之中，安全管理系级指南的文件是在这些系统的基础上建立起来的，其它和安全有关的事件和实际的考察在本文中也都涉及。
【总页数】3页(P44-46)
【作者】RogerStone;胡淑娟;宋连庆
【作者单位】大庆油田设计院;大庆石油管理局基建处
【正文语种】中文
【中图分类】TP315
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安全阀排汽反力计算
安全阀排汽反力计算安全阀是一种常用于工业设备和管道系统中的保护装置，用于避免由于系统内部压力超过预定值而导致的设备或管道破裂。
排汽反力计算是保证安全阀正常工作的重要步骤之一，下面将对排汽反力计算进行详细介绍。
首先，排汽反力计算需要确定以下参数：1.安全阀额定排汽能力（Cv）：安全阀具有一定的排汽能力，其数值应能满足系统故障排汽要求。
2. 系统最大排汽量（Qmax）：该参数通常由系统设计要求给出，在安全阀选择时需要参考该数值。
3.反力系数（Kr）：反力系数是安全阀设计中重要的参数之一，直接影响到安全阀的选择和安装。
反力系数是指安全阀启动时受到的反作用力与排气量的比值。
排汽反力计算可以分为以下几个步骤：步骤1：计算排汽阀启动流量（Qs）。
安全阀启动时，会有一定的流量通过排气，需要根据系统设计要求和安全阀特性曲线来确定。
步骤2：计算系统最大排汽速率（Vmax）。
系统最大排汽速率可以通过以下公式计算：Vmax = (Qmax / 3600) / A其中，Qmax为系统最大排汽量，A为安全阀出口断面积。
步骤3：计算反力系数（Kr）。
反力系数的计算需要参考安全阀的设计手册，根据阀门孔径、阀座直径等参数进行计算。
步骤4：计算排汽反力（Fr）。
排汽反力是由排汽流量对阀座产生的压力差引起的。
可以通过以下公式计算：Fr=(Qs/Cv)*Kr其中，Qs为排汽阀启动流量，Cv为安全阀额定排汽能力，Kr为反力系数。
步骤5：判断排汽反力是否超过安全阀的承载能力。
安全阀的设计应能满足排汽反力的要求，以保证系统的安全运行。
综上所述，安全阀排汽反力计算是保证安全阀正常工作的重要步骤。
通过计算排汽阀启动流量、系统最大排汽速率、反力系数等参数，可以准确地计算出排汽反力，并判断其是否超过安全阀的承载能力。
这对于系统的正常运行和设备的安全非常重要。
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算下面介绍的是API的安全阀计算方法，ASME的方法与API的主要不同在于ASME采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值，而API计算采用的面积和系数都是公称数值。
1、安全阀有效通过面积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——安全阀的有效通过面积，cm2；'D——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）。
h——阀芯开启高度，cm。
当阀座为斜面时：——斜面角度，（°）2、安全阀泄放能力的计算下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用，根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化，使用更方便，通常情况下更保守点。
1）排放介质为气体或蒸汽时。
Q——排放量，kg/h；Ma——安全阀的有效通过面积，cm2；p——安全阀定压，Pa（G）T——排出气体的绝对温度，K；ABSM——气体相对分子质量，排出气体为混合物时，相对分子质量为平均值；rK——背压影响泄放能力的修正系数，由相关图表查得。
b2）排放介质为水蒸汽时，下面的计算公式与气体公式一样，但下式把蒸汽的物理参数计入，不需再代入。
考虑到蒸汽一般排放到大气，故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响；但加入了过热蒸汽修正系数，考虑蒸汽过热对泄放量的影响。
C ——过热蒸汽修正系数，查相关图表可得。
选用波纹管平衡式安全阀时，上式中的vap b K K 由代替。
3）排放介质为液体时。
a)一般液体。
1p ——定压，Pa （G ）；2p ——背压，Pa （G ）；ρ∆——液体相对密度；p K ——积聚压力修正系数，查相关图表可得b)高黏度液体。
当管内冷态为高黏度液体时，需要对排放量进行黏度修正。
一般根据流体在管道内流动得雷诺数选用黏度修正系数vis K （查相关图表可得）。
当采用波纹平衡式安全阀时，上式的右侧要乘以背压修正系数w Kc)饱和液体。
安全阀计算公式不同单位制之间的推导及应用
安全阀计算公式不同单位制之间的推导及应用发表时间：2019-05-06T10:10:21.147Z 来源：《电力设备》2018年第31期作者：陈臣孙爱红[导读] 摘要：本文讨论同一计算公式不同单位制之间的换算，得到了适用于工程火灾工况安全阀泄放量的计算公式。
（扬子石化-巴斯夫有限责任公司江苏省南京市 210048）摘要：本文讨论同一计算公式不同单位制之间的换算，得到了适用于工程火灾工况安全阀泄放量的计算公式。
关键词：单位换算，火灾工况，安全阀一笔者在核算装置的安全阀时，发现不少安全阀的计算公式是用英制单位表示的，与我国通用的公制单位制不符合，需要将其换算为公制单位。
另外，API521中的安全计算公式中的压力单位是KPa，而实际化工装置的安全阀的压力单位通常是MPa，本文通过一个火灾工况安全阀计算公式的实例，来进行公制与英制单位换算，并得到以MPa和bar为单位的计算公式。
由于API521-2014[1]安全阀泄放量的计算公式既含有公制单位，又有英制单位，本文以安全阀火灾工况计算公式为例。
二下面的公式摘自API521-2014（1）；其中各个字母的意义和单位是（括号内为英制单位）：q：安全阀的泄放量kg/h (lb/h) ;C1: 系数（=0.2772（公制单位）；0.1406（英制单位））M：相对分子量1；P1：安全阀的泄放压力绝压Kpa(psi)A’: 暴露在火灾中的面积m2(ft2)Tw：罐体材料最大允许的壁温K(°R)；T1: 安全阀泄放温度K(°R)。
以下为公式（1）由英制单位转换为公制单位[2]换算过程：1lb/h = 0.4536 kg/h;1psi =6.9847KPa1 ft2 =0.0929m21°R = 5/9 K将原物理量的单位加上“＇”表示新的物理量。
将这些算式带入（1）中，得：整理得到：;将物理量上的“＇”去掉，得到：；（2）其中各个字母的意义和单位是：q：安全阀的泄放量kg/h ;M：相对分子量1；P1：安全阀的泄放压力KPagA’: 暴露在火灾中的面积 m2Tw：罐体材料最大允许的壁温 K；T1: 安全阀泄放温度 K。
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Ｆ＝ＷＶ＋（ｐ—ｐ ）Ａ
（６）
式 中 Ａ—— 排 汽管 流通 面积 ，ｍｍ。；
ａ、ｂ—— 气 体 常数 ，可 查 ＡＳＭＥＢ ３１．１标 准
附录 ＩＩ中表 ＩＩ－２．２．１；
。— — 安 全阀 进 口处气 体的焓 值 ，Ｊ／ｋｇ；
Ｐ— — 泄 放 时 排 放 口 处 的 临 界 压 力 （绝
安全 十分 重要 。
工程 中常用 的计算 安全 阀排 汽反 力 的标准 主 要有 ＡＳＭＥ Ｂ３１．１和 ＡＰＩ ＲＰ５２０。笔 者 针对 这 两
种 标准 给 出的计算 方 法进 行 比较和 探讨 。 １ ＡＳＭＥ Ｂ３１．１对 安全 阀排汽 反 力的计 算过 程
在 ＡＳＭＥ Ｂ３１．１对 开式 排放 系统 的反 作用 力 的计 算
第 ４３卷 第 １期
化 工 机 械
１７
ＡＰＩ ＲＰ５２０和 ＡＳＭ Ｅ Ｂ３１．１中关 于安 全 阀 排 汽 反 力计 算 公 式 的 比较
方 立 魏 丽
（中石 化 上 海 工 程 有 限 公 司 ）
摘 要 介 绍 了 ＡＰＩ ＲＰ５２０和 ＡＳＭＥ Ｂ３１．１两 种 标 准 给 出 的 安 全 阀排 汽 反 力 的 计 算 方 法 ，并 通 过 公 式
推 导 和 实例 计 算 进 行 两种 方 法 的 比较 ，得 出 ：对 理 想 气 体 的 计 算 ，两种 标 准 给 出 的公 式 是 等 价 的 ；在 工程
应 用 中 ，将 过 热 蒸 汽视 为 理 想 气 体 进 行 计 算 时 ，采 用 ＡＰＩ ＲＰ５２０给 出的 计 算 公 式更 方 便 快 捷 。
全 阀的设 定起 跳 压力 时 ，安全 阀通 过 其 阀瓣 开启
使 得 压 力 泄 放 ，从 而 达 到 降 压 保 护 系 统 的 目的。 在 安 全 阀的排 汽 泄压 过 程 中 ，会 对 与 其 相 连 的 管
道 及 其支撑 结 构产 生 一 定 的反 作 用 力 ，称 为 排 汽
反力 。正 确计 算 安 全 阀 泄压 时产 生 的排 汽 反力 ， 对保 证安 全 阀 的进 出 １３管道 和设 备 接 口、法 兰 的
— — 介 质 质 量 流 量 ，ｋｇ／ｓ。 ２ ＡＰＩ ＲＰ５２０对 安全 阀排 汽反 力的 计算 过程
在 ＡＰＩ ＲＰ５２０中 ］，开式 系统 的安 全 阀排 汽
的关 系式 有 ：
反 力 ，的计 算公 式 如下 ：
厂—１ －
Ｆ：１２９Ｗ√南 Ａ（ｐ ）
式 中 ｋ—— 出 口条 件下绝 热 系数 ；
３ 两种公 式 的比较 进 行排 汽泄 压 过 程 的安 全 阀系 统 ，其 排 气 管
的 出 口压力 一定 大于 背 压 ，此 时 气体 的流 动 为 临 界流动 ，对 应 的排气管 道末 端 的参数 为 临界参 数 。 对 于 ＡＳＭＥ Ｂ３１．１和 ＡＰＩ ＲＰ５２０两 种 标 准 ，从 本 质 上看 其 描述 的气 体 流 动 特 征是 一 致 的 ，只是 由 于其安 全 阀排汽 管道 临界 参数 的确 定方法 不 同导 致 两种 标准 中计 算公 式 的不 同。针对 图 １中 给 出 的安全 阀系统 ，分 别对 两 种 标 准 给 出 的公 式 进 行 推 导 。
’ ＝ √ ｋ ＋ １ ＝ ｋ ＋ １ ＝￣／２ｋ ｋＲ１ｍ ＴＭ一 …２ ￣ｆ．ｋＴ）Ｍ
（１０）
Ｗ
Ｗ 匾 丽 Ｗ
Ｐ 丽＾、／ 一ｋａ４丽 一ｋａｒｌＩ一面
压 ），ＭＰａ；
￥ 方 立 ，男 ，１９７２年 ８月 生 ，高 级 工 程 师 。上 海 市 ，２００１２０。
ｌ８
化 工 机 械
２０１６钲
ｐ — — 大气 压力 （绝压 ），ＭＰａ； — — 泄 放 时 排 放 口处 的 临 界 速 度 ，ｍ／ｓ；
比容 。来确 定 。根据 文 献 ［３］中滞 止 参 数 （压 力 Ｐ。、比容 。）与临 界 参 数 （压 力 Ｐ、速 度 、比容 ）
态 流动 而产 生 的反 作 用 力 Ｆ，排 气 弯 头 处 的反 作
用 力 Ｆ的计算 方法 如下 ：
１ ／＿２ （ Ｐ ： Ｗ ｂ－
ｈ－ ｏ
ａ ）Ｊ
６
（２６一 １）
（１）
（ Ｊ ２ｇ ｏ
ｈ－ ｏ
ａ）
＝
．
２６— １
（２）
Ｆ＝ ＋（ｐ—ｐ ）Ａ
（３）
式 中 Ａ— — 排汽 管流 通面 积 ，ｉｎ ； 口、ｂ— — 气 体 常 数 ，可查 ＡＳＭＥＢ ３１．１标 准
压 ），Ｐｓｉａ； ｐ —— 大 气压 力 （绝 压 ），Ｐｓｉａ；
— — 泄 放时 排放 口处 的临界 速度 ，ｆ ｌ／ｓ； — — 介 质质 量 流量 ，ｌｂｍ／ｓ。 将式 （１）～（３）换算 成标 准单 位 ，并 将 ．，和 ｇ 代人 式 中 ，得 到 ：
ｐ：
×
㈩
＝
（５）
附录 ＩＩ中表 ＩＩ－２．２．１； ｇ —— 重力 常 数 ，ｇ ＝３２．２１ｂｉ ｎ—ｆｔ／ｌｂｆ－ｓ ；
。— — 安 全 阀 进 口 处 气 体 的 焓 值 ，
Ｂｔｕ／ｌｂｍ ；
．，—— 常数 ，Ｊ＝７７８．１６１ｂｆ－ｆｔ／Ｂｔｕ； Ｐ— — 泄 放 时 排 放 口处 的 临 界 压 力 （绝
关 键 词 安 全 阀 排 汽反 力 ＡＰＩ ＲＰ５２０ ＡＳＭＥ Ｂ３１．１
中 图 分 类 号 ＴＱ０５５．８ １
文 献 标 识 码 Ａ
文 章 编 号 ０２５４￣０９４（２０１６）０１－００１７－０４
安 全 阀是 化工 装 置 压 力 容 器 、压 力 管 道及 其
他 受 压设 备 的超压保 护 装置 。 当系统 压力 超过 安
一 气 体 分 子 量 ，ｇ／ｔ ｏｏｌ；
—
—
出 口温 度 ，Ｋ。
（７）
ｐ＝ 一ｋｖ ＝ 一ｋＡ ｋａ４ 丽
（９） Ｊ
对 于理想气 体 ，有 ＝ＲＴ＝ ；通用 气体 常
数 Ｒ ＝８．３１４ｋＪ／（ｋｍｏｌ·Ｋ）；Ｍ 为 气 体 分 子 量 ； 代 人式 （８）、（９）得 出 ：