安全阀的选型 计算与设置规定

目 次
1 名词
2 引用标准
3 设计要求
3.1 安全阀的分类
3.2 安全阀的选型
3.3 安全阀的制造标准 3.4 安全阀的计算
3.5 安全阀设置
附录A 安全阀的计算
1 名词
1.1 安全阀
由弹簧作用或由导阀控制的安全阀。

当入口处静压超过设定压力时，阀瓣上升以泄放被保护系统的超压，当压力降至回座压力时，可以自动关闭的安全泄放阀。

1.2 导阀
控制主阀动作的辅助压力泄放阀。

1.3 全启式安全阀
当安全阀入口处的静压达到其设定压力时，阀瓣迅速上升至最大高度，最大限度地排除超压的物料。

一般用于可压缩流体。

阀瓣的最大上升高度不小于喉径的1/4。

1.4 微启式安全阀
当安全阀入口处的静压达到其设定压力时，阀瓣位置随入口压力的升高而成比列的升高，最大限度地减少应排出的物料。

一般用于不可压缩流体。

阀瓣的最大上升高度不小于喉径的1/40～1/20。

1.5 弹簧式安全阀
由弹簧作用的安全阀。

其设定压力由弹簧控制，其动作特性受背压的影响。

1.6 背压平衡式安全阀
由弹簧作用的安全阀。

其设定压力由弹簧控制，用活塞或波纹管减少背压对其动作性能的影响。

1.7 导阀式安全阀
由导阀控制的安全阀。

其设定压力由弹簧控制，其动作性能基本上不受背压的影响。

当导阀失灵时，主阀仍能在不超过泄放压力时自动开启，并排出全部额定泄放量。

1.8 主安全阀
安全阀是被保护系统的主要安全泄放装置，其泄放面积是基于最大可能事故工况下的泄放量。

1.9 辅助安全阀
辅助安全阀（有时多于一个）是主安全阀的辅助装置，提供除主安全阀以外的附加泄放面积。

用于非最大可能事故工况下的超压泄放。

1.10 实际排放面积
流体经过安全阀的最小流通面积。

1.11 有效泄放面积（最小泄放面积）
用公式或图表计算的泄放面积。

有效泄放面积要小于实际泄放面积。

1.12 喉径面积
安全阀喷嘴中最小直径的面积。

1.13 环隙面积
安全阀的阀瓣与阀座之间的圆柱形面积。

1.14 最大工作压力
系指容器在正常工作情况下容器顶部可能达到的最大压力。

见《设备和管道系统设计压力和温度的规定》（HG/T 20570.1-95）。

1.15 设计压力
系指设定的容器顶部的最高压力，应不小于安全阀的设定压力（开启压力）。

1.16 安全阀的设定压力
安全阀入口处的静压达到该值时，安全阀将动作。

设定压力要求不大于被保护系统内最低的设计压力。

1.17 安全阀的开启压力（整定压力）
安全阀的阀瓣开始升起，物料连续流出时的压力。

数值与设定压力相同。

1.18 安全阀的背压
作用在安全阀出口处的压力。

背压分为静背压和动背压。

静背压是指安全阀未起跳时阀出口处的压力；动背压是指安全阀起跳后，由于流体的流动引起的摩擦压力降值。

1.19 安全阀的超压
在泄放过程中，安全阀入口处的压力超过设定压力的部分。

通常以百分数表示。

1.20 安全阀的泄放压力
安全阀的阀芯升到最大高度后阀入口处的压力。

泄放压力等于设定压力加超压。

1.21 安全阀的回座压力
安全阀起跳后，随着被保护系统内压力的下降，阀芯重新回到阀座时的压力。

1.22 最大允许工作压力
系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。

该压力是根据容器受压原件的有效厚度计算所得，且取其最小值。

2 引用标准
API 520《Sizing,Selection,and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries》API 521《Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems》
API 526《Flanged Steel Safety-Relief Valves》
GB 12243 《弹簧直接载荷式安全阀》
国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》
3 设计要求
3.1 安全阀的分类
安全阀有好几种分类方法，如按国家标准分类、按结构分类、按动作原理分类和按阀瓣
开启高度分类等。

但在石油化工装置中常用的安全阀只有以下几种。

3.1.1 先导式安全阀：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。

3.1.2 平衡波纹管式安全阀：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。

3.1.3 通用式安全阀（弹簧直接载荷式安全阀）：
a) 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。

一般用于排放介质为气体的条件下；
b) 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。

一般用于排放介质为液体的条件下。

3.1.4 封闭弹簧式安全阀：指安全阀弹簧罩（阀盖）是封闭的，弹簧不与大气接触。

3.1.5 不封闭弹簧式安全阀：指安全阀弹簧罩（阀盖）不封闭，弹簧可与大气接触。

3.2 安全阀的选型
3.2.1 排放介质为气体时，一般选用全启式安全阀；排放介质为液体时，一般选用微启式安全阀，也可选用全启式安全阀。

当介质为液体选用全启式安全阀时，它的动作性能则变为微启式，其喷嘴内径应按微启式计算，应采用制造厂提供的微启式安全阀的流量系数。

3.2.2 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。

3.2.3 下列情况应选用平衡波纹管式安全阀：
a) 安全阀的背压力大于其整定压力的10 %，而小于30 %时；
b) 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。

3.2.4 下列情况应选用先导式安全阀：
a) 安全阀的背压力大于其整定压力的30 %以上时；
b) 对要求安全阀的密封性能特别好的场合；
c) 对于介质有毒、有害时，应选用不流动式导阀（即导阀打开时，它不向外排放介质）。

3.2.5 除用于水、蒸汽、空气、氮气的安全阀外，所有安全阀都应选用封闭弹簧式结构。

3.2.6 排放介质的温度大于300 ℃时，应选用带散热片安全阀。

3.2.7 为检查阀瓣的灵活程度或作紧急泄压用时，应选用带板手的安全阀；排放介质为蒸汽时，应选用带板手的安全阀。

3.3 安全阀的制造标准
3.3.1 安全阀的制造标准
目前我国采用的安全阀制造标准有两种：
a) 国家标准：GB12243《弹簧直接载荷式安全阀》；
b) API（美国石油协会）标准：API526《Flanged Steel Safety-Relief Valves》。

3.3.2 安装在处理易燃、易爆、有害、有毒介质的设备及管道上的安全阀，应选用API 标准制造的安全阀。

3.3.3 符合下列场所之一时，宜选用国家标准制造的安全阀：
a) 安装在水、蒸汽、空气、氮气等排放要求不高的场所；
b) 安全阀所保护设备的连续运转时间少于一年，或其他要求较低的场所。

3.4 安全阀的计算
本标准中安全阀的计算，是为确定安全阀的操作参数及所需的最大排放量，以安全阀的最大排放量作为安全阀喷嘴面积的计算依据。

3.4.1 技术参数的确定
3.4.1.1 定压（P s）的确定
安全阀的定压必须等于或稍小于设备和管道的设计压力，一般可根据设备或管道的最高操作压力来确定其安全阀的定压， 计算公式与设备设计压力相同， 可按式（3.4.1.1-1）至式（3.4.1.1-4）计算：
当P≤1.8（MPa.G）P s=P+0.18 （3.4.1.1-1）
当1.8（MPa.G）＜P＜4（MPa.G ）P s=1.1P（3.4.1.1-2）
当4（MPa.G）＜P＜8（MPa.G）P s=P+0.4 （3.4.1.1-3）
当P＞8（MPa.G）P s=1.05P （3.4.1.1-4）
当采用爆破片和安全阀串联布置时，爆破片的定压应大于安全阀的定压2%-3%；且最后应由爆破片制造厂确认。

3.4.1.2 积聚压力P a（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。

要计算安全阀的整定压力，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。

a) 非火灾工况的积聚压力：
1) 装一个安全阀时，压力容器允许的最大积聚压等于10 %的设计压力，或0.02 MPa 中较大值；
2) 装多个安全阀时，压力容器允许的最大积聚压等于16 %的设计压力，或0.03MPa 中较大值。

b) 火灾工况的积聚压力：
容器允许的最大积聚压等于21 %的设计压力；
c) 管道允许的最大积聚压力：
管道允许的最大积聚压等于33 %的设计压力。

积聚压力P a的确定见式（3.4.1.2）。

P a=△P o×P s （3.4.1.2）
式中：
ΔP o——超压百分数，%。

定压和积聚压力的取值见表3.4.1。

表3.4.1 定压和积聚压力的取值
单阀 多阀
项目
定压，%最大积聚压，%定压，%最大积聚压，%
非着火：第一阀 1001010016 其他阀 10516
着火：第一阀 1002110021 其他阀 10521
3.4.1.3 排放压力（P d）（MPa.G）的确定
安全阀的排放压力，等于安全阀的定压加上超过压力（△P o）。

故按式（3.4.1.3）计算：
P d=P s（1+△P o） （3.4.1.3）
3.4.1.4 背压（P b）的确定
安全阀的背压是安全阀出口侧的压力。

安全阀的背压等于安全阀开启前泄压总管的附加背压力与排放背压力之和。

a) 安全阀排放介质直接排往大气的背压：
若安全阀排放介质直接排往大气，安全阀的背压P b可取值为零；
b) 安全阀泄放介质排往火炬的背压：
若安全阀排放介质排往火炬，要考虑去火炬的管道及火炬系统的阻力，此时需仔细计算安全阀的背压。

对多压力源排放系统的静背压的确定，应在系统安全分析选定的工况下，在某泄压源泄压前，其它泄压源排放流体时引起的该安全阀出口处总背压值，为该泄压源的静背压。

计算时可取最大值作为静背压。

此时，应按下列三种工况进行安全阀的选型及计算：
1) 通用式安全阀背压：
对通用式安全阀背压的要求：P b＜10 %P s；
2) 波纹管平衡式安全阀的背压：
对波纹管平衡式安全阀的背压的要求：10 %P s＜P b＜30 %P s；
3) 先导式安全阀的背压：
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。

如果背压较高时，应与制造商协商，在安全阀结构设计上采用必要措施来解决。

3.4.2 安全阀排放量的计算
造成设备或管道超压的原因主要是：火灾，操作故障，动力故障等。

确定安全阀排量应按工艺过程具体考虑。

一般是按可能发生的各种单一事故计算其排放量，取其中的最大值，定为工艺要求的安全阀的排放量（又称泄放量），以W 表示。

3.4.2 计算的安全阀的排放量W，是工艺设计对安全阀选型的要求。

安全阀的额定排放量W r，是采用安全阀制造厂的定义；它与工艺设计所需安全阀的排放量之间的关系是：W r≥W，也就是说安全阀选型的额定排放量W r必须大于或等于工艺设计所需的安全阀的排放量W。

国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》中对计算安全阀在不同工况下的排放量计算有明确规定，在规定以外的内容可参见美国石油学会API-RP-520 和API-RP-521 的有关部分。

3.4.2 所介绍的方法是考虑了工程的处理和我国有关规定的推荐方法，总的来说，与API-RP-520 和API-RP-521 推荐的方法一致或更安全些，同时也满足了我国《压力容器安全技术监察规程》的要求。

对欲保护的设备而言，安全阀排放量的计算原则总的来说，就是求得在不同的操作故障、设备故障和火灾时，应安装安全阀的设备内可能的最大存液量或最大存气量，我们可以把它简称为最大物料量。

这个最大物料量的计算方法有两种，对火灾工况是采用经验公式计算，而对于操作故障和设备故障而言，是采用物料平衡的原理来计算。

对欲保护的管道而言，安全阀排放量的计算原则总的来说，可以采用经验公式计算，也可按ASME 的规定采用定尺寸的安全阀来使用。

因为液体是不可压缩，只要排放出很少的液体，管道内的压力就会大幅度的下降。

3.4.2.1 外部火灾安全阀的排放量
液体烃类物质的贮存压力大于或等于与贮存温度相对应的气化压力，此时当贮罐曝露于火焰前时，由于辐射、对流传热和火焰的直接接触，容器内贮存的物质被加热，压力升高，直到安全阀开启，使容器内压力不超过最大操作压力。

若安全阀的能力小于产生的蒸气量，则容器内的压力就会升高到最大操作压力以上，这是不安全的。

容器曝露于火焰前，按传入容器的热量计算安全阀所需的排放量。

API-RP-520根据试验数据给出了储罐在火灾时的安全阀计算方法，按容器的湿表面（或称为受热面积）在火灾时吸热来计算；而忽略不含液体的容器表面受热。

a) 液化石油气贮槽：
设置在有火灾险处的液化石油气贮槽，当发生火灾时，因温度激烈上升，液化石油气气
化而超压，安全阀的排放量应大于气化产生的蒸气量。

对于易燃液化气或安装在可能发生火灾处的非易燃液化气，这类容器按照保温情况不同，分别计算。

1) 不保温的容器：压力容器安全泄放量计算见式3.4.2.1-1；
W=255000FA0.82/r（3.4.2.1-1）
式中：
A——容器湿表面积，m2，计算方法见表3.4.2.1-1；
W——压力容器安全泄放量，kg/hr；
r——在泄放压力下液化气体的气化潜热，kJ/kg（低于93 kJ/kg 不适用）；
F——泄放减低系数表，取值范围见表3.4.2.1-2。

表3.4.2.1-1 容器的湿表面积A 计算
序号 容器形式 容器的受热面积A，m2
1 半球形封头卧式容器 A=π×D×L
2 椭圆形封头卧式容器①②A=π×D×（L+0.3D）
3 立式容器 A=π×D×L1
4 球式容器 A=π/2×D2或从地平面起到7.
5 m 高度以下所包括的外表面积，取二者中较大的值
①若知道容器的总长L（容器两端顶点距离）时，椭园形封头卧式容器的受热面积A 计算见式（3.4.2.1-2）：
A=πD×（L+0.3D）（3.4.2.1-2）
②若只知道容器筒体的长度L2（容器切线至切线的距离）时，椭园形封头卧式容器的受热面积A 计算见式（3.4.2.1-3）：
A=L2πD+2.61×D2（3.4.2.1-3）
椭园形封头的表面积等于1.66 倍平封头的表面积。

表3.4.2.1-1 中：
D——容器的外径，m；
L——容器的总长（容器两端顶点距离），m；
L1——容器内最高液位，m；
L2——容器筒体的切线长度（容器切线至切线的距离），m。

计算容器的湿表面积时：
所谓地面，通常指地平面，但也可以是任何能形成相当大火焰的平面。

气体压缩机出口的缓冲罐一般只盛一半液体，湿表面积按容器总表面积的50 %计。

分离罐内只有少量的液体，湿表面积按比例计算。

分馏塔的湿表面积可假设为塔底和7.5 m 高度的塔盘内积盛液体部分表面积之和。

壳管式换热器的壳侧要考虑100 %的外表面积为湿表面积。

釜式换热器按75 %外表面积为湿表面积。

分子筛气体干燥器按25 %考虑。

分子筛液体干燥器按100 %考虑。

气体洗涤器按50 %考虑。

泄放减低系数见表3.4.2.1-2。

表3.4.2.1-2 泄放减低系数
序号 安装形式 F 1容器在地下，用砂土复盖 0.3﹡ 2容器在地上，存放易燃液体的容器 1﹡
3 容器在地上，物料是易燃液体 容器设有水喷淋装置:
水流量＞10 L/（m2·min）水流量≤10 L/（m2·min） 0.6﹡ 1
4容器在地上，物料是不易燃液体 0.3 ﹡ 表3.4.2.1-2 选自国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程规定》。

2) 有完善的绝热材料保温的液化气容器
按国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》的规定：
W=9.4×（650-t）λA0.82/（δq） （3.4.2.1-4）
式中：
W——火灾工况时安全阀所需的排放量，kg/hr；
t——泄压工况时被泄放液体的饱和温度，℃；
λ——常温下绝热材料的导热系数，W/（m·K）；见表3.4.2.1-3；
A——容器湿表面积，m2；计算方法见表3.4.2.1-1；
δ——保温层厚度，m；
q——液体在泄压工况时的汽化潜热，kJ/kg。

对保温材料的要求：
保温后减弱吸热可靠性的重要因素是保温材料在高温下的耐热性和机械强度。

因此要求保温材料必须是块状或预制的，能连续承受593 ℃的高温。

这就使大多数的玻璃棉和矿渣棉无法使用。

发生火灾时，在高压消防水的冲击下，保温层和保护层的结构和材料要保证保温层保持在原来的位置上不掉下。

采用不同材料组成多层保温时，要检验预定温度下每层材料的物理性能。

往金属表面上喷淋水可形成水膜。

在理想情况下，水膜可吸收大量的辐射热，使金属表面保持较低的温度。

一般采用的喷淋强度为0.124 m3/（hr·m2）～0.49 m3/（hr·m2）。

对于容器，水喷淋的最重要部位是顶部，因为容器顶部无液体保护，容易发生局部过热。

影响水喷淋可靠性的因素很多，如冬天冰冻、系统堵塞、水力不足、风速过高等都会影响水喷洒的均匀性，所以API-RP-520不考虑喷淋水的外壁校正系数。

由于水喷淋能有效地降低金属表面温度，所以对贮存大量轻烃类的贮罐，要特别考虑采用喷淋水系统。

安全阀能使容器内部压力不超过容器的最大积聚压力，但并不能保护非湿表面因局部过热造成的损坏。

对贮罐采用减压和泄压等空罐措施可减少贮罐内的压力和罐壁所受的应力，这有利于减少贮罐破裂后罐内燃料加入火灾的可能。

但减压和泄压措施并不能减少泄压设施的负荷。

常温下保温材料的导热系数λ见表3.4.2.1-3。

表3.4.2.1-3 常温下保温材料的导热系数λ
序号 材料名称 导热系数，W/（m·k）
1普通玻璃棉 0.04～0.058
2超细玻璃棉 0.035～0.041
3高温玻璃棉 0.032～0.033
4岩棉 0.047～0.058
5微孔硅酸钙 0.055～0.064
6轻质铝镁材料
SML20.0534
SML30.08065
7硅酸铝纤维 0.036～0.048
8矿渣棉 0.042～0.058
9聚氨脂泡沫塑料
硬质 0.022～0.024
软质 0.036
10可发性聚苯乙烯泡沫塑料 0.0314～0.0466
11聚氯乙烯泡沫塑料 0.022～0.035
12泡沫玻璃 0.05～0.0698
13憎水珍珠岩 0.058～0.07
3) 外部火灾情况下气体或蒸气的容器
火灾情况下气体膨胀容器安全阀排量计算见式（3.4.2.1-5）：
W=8.765（P d·M）0.5［A（T w-T1）1.25/（T11.1506）］
W=8.765（P d·M）0.5［A（866-T1）1.25/（T11.1506）］ （3.4.2.1-5）
T1=（P d/P n）T n
式中：
W——安全阀所需的排量，kg/hr；
T w——容器的壁温，K；（碳钢材料的壁温为593 ℃，T w=593+273=866 K，如果对于
不锈钢材料的壁温不清楚时，在计算中也假设为593 ℃）；
T1——安全阀入口介质泄放温度，K；
T n——气体正常操作的温度，K；
P n——气体正常操作的压力，（MPa.A）；
P d——上游泄放压力，（MPa.A）；
M——气体或蒸气的分子量；
A——容器暴露的表面积，m2。

3.4.2.2 设备及操作故障时的排放量
a) 故障时的安全阀排放量见表3.4.2.2-1：
表3.5.2.2-1 设备及操作故障泄放量计算基准汇总表 序号 条件 液体泄放 气体泄放
1容器出口关闭 最大液体进入量 进入的蒸汽和水蒸汽总量加上泄放条件下产生的蒸汽量
2冷凝器供水中断 泄放条件下冷凝器的总凝汽量
3塔顶回流中断 进入的总气量加上泄放条件下产生的蒸汽量，减去侧线回流冷凝的蒸汽量
4侧线回流中断 进入和离开侧线部位的蒸汽差值5自动控制故障 逐个具体分析 必须逐个对各种情况作具体分析6贮罐溢出 最大液体进入量
7 不正常的热量或蒸汽进入 计算最大蒸汽产生量，包括因过热产生的不凝气
8换热器管破裂 对换热器采用一根管的截面积的两倍破裂后导致挥发性物质进入时所产生的蒸汽量
b) 冷凝器的冷却故障：
冷凝器失去全部冷凝功能。

此时，安全阀的排放量按正常操作条件下塔顶物料的组分和温度下的蒸汽量计算。

另一种是冷凝器失去部分冷凝能力。

此时，排放量按正常工况下进入冷凝器的蒸汽量和冷凝量的差值计算。

不安装百叶窗的空冷器在发生供电故障时，其自然通风冷却负荷按25 %正常负荷考虑，排放量按正常负荷的75 %考虑。

当空冷器安装有百叶窗时，百叶窗在故障时的位置（若采用动力驱动）和百叶窗在冬天的最小定位，是决定自然通风冷却负荷率的主要因素。

百叶窗在冬天的位置可能接近关闭，因此仍按100 %的负荷计算排放量。

蒸馏塔顶的安全阀排放量，应按塔顶馏出物的总量（包括回流）计算。

c) 回流和出料故障：
1) 塔顶回流中断：
当发生塔顶回流中断时，按表3.4.2.2-1 中条件考虑；
2) 塔底出料故障：
塔底出料泵停止运行或阀门关闭时，产生的蒸汽量相当于泵抽出流量所带走热量产生的蒸汽；
塔顶回流和塔底出料同时发生故障的机会是罕见的。

此时可按二者中影响较大的故障计算；
3) 侧线回流故障：
按进入和离开侧线部位的蒸汽差值计算。

d) 装置停电故障：
装置停电引起故障时，安全阀的排放量的计算，必须分析停电的范围及影响生产的情况。

它可能影响泵、风机、压缩机、阀门电动执行机构的工作，有时还会影响仪表风的工作。

为防止事故，一般而言应按照安全阀所保护的系统仔细分析停电的影响范围，按照最大值计算安全阀的排放量；
e) 调节阀故障：
工艺自控调节阀一般装在设备的进出口处，调节阀发生故障、或者停电、停仪表风时，都会造成调节阀失去作用；
1) 入口调节阀故障：
若入口调节阀发生故障时，入口调节阀是关闭状，这不需考虑超压的泄压措施；若入口调节阀发生故障时，入口调节阀是全开状或部分开启状，这就需考虑超压的泄压措施；为此设置的安全阀的泄放量：是最大的入口流量和开着的出口阀的最大流量的差值。

气体调节阀故障所需的安全阀的排放量：
若P2＞P1/2，V=2763C V[△P（P1+P2）/（G g·T）] 0.5 （3.4.2.2-1）
若P2≤P1/2，V=2396P1C V/（G g·T）0.5 （3.4.2.2-2）
水蒸汽调节阀故障所需的安全阀的排放量：
若P2＞P1/2：
△（P1+P2）] 0.5/（1+0.0013△t）（3.4.2.2-3）
W=139.7C v[P
若P2≤P1/2：
W=121.3P1C v/（1+0.0013△t）（3.4.2.2-4）
液体调节阀故障所需的安全阀的排放量：
W=2737C v（△P·G l）0.5；△P=P1-P2 （3.4.2.2-5）
式中：
V——调节阀所需的安全阀的体积排放量，Nm3/hr；
W——调节阀所需的安全阀的重量排放量，kg/hr；
C v——调节阀的C v值*（由仪表专业提供）；
G g——气体或蒸汽的比重（与空气比）；
G1——液体的比重（与水比）；
P1——调节阀上游的压力，（MPa.A）；
P2——调节阀的泄放压力，（MPa.A）；
△P——调节阀上游与泄放的压差，（MPa.A）；
T——调节阀上游的泄放温度，K；
△t——水蒸汽的过热度，K。

注： 调节阀的C V 值*是指在给定行程下，阀两端压差为1 lb/in2 时，温度为60 ºF 的水，每分钟流经调节阀的体积（以gal 计）。

闪蒸液体调节阀故障所需的安全阀的排放量：
若P1-P2≥F12（P1-P vc）时：
W=2737C V·F l[（P1-P vc）G]0.5（3.4.2.2-6）
P vc=[0.96-0.28（P v/P c）0.5]P v
式中：
W——调节阀所需的安全阀的排放量，kg/hr；
G——介质在上游温度下的比重；
P1——调节阀上游的压力，（MPa.A）；
P vc——调节阀缩脉压力，（MPa.A）；
P c——介质的临界压力，（MPa.A）；
P v——调节阀上游温度下介质的蒸汽压，（MPa.A）；
F1——压力校正系数。

注： P vc 缩脉压力（vena contracta）是指介质流经调节阀处的最低压力。

压力校正系数F1见表3.4.2.2-2：
表3.4.2.2-2 压力校正系数F1
序号 调节阀型 流开
（Flow direction open）
流关
（Flow direction close）
1球型阀，柱塞型 0.900.85 2球型阀，缩径型 0.900.80 3球型阀，V 型 0.980.98 4球型阀，笼型 -- 0.90 5球型阀，针型 0.80 0.50
6分体型阀 0.750.80
7角阀，文丘里型 0.900.48
8角阀，柱塞型 0.890.81
9三通阀 0.750.75
10蝶阀，60°开 0.580.58
11球阀，槽形环 0.600.60
12Saunders0.68--
13偏心旋转型阀 0.800.58
2) 出口调节阀故障：
当设备的出口只有一个，而发生事故时，出口的调节阀全开，不需考虑超压的泄压措施；若同一故障使一个或几个进口阀开，而出口阀也开着，此时可能需要安全阀来防止超压，这安全阀的泄放量是最大流入量与最大流出量的差值。

f) 内部爆炸：
设备内部爆炸一般采用爆破片控制。

对于一般炼油厂和石油化工厂发生的烃类和空气混合物的爆炸，按0.06 m2/m3 蒸汽容积决定爆破片的面积。

爆破片的厚度应由爆破片制造厂决定；
g) 换热器管子破裂：
1) 换热器低压侧的设计压力大于2/3 的高压侧的设计压力时，由于整根管子完全断裂极少发生，可不考虑换热器管子破裂，不需设安全阀；
2) 换热器低压侧设计压力小于或等于2/3 高压侧的操作压力时，整根管子完全断裂虽很少发生，但要考虑换热器管子破裂，需设安全阀；
3) 换热器高压侧的操作压力大于等于7（MPa.G）［约1000（psi.G）］，或低压侧的介质是能闪蒸液体，或介质是含有蒸气、会汽化的液体；整根管子完全断裂的故障应考虑，而且与差压无关，需设安全阀。

换热管破裂引起的安全阀排放量，按式（3.4.2.2-7）至式（3.4.2.2-9）计算：
换热器的高压侧的流体是气体：
W＝2345a(P H+0.1)(M/T)0.5（3.4.2.2-7）
换热器的高压侧的流体是液体：
W＝9963a[（P H-P vc）S]0.5（3.4.2.2-8）
换热器的高压侧的流体是闪蒸液体：
如果：P H-1.1P DL>P1-P vc
W＝9963a[（P H-P vc）S]0.5（3.4.2.2-9）
P vc=[0.96-0.28（P v/P c）0.5]P v
式中：。