安全泄压装置的设计
安全泄压装置的设计-刘欢
安全泄压装置的设计摘要：生产企业中压力容器、压力管道、锅炉等安全运行是企业安全生产的关键点 ,要防止这些受压设备发生安全生产事故 ,就必须做好受压设备安全附件(安全泄压装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力仪表、液面计、测温仪表等)的设计。
安全泄压装置的设置可以防止容器、管道或系统内的压力超过预先设定的安全值 ,它包括泄压阀、安全阀、安全泄压阀、爆破片装置、安全阀与爆破片装置的组合装置、易熔塞、呼吸阀、真空泄压阀、泄放管等。
安全阀是一种靠阀前静压力动作并具有能迅速全开或紧急动作特性的自动压力泄放设备。
最常用的是直接载荷式(弹簧式、杠杆式和重锤式)安全阀 ;从其阀瓣开启程度可分为全启式和微启式。
爆破片装置是一种非重闭式泄压装置 ,由爆破片、夹持器和真空托架等组成 ,爆破片是夹在法兰之间的金属膜片 ,受超压后爆破而达到泄压作用。
1 安全泄压装置的设置原则(1) 在操作过程中由于工艺操作条件异常、误操作、动力故障、火灾事故等不正常条件下 ,介质压力有可能超过设计压力的设备 ,均应设置安全泄压装置。
如 : ①顶部操作压力大于 0. 07 MPa 的压力容器和顶部操作压力大于 0. 03 MPa 的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一个蒸馏塔者除外) ;②往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵和螺杆泵等容积式泵的出口(设备本身已有安全阀者除外) ;③鼓风机、离心式压缩机、离心泵和蒸汽往复机的出口(仅指与机泵出口连接的设备不能承受其最高压力时) ;④可燃的气体或液体受热膨胀时可能超压的设备(两个切断阀之间总容积比较大的管道视同一个压力容器) ;⑤物料有可能突然超压或发生瞬时分解、爆聚、连锁反应等剧烈反应(不包括反应速度达到爆轰的设备)从而造成操作压力超过设计压力的反应器或其他设备 ;⑥处理的介质为其组成处于爆炸极限范围内的混合物的设备、管道系统。
(2) 加热炉的炉管不宜设置安全阀。
(3) 在同一压力系统中 ,压力来源处已有安全泄压装置 ,则其余设备可不设。
开关柜泄压通道原理及措施
开关柜泄压装置设计及措施一、开关柜为什么要设计泄压通道开关柜在运行过程中，因为种种原因（如短路、绝缘老化、人为操作失误等）造成一次回路短路故障发生，在数万安培的短路电流下，瞬间产生高温高压气体，若高温高压气体在狭窄的柜体内不能在极短时间内有效释放，会造成开关柜炸裂，相邻开关柜损坏，同时可能伤及人身安全。
因此，开关柜在设计时，必须考虑有效泄压措施。
二、开关柜的泄压装置要求我公司的所有开关柜在设计阶段都考虑泄压装置，泄压装置的设计施工要求如下：1、泄压的方向：开关柜的泄压方向必须优先考虑顶部泄压，在顶部难以实现时，可考虑柜后泄压；2、一次回路隔室如母线室、断路器室、电缆室必须考虑泄压通道，且各室泄压通道独立；3、柜体强度：开关柜的柜体强度要能满足内部燃弧试验要求，特别是正面大门、铰链等必须加强设计；4、泄压装置既要保证可靠，同时也能满足机械强度的要求；5、安装：泄压装置的安装施工时必须严格按照设计图纸工艺要求，未经设计许可，不得擅自更改。
三、各型开关柜的泄压措施1、金属铠装移开式开关柜的泄压措施(KYN28/KYN61系列)此系列开关柜的手车室、母线室和电缆室均设有独立的泄压通道，泄压方向为柜顶方向，泄压窗口为一长方形金属顶板，一侧用铁螺钉固定，另一侧用尼龙螺钉固定。
当柜内发生故障时，顶板变形打开，释放压力和排泄气体，泄压后顶板报废，需更换后才能再次投入运行。
注：1)、尼龙螺钉应有一定的强度，确保在运输过程中不会脱落或损坏。
2)、必须保证泄压门在内部燃弧故障时能够快速、完全打开，同时泄压装置部件不得脱落飞离柜体。
泄压装置示意图A：断路器室 B：母线室 C：电缆室泄压原理：当母线室、断路器室、电缆室由于短路等原因产生高温高压气体时,可通过独立的泄压通道分别从顶部泄压，确保人身安全，防止进一步扩大事故隐患。
经多年运行检验，能够满足使用运行要求。
2、箱式开关柜的泄压措施(XGN17/XGN2)在断路器室、母线室的上方和电缆室的下部均设有泄压装置，当室内发生故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部高温气压急剧升高，开关柜顶部或下部的泄压金属板熔化尼龙螺栓后被自动快速打开，有效排泄气体释放压力，以保护通道人员和设备的安全。
化工设计中常用的安全泄放装置
化工设计中常用的安全泄放装置王薇(重庆化工设计研究院有限公司，重庆400041)摘要：文章以化工设计常用安全泄放装置为研究核心，分析化工生产中发生物理超压的原因，明确化工设计中常用的安全泄放装置，提出安全泄放设计措施。
关键词:化工设计；安全泄放装置；泄放设计0引言化工设计中的物料种类繁多，存在易燃易爆、强腐蚀性、有毒性、挥发性等危险，在实际储存和使用中，要根据这些特点选择生产设备和运输管道,防止发生事故。
同时，由于物料形态不同,在储存和使用中容易发生物理超压，要设计合理的泄压系统，运用安全泄放装置，将其单独或组合应用到设备、管路中，保证安全。
在化工设计中,要充分考虑到物料的物理性质和化学性质,选择适当的安全泄放装置,优化安全泄放系统,保证化工设计的科学性和高效性。
1发生物理超压的原因物理超压主要是化工设备中化学介质的化学性质不变化，仅是因为外部原因而造成设备内部化学介质的参数压力、温度状态、体积都发生剧烈变化，并在一定时间内释放能量而破坏设备。
引起容器物理超压的原因很多,具体为以下几方面。
1.1物料积聚针对压缩机缓冲罐、锅炉汽包、气液分离罐等储存容器而言，一旦出口管线受阻，或是气体储罐过量充装,都会引发容器内物料积聚而形成超压。
针对高压设备系统内部的低压容器而言,在实际运行中,若发生减压阀失灵,就会出现低压容器超压的情况。
化工生产中，物料积聚引发的物理超压现象，都是源自于人为操作失误或是控制阀失灵造成的。
1.2物料受热膨胀在容器内物料运输中，尤其是液体物料、气体物料,一旦受到外界热输入，比如火灾，体积会迅速膨胀造成容器超压。
1.3过热液体蒸发过热液体稳定性较弱，在容器内部会破坏过热状态而形成突沸情况,在这一过程中,形成大量的蒸汽,使得容器内部压力剧增，造成蒸汽爆炸事故。
一方面,造成蒸汽爆炸的原因是容器内的饱和液体突然受热后引发过饱和状态，不同沸点的饱和液体混合，高沸点液体会对低沸点液体进行突然加热，让低沸点饱和液体形成过饱和状态，过程激烈；另一方面,造成蒸汽爆炸的原因是密闭容器中的饱和液体与饱和蒸汽原有平衡突然打破，形成突然的激烈现象。
大型储罐罐顶紧急泄压阀的设置及注意事项
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
大型储罐罐顶紧急泄压阀的设置及注意事项
简述了防止储罐内部发生超压事故的技术措施;介绍了美国石油化工协
会标准--AP
大型储罐在操作时有时会出现非正常状况，如罐内加热器损坏造成大量
热载体的注入或遭遇外部火焰使储罐内部发生超压等事故，此时如不采取紧急
放空措施，势必导致储罐破坏。
为此大型储罐应设置安全紧急泄压装置，以防
事故发生。
1、安全泄压装置的设置按美国石油学会AP
(1)加大压力阀的尺寸或增加压力阀的数量。
(2)改进量油孔结构，使之在罐内超压时可使紧急泄放的气体将储罐顶盖
向上推开，泄放罐内压力。
(3)装设紧急泄压阀，如AP
上述措施中最常用的是依据所须紧急泄放的气量，在储罐的顶部装设相
应规格及数量的紧急泄压阀或紧急泄压人孔，以便事故发生时使罐内气体紧急
放空，保护储罐不因超压而被破坏。
2、泄放气量的计算根据美国AP
(1)按式(1)计算。
式中，V 为排气量，m3/h;Q 为来自火焰的输入热量，W(其值详见表1);A 为储罐湿润面积(wetted surface)，m2;F 为环境系数，见表3;L 为储液在泄放压力及温度下的蒸汽潜热，kJ/kg;T 为泄放蒸汽的温度，K，通常取储液在泄放压力
下的沸点;M 为蒸汽的分子量。
表1 不同湿润面积和不同设计压力时的输入热量。
2024年压力管道的安全泄压(三篇)
2024年压力管道的安全泄压在生产中, 要避免管道内介质的压力超过允许的操作压力而造成灾难性事故的发生。
在设计中, 一般是利用安全泄压装置来及时排放管道内的介质, 使管道内介质的压力迅速下降。
管道中采用的安全泄压装置主要有爆破片和安全阀, 或在管道上加安全水封和安全放空管。
（1）爆破片当压力管道中介质压力大于爆破片的设计承受压力时, 爆破片破裂, 介质释放出管道, 压力降迅速下降, 起到保护主体设备和压力管道的作用。
爆破片的品种规格较多, 有反拱带槽型、反拱带刀型、反拱脱落型、正拱开缝型、普通正拱型等, 应根据操作允许的介质压力、介质的相态、管径的大小等来选择合适的爆破片。
有的爆破片最好和安全阀串联, 如反拱带刀型爆破片, 有的爆破片还不能和安全阀串联, 如普通正拱型爆破片。
从爆破片的发展趋势看, 带槽型爆破片的性能在各方面均优于其他型式。
尤其是反拱带槽型爆破片, 具有抗疲劳能力强、耐背压、允许工作压力高和动作响应时间短等优点。
（2）弹簧式安全阀的选用安全阀用在受压设备、容器或管道上, 作为超压保护装置。
当设备压力升高超过允许值时, 阀门开启全量排放, 以防止设备压力继续升高, 当压力降低到规定值时, 阀门及时关闭, 保护设备或管路的安全运行。
①弹簧式安全阀的种类及性能封闭式弹簧安全阀: 其阀盖和罩帽等是封闭的。
它有两种不同作用, 或是防止灰尘等外界杂物侵入阀内保护内部零件, 此时盖和罩帽不要求气密性；或是防止有毒、易燃、易爆等介质溢出, 此时盖及罩帽要作气密性试验。
封闭式安全阀出口侧如要求气密性试验时, 应在订货时说明, 气密性试验压力一般为0. 6MPa。
非封闭式弹簧安全阀：阀盖是敞开的, 有利于降低弹簧腔室的温度, 主要用于蒸汽等介质的场合。
带扳手的弹簧式安全阀：对安全阀要作定期检查, 试验者应选用带提升扳手的安全阀。
当介质压力达到开启压力的75％以上时, 可以利用提升扳手将阀瓣从阀座上略为提起, 以检查阀门开启的灵活性。
泄压面积的设计要求及计算要点
泄压面积的设计要求及计算要点泄压设施的设置及泄压面积的计算是属于一级消防工程师建筑防爆的相关知识点。
为了防止爆炸时建筑构造受到破坏导致建筑承载能力降低乃至坍塌，必须加强建筑构造的抗爆能力，并采取有效泄压措施降低爆炸的危害程度。
建筑防爆相关知识点每年三科总和在10分左右，因此该知识点也颇为重要。
现做以下归纳总结01泄压构件和泄压面的设置要求（1）泄压设施的材质宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门窗，应采用安全玻璃等在爆炸时不产生尖锐碎片的材料。
（2）泄压轻质外墙采用有保温层、无保温层两种形式。
（3）作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过60kg/㎡。
（4）散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房（库房）宜采用全部或局部轻质屋面板作为泄压设施。
（5）泄压面的设置应避开人员集中的场所和主要交通道路，并宜靠近容易发生爆炸的部位。
（6）当采用活动板、窗户、门或其他铰链装置作为泄压设施时，必须注意防止打开的泄压孔由于在爆炸正压冲击波之后出现负压而关闭。
（7）爆炸泄压孔不能受到其他物体的阻碍，也不允许冰、雪妨碍泄压孔和泄压窗的开启，需要经常检查和维护。
当起爆点能确定时，泄压孔应设在距起爆点尽可能近的地方。
（8）对于北方和西北寒冷地区，由于冰冻期长，积雪易增加屋面上泄压面的单位面积荷载，使其产生较大重力，从而使泄压受到影响，所以应采取适当措施防止积雪和冰冻。
02泄压面积的计算泄压面积计算要先判定长径比值，再套用公式，具体流程参考如下：【注】（1）长径比=建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积÷4.0倍的建筑横截面积。
看到泄压面积计算一定先判定长径比，再套用公式。
（2）公式中的“V”是每段的建筑体积，不是建筑面积。
（3）若分段，“A”表示每段的泄压面积，不是总的泄压面积。
（4）公共截面不得作为泄压面积。
（5）长径比过大的空间，会因爆炸压力在传递过程中不断叠加而产生较高的压力。
安全泄压装置
（一）安全泄压装置与安全泄放量当压力容器超过了其最高使用压力，容器就有可能因过渡的塑性变形而遭到破坏，并会由此造成恶性重大事故。
安全泄压装置就是为保证压力容器安全运行，防止它发生超压的一种保险装置。
它的性能是正常时不漏，超压时排气，使容器内的压力始终保持在最高许用压力的范围之内。
1.安全泄压装置的作用及其设置原则压力容器是一种承受压力的设备。
但是每一个压力容器都是按预定的使用压力进行设计的，所以它的壁厚只能允许承受一定的压力，即所谓最高使用压力。
在这个压力范围内，压力容器可以安全运行，超过这个压力，容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，并会由此造成恶性重大事故。
①压力容器超压的可能性：由于种种原因，压力容器在运行中，常常存在超压的可能：即内部压力超过规定的使用压力，这种现象常见于：1）压力来自器外的压力容器：输入气量大于输出，容器气体密度增大，压力增高（出口堵塞）；2）通过减压阀使用较高压力的气体的压力容器：减压阀失灵，操作失误。
使高压气体直接进入；3）盛装液化气体的压力容器：装液过量，意外受热；4）由于介质的化学反应而产生的气体的压力容器：物料控制不当（过量或杂质）；5）贮装易于发生聚合反应的气体的压力容器：贮存时间过长，未加阻聚剂，混入促进聚合反应的杂质；6）用于制造高分子聚合物的高压釜：原料、催化剂使用不当或操作失误，致使单体物料发生爆聚，产生过量的热。
②作用：安全泄压装置就是为保证压力容器安全运行、防止它发生超压的一种保险装置。
它的性能是（正常时不漏，超压时排气）使容器内的压力始终保持在最高许多压力的范围内。
实际上，安全泄压装置除了具有把容器内过高的压力自动地降低这样一种主要功能外，还有自动报警的作用。
因为当它开放排气时，由于气体的流速较高，常常发出较大的响声，成为容器内压力过高的音响讯号。
③安全泄压装置的设置原则压力容器应根据以下的原则设置安全泄压装置：1.在连续的操作系统中，如果装置有工作压力相同的多个压力容器，而气体压力在每个容器内不会自行升高者，可以按同压力的系统在连接管道或其中的一个容器上装设安全泄压装置。
安全泄压装置的要求
安全泄压装置的要求一、安全泄压装置的设置原则1、车用气瓶或者其他可燃气体气瓶、呼吸器用气瓶、消防灭火器用气瓶、溶解乙炔气瓶、盛装低温液化气体的焊接绝热气瓶、盛装液化气体的气瓶集束装置、长管拖车及管束式集装箱用大容积气瓶，应当装设安全泄压装置。
2、盛装剧毒气体的气瓶，禁止装设安全泄压装置。
3、液化石油气钢瓶，不宜装设安全泄压装置。
二、安全泄压装置的选用原则1、盛装有毒气体的气瓶，不应当单独装设安全阀；盛装低压有毒气体的气瓶允许装设易熔塞合金装置。
2、盛装溶解乙炔的气瓶，应当装设易熔塞合金装置。
3、盛装易于分解或者聚合的可燃气体的气瓶，宜装设易熔塞合金装置。
4、盛装液化天然气及其他可燃气体的焊接绝热气瓶，应当装设两级安全阀；盛装其他低温液化气体的焊接绝热气瓶应当装设爆破片和安全阀。
5、机动车用液化石油气瓶，应当装设带安全阀的组合阀或者分立的安全阀；车用压缩天然气气瓶应当装设爆破片—易熔合金塞串联复合装置。
6、工业用非重复充装焊接钢瓶，应当装设爆破片装置。
7、爆破片—易熔合金塞复合装置或者爆破片—安全阀复合装置中的爆破片应当置于与瓶内介质接触的一侧。
8、爆破片装置（或者爆破片）的公称爆破压力为气瓶的水压试验压力。
9、安全阀的开启压力不得小于气瓶水压试验压力的75%或者相应标准的规定，也不得大于气瓶水压试验压力。
“75%～100%水压试验压力”10、盛装可燃气体的气瓶，其安全泄压装置的结构与装设都应当使所排出的气体直接排向大气空间，不会被阻挡或者冲击到其他设备上。
三、安全泄压装置的装设部位1、无缝气瓶，应当装设在瓶阀上。
2、焊接气瓶，可以装设在瓶阀上，也允许单独装设在气瓶的封头部位。
3、工业用非重复充装焊接钢瓶，应当将爆破片直接焊接在气瓶封头部位。
4、溶解乙炔气瓶，应当将易熔合金塞装设在气瓶上封头、阀座或者瓶阀上。
四、防震圈防震圈是指套在气瓶外面的弹性物质，是气瓶防震圈的简称。
防震圈的主要功能是防止气瓶受到直接冲撞。
压力容器的安全泄压装置
压力容器的安全泄压装置压力容器的安全装置是指为了使压力容器能够安全运转装设在设备上的一种附属机构，又常称为安全附件。
其中最常用且最关键的是安全泄压装置。
为了确保压力容器安全运转，防止设备由于过量超压而发生事故，除了从根本上采取措施消除或减少可能引起压力容器超压的各种因素以外，装设安全泄压装置是一个关键措施。
安全泄压装置是为了进一步保证压力容器安全运转，防止它超压的一种器具。
它具备如下功能：当容器在正常工作压力下运转时，保持严密不漏，若容器内压力一旦超过规定，则能自动地、快速地排泄出器内的介质，使设备的压力始终保持在许用压力范围以内。
一般情况下，安全泄压装置除了具备自动泄压这一主要功能外，还有自动报警的作用。
因为当它启动排放气体时，由于介质以高速喷出，常常发出较大的响声，这就相当于发出了设备压力过高的报警音响讯号。
安全泄压装置按其工作原理和结构形式可以分为阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。
本文来源:考试大网1.阀型泄压装置阀型泄压装置就是常用的安全阀。
它是通过阀的自动开启排出气体来降低器内的过高压力的。
这种安全泄压装置的优点是：仅排放压力容器内高于规定的部分压力，而当容器内的压力降至正常操作压力时，它即自动关闭，所以能避免一旦容器超压就得把全部气体排出而造成的浪费和生产中断。
装置本身可重复使用多次，安装调整也比较容易。
它的缺点是：密封性能较差，即使是合乎规定的安全阀，在正常工作压力下也难免有轻微的泄露；由于弹簧等的惯性作用，阀的开启有滞后现象，因而泄压反应较慢。
另外，安全阀若用于介质为一些不洁净的气体时，阀中有被堵塞和阀瓣有被粘住的可能。
阀型安全泄压装置适用于介质比较洁净的气体，如空气、水蒸气等的设备，不宜用于介质具备毒性的设备；更不能用于器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的设备。
压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为了进一步保证它的压力不再升高，在单位时间内所必须泄放的气量。
安全阀的排量是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量。
《SH_T 3210-2020 石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范》条文说明
SH/T XXXX－20XX编写说明《石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范》，经工业和信息化部20XX年××月××日以第××号公告批准发布。
本规范主编单位是中国石化工程建设有限公司。
主要起草人是孙丽丽、张建华、徐垚、蹇江海、文科武、曾颖群、李蒙、徐伟、孙峰和许淑丽。
本规范在编制过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了石油化工装置安全泄压设施工艺设计的实践经验，同时参考了有关国内规范和国外先进技术法规，并在广泛征求意见的基础上，经过反复讨论研究，编制了本规范。
为便于有关人员在使用本导则时能正确理解和执行条文规定，编制组编制了本规范的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项做了说明和解释。
但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。
SH/T XXXX－20XX目次1范围 (30)3术语和符号 (30)4基本规定 (31)5设置原则和要求 (31)5.1设置原则 (31)5.2设置要求 (32)5.3 安装要求 (32)6定压和超压 (32)7超压工况分析及计算 (34)7.1 超压工况分析 (34)7.2泄放量的计算 (35)7.3泄放面积的计算 (37)29SH/T XXXX－20XX石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范1 范围不适用的范围中，移动式压力容器，如压力槽车；旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室，如容积式泵或压缩机本体。
3 术语和符号3.1.1压力系统，指设计压力大于或者等于0.002MPa的设备及其附属管道。
3.1.2在API标准中，安全阀分为pressure relief valve，relief valve、safety valve、safety relief valve等几种。
国内标准中，安全阀分为以下几种：（1）弹簧直接载荷式安全阀spring loaded safety valve一种仅靠弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
安全泄放装置的设置
安全泄压装置的设置如果操作过程中超压，应根据需要配备超压释放装置，超压泄放装置分为：安全阀、爆破片装置和安全阀与爆破片的组合装置。
1. 最大允许工作压力：指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。
压力根据容器各部分壳体的有效厚度计算，且取最小值。
2. 动作压力：指安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。
3. 设计爆破压力：规定温度下爆炸碎片的爆破压力。
4. 标定爆破压力：指爆破片铭牌上标注的爆破压力。
5. 最低标定爆破压力：指爆破片制造范围为零时的设计爆破压力。
一、一般规定：1．容器装有泄放装置时，一般以容器的设计压力作为容器超压限度的起始压力。
需要时，容器的最大允许工作压力可用作容器超压极限的起始压力。
采用最大允许工作压力时，应对容器的水压试验、气压试验和气密性试验相应地取1.25倍、1.15倍和1.00倍的最大允许工作压力值，并在图样和铭牌中注明。
2．当容器上安装一个泄放装置时，泄放装置的动作压力应不大于设计压力，空间的超压极限不得大于设计压力10%或20kPa中的较大值。
3．当容器上安装多个泄放装置时，一个泄压装置的工作压力不得大于设计压力，其他泄放装置的动作压力可提高，但不得超压设计的4%。
该空间的超压限度应不大于设计压力的12%或30kPa中的较大值。
4．当容器可能遇到火灾或靠近意外的外部热源时，这可能会导致危险，应安装辅助的泄放装置，应使容器内超压限度不超过设计压力的16%。
5．有以下情况之一者，可看成是一个容器，只需在危险的空间（容器或管道上）设置一个泄放装置。
但在计算泄放装置的泄放量时，应包括容器之间的连接管。
a) 与压力源相连接的、本身不产生压力的压力容器，当容器的设计压力达到压力源的设计压力时。
b) 所有压力容器的设计压力相同或略有不同，容器间采用足够大的管道连接，且中间无阀门隔断时。
6．同一台压力容器，由于有几种工况而具有两个以上设计压力时，容器泄压装置的工作压力应适用于各种工作条件下的设计压力。
《SH_T3210-2020石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范》条文说明
SH/T XXXX－ 20XX编写说明《石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范》，经工业和信息化部20XX 年××月××日以第××号公告批准发布。
本规范主编单位是中国石化工程建设有限公司。
主要起草人是孙丽丽、张建华、徐垚、蹇江海、文科武、曾颖群、李蒙、徐伟、孙峰和许淑丽。
本规范在编制过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了石油化工装置安全泄压设施工艺设计的实践经验，同时参考了有关国内规范和国外先进技术法规，并在广泛征求意见的基础上，经过反复讨论研究，编制了本规范。
为便于有关人员在使用本导则时能正确理解和执行条文规定，编制组编制了本规范的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项做了说明和解释。
但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。
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压力容器安全泄压装置简介共17页文档
压力容器安全泄压装置简介
怎样思想，就有怎样的生活
化工生产中压力容器 安全泄压装置
压力容器的安全装置是指为保证压力容
器安全运行，而装设在设备上的一种附属 装置，又称安全附件。
• 安全阀 • 爆破片
安全阀
定义：
安全阀是一种自动阀门，它不需借 助任何外力，仅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。当压力恢复正常后， 再自行关闭并阻止介质继续流出的一种 阀。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
• 1.重锤杠杆式安全阀
• 弹簧微启式安全阀
• 用弹簧来平 衡压力
• 脉冲式安全阀
脉冲式安全阀除上述机械动作外，脉 冲阀还装有电磁装置，带电接点的压 力表通过时间继电器，将上部或下部 的电磁线圈电路接通，使上部或下部 的电磁铁动作，也可将脉冲阀打开或 关闭。同时脉冲阀还可通过遥控系统 人为地将其打开或关闭。
全面积开放，阻力小，排气量系数较大；膜 片较厚，较易于加工制造：但实际出，易堵塞排气管道。
图-1 剪切型爆破片装置 a）夹片式 b）突台式
2、弯曲破坏型（碎裂式）爆破片
弯曲破坏型爆破型装置是利用膜片在较高的压力 下，产生弯曲应力达到材料的抗弯强度极限时即碎裂 而排气的。
爆破片
除安全阀之外，防止超压的安全泄压装 置还 有爆破片、爆破帽、易熔塞。爆破片 又称防爆片、防爆膜，爆破片安全装置由 爆破片和相应的夹持器组成。爆破帽是与 爆破片作用类似但结构不同的另一种安全 装置，多用于超高压容器。易熔塞属于 “熔化型”（“温度型”）安全泄压装置， 多用于气瓶。
安全泄压装置
(一)安全泄压装置与安全泄放量当压力容器超过了其最高使用压力，容器就有可能因过渡的塑性变形而遭到破坏，并会由此造成恶性重大事故。
安全泄压装置就是为保证压力容器安全运行，防止它发生超压的一种保险装置。
它的性能是正常时不漏，超压时排气，使容器内的压力始终保持在最高许用压力的范围之内。
1.安全泄压装置的作用及其设置原则压力容器是一种承受压力的设备。
但是每一个压力容器都是按预定的使用压力进行设计的，所以它的壁厚只能允许承受一定的压力，即所谓最高使用压力。
在这个压力范围内，压力容器可以安全运行，超过这个压力，容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，并会由此造成恶性重大事故。
①压力容器超压的可能性：由于种种原因，压力容器在运行中，常常存在超压的可能：即内部压力超过规定的使用压力，这种现象常见于：1)压力来自器外的压力容器：输入气量大于输出，容器气体密度增大，压力增高(出口堵塞)；2)通过减压阀使用较高压力的气体的压力容器：减压阀失灵，操作失误。
使高压气体直接进入；3)盛装液化气体的压力容器：装液过量，意外受热；4)由于介质的化学反应而产生的气体的压力容器：物料控制不当(过量或杂质)；5)贮装易于发生聚合反应的气体的压力容器：贮存时间过长，未加阻聚剂，混入促进聚合反应的杂质；6)用于制造高分子聚合物的高压釜：原料、催化剂使用不当或操作失误，致使单体物料发生爆聚，产生过量的热。
②作用：安全泄压装置就是为保证压力容器安全运行、防止它发生超压的一种保险装置。
它的性能是(正常时不漏，超压时排气)使容器内的压力始终保持在最高许多压力的范围内。
实际上，安全泄压装置除了具有把容器内过高的压力自动地降低这样一种主要功能外，还有自动报警的作用。
因为当它开放排气时，由于气体的流速较高，常常发出较大的响声，成为容器内压力过高的音响讯号。
③安全泄压装置的设置原则压力容器应根据以下的原则设置安全泄压装置：1．在连续的操作系统中，如果装置有工作压力相同的多个压力容器，而气体压力在每个容器内不会自行升高者，可以按同压力的系统在连接管道或其中的一个容器上装设安全泄压装置。
安全泄压装置的设计
安全泄压装置的设计安全泄压装置是指在设备、容器等压力装置超过正常工作压力时，能够快速安全地降低压力，避免设备爆炸或泄漏发生，保证人员和设备安全的重要装置。
下面就安全泄压装置的设计进行详细介绍。
一、安全泄压装置的分类1、弹性安全阀：在设备或管路内部形成一个密闭的空间，当压力超过正常工作压力时，阀瓣被压力撑开，内部压力得到释放从而降低压力。
常用于低温和高温的压力容器和管道。
2、溢流安全阀：当设备或管路内部的压力超过设定值时，阀门自动打开，将过多的压力导向溢流管或特定的位置。
3、爆破盘安全阀：当设备或管路内部的压力超过预设的极限值，安全泄压装置会引发爆破盘安全阀自动爆破，形成一个瞬时的开口，将过高的压力释放出去。
4、减压阀：设备在耐受压力范围内通过改变介质的流速，进行安全泄压的措施。
主要应用于液态介质的安全泄压。
二、安全泄压装置的设计及注意事项1、根据压力设定合理选择装置类型：根据所在工艺流程和介质特性，合理选择弹性安全阀、溢流安全阀、爆破盘安全阀或减压阀，并根据压力大小、介质类型等进行压力设定。
2、考虑装置的可靠性：安全泄压装置在过程中必须保证可靠性，当时通常会设置备用安全泄压装置，保证设备的安全运行。
同时，在安全泄压装置的设计阶段要考虑使用寿命及维护周期，提高装置的使用寿命。
3、考虑介质性质：不同的介质特性决定了不同的需求，例如介质腐蚀性、易结晶等特性，将决定安全泄压装置材质和操作方式。
4、根据使用环境选择材料：在安全泄压装置的设计中，材料选购至关重要。
需要考虑材料的耐热性、耐腐蚀性、高低温性能等方面，以满足不同工艺条件下不同的需求。
5、不同类型的安全泄压装置的安装位置不同，一般将其设置在介质压力上升的位置。
同时，还应该注意安装位置是否安全，避免发生危险，以及维护方便等问题。
总之，安全泄压装置是工业企业中非常实用的一种设备，能够有效地防止压力容器和管道的破裂，保障人员和设备的安全。
当进行安全泄压装置的设计和选择时，需要充分考虑工艺流程和介质特性，选择合理的安全泄压装置类型和材料，保证装置的可靠性和安全性。
安全泄放装置的设置_选型与计算_龚珑
（12） 井下排水或天然气管道选用先导式安全 阀。 3.1.4 安全阀选用的一些注意事项[4]
（1）背压 ①通用式安全阀在非火灾工况使用时，总背压 的值不可超过定压的 10％；在火灾工况使用时，总背 压的值不可超过定压的 20％。 ②波纹管平衡式安全阀在火灾及非火灾工况 下总的背压（静背压＋动背压）不高于定压值的 50％。 （2）选材 安全阀的阀体 、弹簧罩的材料应同安全阀入口 的配管材料一致 。对某些特殊系统，如排出的液体 经安全阀阀孔的节流降压后会汽化，导致温度降低 的自制冷系统，应考虑选用能满足低温要求的材料。 安全阀的阀瓣和喷嘴应使用耐腐蚀的 Cr－Ni 或 Ni－ Cr 钢，不允 许 使 用 碳 钢 。碳 钢 阀 体 的 安 全 阀 ，其 阀
A1=3.14Dh；锥面型密封面，A1=3.14dhsin￠ 式中 A1— ——安全阀最小排放面积，mm2 h — ——安全阀开启高度，mm
安全阀与爆破片串联装置属于此种情况，即安
d — ——安全阀阀座喉部直径，mm
全阀的开启压力和爆破片爆破压力均大于设备工
D — ——安全阀阀座口径，mm
作压力，小于等于设备设计压力。
- 28 -
文章编号：1006- 4184(2009)09- 0028- 05
化工设计
ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
Vol．40 No．9（2009）
安全泄放装置的设置、选型与计算
龚 珑 周文军 （浙江工程设计有限公司, 浙江 杭州 310014）
摘 要：简述了安全泄放装置的种类，介绍了安全泄放装置选用的适用工况、步骤及一般规则，并 通过计算泄放面积或口径来确定选型 。同时也介绍了安全泄放装置的设置方式及设置方式选用的一 般原则。
压力容器设计安全泄压装置设计计算
2.55 10 5 F Ar0.82 Ws q
不需计算
kg/h
不需计算
kg/h
2.55 10 5 F Ar0.82 Ws 0.3 q
不需计算
kg/h
2.容器有绝热保温层：
2.61 (650 t ) Ar0.82 Ws 0.3 q
不需计算
kg/h
安全泄放装置设计计算
气体特性系数 对比温度 Tr 气体压缩系数 Pf=P+△P=
P0 2 Pf k 1
k k 1
共 2 页
第 2 页
2 k 1 C 520 k k 1
2.25 Z = 1.1 对比压力 Pr
k 1
356.06 0.33
不需计算
do ' = A1' = (π do'2)/4 = 不需计算
mm
2
安全泄放装置设计计算
液体体积膨胀系数 B 液体安全泄放量 Ws l/℃ 液体定压比热 Cp
共 2 页
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kJ/(kg℃) kg/h
Ws
BH Cp
所 需 要 选择的泄放面积 A0' 的 液体动力粘度 μ 最 小 排 计算泄放量 W 放 面 积 计算雷诺数 Re 计 算 查图 ζ '
不需计算 2.766E+01 不需计算 4.839E+03 不需计算
m2 m
2
m2 kg/h kg/h
易燃液化气体或位于可能发生火灾环境下工作的非易燃液化气体： 安 1.容器无绝热保温层： 全 2.61 (650 t ) Ar0.82 泄 2.容器有绝热保温层： Ws 放 q 量 WS 位于无火灾危险环境下工作的非易燃液化气体： 1.容器无绝热保温层：
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Ａ＞
（） ５ 安全阀的型式通常采用直接载荷弹簧式 安全阀。若采用非直接载荷弹簧式安全阀， 则必 须做到即使副阀失灵时， 主阀应仍能在规定的开 启压力下， 自行开启并排出全部额定泄放量。
Ｗ，
７ ｘ ２Ｋｄ／ Ｔ ． １一 ｐ、 ／ ６ Ｃ ０ Ｚ Ｍ
（） ２
４ 注意事项
（）安全泄压装置的动作压力可按操作工 １ 况、 容器的设计压力或最大允许工作压力确定， 但
当采用容器的最大允许工作压力时， 应在图样和 铭牌上注明。在安全泄压装置存在背压 的情况 下， 容器空间的超压限度不能超过规定。 （） ２ 容器不能承受可能出现的负压条件时， 应装设防负压的泄放装置。 （） ３ 在把多个容器看成一个容器时， 只需在
＊ ） 一０ （ ｋ５ 击） ２ － ＋ １ ｌ
２ ． ． 土） ４ １１ ３１ １。 １４（＿ － ． 丁 ）１ １ ． ４一１ ＝ ３
’ １。１ 十 １ ４
式中： — 气体绝热指数 ； ｋ
Ｋ— 安全阀的额定泄放系数， Ｋ取 ０９ ． 倍泄放系数（ 泄
压作用 。
质压力有可能超过设计压力的设备 ， 均应设置安 全泄压装置。如：
① 顶部操作压力大于００ ＭＰ 的压力容器 ． ａ ７ 和顶部操作压力大于 ００ ＭＰ 的蒸馏塔、 ． ａ ３ 蒸发 塔和汽提塔（ 汽提塔顶蒸汽通人另一个蒸馏塔者
除外） ；
② 往复式压缩机各段出口或电动往复泵、 齿 轮泵和螺杆泵等容积式泵的出口（ 设备本身已有 安全阀者除外） ；
③ 鼓风机、 离心式压缩机、 离心泵和蒸汽往 复机的出口（ 仅指与机泵出口连接的设备不能承 受其最高压力时） ； ④ 可燃的气体或液体受热膨胀时可能超压 的设备（ 两个切断阀之间总容积比较大的管道视 同一个压力容器） ； ⑤ 物料有可能突然超压或发生瞬时分解、 爆 聚、 连锁反应等剧烈反应（ 不包括反应速度达到爆 轰的设备） 从而造成操作压力超过设计压力的反
２０ ０ ４年 １ ２月
第 ３ 卷第 ６期 ３
当 代 化 工 Ｃ ｎｅ ｏａｙ ｅ ｃｌ ｕｔ ｏｔ ｍｐｒｒ Ｃ ｍｉ Ｉｄｓ ｙ ｈ ａ ｎ ｒ
Ｖｏ ３ ， ． ． ３ Ｎｏ ６ ｌ Ｄｅ ｅ ｈ ｒ ２ ０ ｃ ｍ ｅ ，０ ４
安全 泄压 装 置 的设 计‘
陈志军， 胡传顺， 张迎利
介质为气、 液两相流体时， 首先分别计算出液 体和气体的泄放量， 然后分别计算气体和液体排 放所需的喷嘴面积， 再将两者所需面积相加即为 安全阀喷嘴的总面积。
（） ６ 泄放管应尽量作成垂直管， 并在适当部 位开设排泄孔 ， 以防止雨、 雪及冷凝液等积聚在泄 放管内。锅炉上的安全阀排汽管底部应装设接到 安全地点的疏水管。
装置的设计。
关 键 词： 压力容器； 安全； 泄压 ； 设计 中图分类号 ： Ｔ ０ １３ Ｑ ． ５ 文献标识码： Ａ
文章编号 ： １７ 一４０２０ ）２ ０６ －３ ６１ ０６ （０４１ 一３１ ０
生产企业中压力容器、 压力管道、 锅炉等安全 运行是企业安全生产的关键点， 要防止这些受压 设备发生安全生产事故， 就必须做好受压设备安 全附件（ 安全泄压装置、 紧急切断装置、 安全联锁 装置、 压力仪表、 液面计、 测温仪表等） 的设计。安 全泄压装置的设置可以防止容器、 管道或系统内 的压力超过预先设定的安全值， 它包括泄压阀、 安 全阀、 安全泄压阀、 爆破片装置、 安全阀与爆破片 装置的组合装置、 易熔塞、 呼吸阀、 真空泄压阀、 泄 放管等。安全阀是一种靠阀前静压力动作并具有 能迅速全开或紧急动作特性的 自动压力泄放设 备。最常用的是直接载荷式（ 弹簧式、 杠杆式和重 锤式） 安全阀； 从其阀瓣开启程度可分为全启式和 微启式。爆破片装置是一种非重闭式泄压装置 ， 由爆破片、 夹持器和真空托架等组成， 爆破片是夹 在法兰之间的金属膜片， 受超压后爆破而达到泄
式中： Ａ— 安全阀的最小排放面积， ２ Ｍ ；
Ｃ— 气体特性参数， 可查表或按下式求取。
Ｃ ＝５ ０ ２
２ 安全泄压装置的工艺计算
以工程设计实例来说明确定安全泄压装置大 小的计算步骤。 某厂新建 ３台２０ ００衬 球罐， 直径 １． ｍ， ５７ 罐底高度 ３２ 盛装介质为混合液化石油气， ． ｍ， 球 罐设计压力为 １７ ＭＰ、 ． ａ设计温度一１． ７ ９７℃一 ５ ℃， ０ 罐外壁采用 ５ ｍ ０ ｍ厚聚氨脂泡沫隔热， 外
和。用于液体的安全阀出口管直径不应小于 １ ５
Ｍ Ｍ Ｏ
（） ４ 安全泄压装置与容器之间一般不得装设 截止阀门， 由于特殊情况需要设置， 若 则在容器正 常运行期间截止阀门必须保证全开并加铅封或锁 定， 截止阀的结构和通径应不妨碍安全 阀的安全 泄放。为实现安全阀的在线校验， 可在安全阀与 压力容器之间装设爆破片装置；
放系数通常由安全阀制造厂提供） 。对于全启式安全阀， 可取 Ｋ＝０６０ ．； ０７ ．－
Ｐ — 安全阀的泄放压力， ａ ｄ ＭＰ ；
Ｍ— 气体的 摩尔质量． ｋ ｏ 吨／ ｌ ｍ；
Ｚ— 气体的压缩系数； Ｔ— 泄放装置进口侧的气体温度， Ｋ，
同原则 ：
（） １ 在计算安全阀排放能力时， 通常应将排 放气体作为实际气体而不是理想气体来处理。排 放能力的计算状态均应采用排放条件下的温度、
压力。 （）因为大多数情况下， ２ 工艺物料均为混合 即： 所以许多情况下， 排放物料的组成会随着排放 物， ２５ Ｘ Ｆ 竺２ ．５ ０ Ａ ． １５ ８ Ｗ ｓ＝ — （） １ ４ 进程而改变。这会影响到排放能力的计算， 应予 式 中：Ｗ — 容器的安全泄放量， ／； Ｓ ｋｈ ｇ 以注意。
（ 辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 １３０） １０１
摘
要： 安全泄压装置对压力容器、 锅炉和管道等受压设备的安全运行十分重要， 其主要作
用是防止超过设计压力而发生安全生产事故。主要介绍了如何较系统地做好安全泄压装置的设 计， 包括安全泄压装置的设置原则、 工艺计算、 安装及注意事项等内容， 着重阐述了安全阀和爆破片
装设在容器液面以上气相空间部分， 或装设在与 压力容器气相空间相连的管道上， 且连接人口和
管道的截面积应不小于安全 阀进 口截面积 的总
危险的空间设置一个泄放装置， 但计算泄放装置 的泄放量应把容器间的连接管道包括在内。 （） ４ 安全泄压装置只能用来限定压力升高到
一给定值 ， 而不能用来降压。对于减压系统 ， 在考 虑火灾的情况下， 容器内润湿部分以上的设备材 料的温度可能达到足以降低材料强度的水平。所 以在这种情况下 ， 安全阀并不能防止设备的爆破。 因此， 除了设置安全阀防止一般超压外 ， 还应采用 蒸汽减压系统来保护设备。 （） ５ 对于火灾危险类别为甲、 丙类的设备 乙、
１ 安全泄压装置的设置原则
（） １ 在操作过程中由于工艺操作条件异常、 误操作、 动力故障、 火灾事故等不正常条件下， 介
应器或其他设备； ⑥ 处理的介质为其组成处于爆炸极限范围 内的混合物的设备、 管道系统。
： ０４１－９ 修订日期 ： ０４１－ ２０－ １ ０ ２０－ ２ ０７ ： 陈志军（９０ ）男， １７ － ， 高级工程师， 浙江慈澳人， ９ 年毕业于抚顺石油学院石油储运专业， Ｃ Ｅ抚顺分公司从辛石 １２ ９ 在 Ｐ 油储运设计工作， 现辽宁石油化工大学石油与天然气领域工程硕士在读。电话： ４３ ５３５ ． ０１ － ９７１ ７
将相应参数代人公式（）得： ２，
Ａ— ＞
一 一 ３ 一 一８９ ９ ０
＝１ ６７ ６
７ ６ ０ ‘ ３ ｘ０ ６ ｘ１７ 一 ｘ３ １ ．５ ． ｘ了 ５ ．／ ．７ ３ ． ｘ １ ０ １０ ６ ｘ ３ ３
所以， 根据计算结果选用规格为 Ｄ １０的全 Ｎ５ 启式弹簧安全阀。 在计算安全阀排放能力时应考虑以下一些共
万方数据
２０ ０ ４年 １ ２月
陈志军， 安全泄压装里的设计 等：
（） 故障保持” ４ 对于“ 型调节阀， 应按全开状 态来计算安全阀的排放能力。对于装有限位开关 的控制阀， 应按照没有限位阀来考虑。 （）当泄放排人一个密闭系统时， ５ 要采用正 确的背压参数。对普通型安全阀， 随着出口侧压
４ 在泄放压力下， — 液体的汽化潜热， ｋ ； 幼／ｇ Ａ — 容器受热 面积． ｒ 球形容器 Ａ ＝１５Ｄ 或从地面 ｒ ． 活 ７
起到７５ ． ｍ高度以下所包括的外表面积， 取两者
中 较大值，２ ｍ．
（）因为所有控制阀设计时都有一定的余 ３ 量， 所以都应考虑其最大通过能力， 而不是设计能 力。并且有必要考虑某些控制动作失灵的情况。
（） ５ 对易燃介质或毒性程度为极度、 高度或
中度危害介质的压力容器， 应在安全阀或爆破片 装置的排出口装设泄放管， 将排放介质引至安全 地点， 并进行妥善处理。严禁将混合后可能发生 化学反应并形成爆炸性混合气体的几种介质混合
排放。
力 Ｐ 值增大， 。 安全阀的理论泄放量随之减少。 ２３ 安全阀喷嘴总面积的计算 ．
３ 安全泄放装置的安装
（） １ 在相邻两个或几个压力容器之间如果没 有切断阀， 可在最前面一个设备上设置安全泄压 设施来保护下游的几个设备 ； （） ２ 安全泄放装置应设置在压力容器本体或 其附属管线上容易检查、 修理的部位 ， 并应有足够 的结构强度 ， 能承受该泄放装置泄放时所产生的 反力。安全阀的阀体应处于垂直方向； （） ３ 全启式安全阀和反拱形爆破片装置必须
万方数据
当
代
化
工
第３ ３卷第 ６期
（） ２ 加热炉的炉管不宜设置安全阀。
（）在同一压力系统中， ３ 压力来源处已有安
Ｄ — 容器外直径， ； Ｏ ｍ
Ｆ＝１ ０ ．． Ｆ— 系数 ， 容器置于地面上时 ，
全泄压装置， 则其余设备可不设。 （）由于使用安全阀可以不完全损失或不损 ４ 失物料， 并通常可以保持工艺过程不致因其而中 断等许多优点， 因此应首先考虑设置安全阀。只 有当安全阀不能满足工艺要求和可靠工作时， 如 容器内压力快速增长、 对密封有更高要求、 由于物 料导致安全阀被堵塞、 腐蚀、 锈死等情况， 可采用 爆破片装置或安全阀与爆破片装置的组合装置。 爆破片装置不宜用于液化气体贮罐和经常超压的