安全阀计算 规定讲解
安全阀的选用和计算规定
安全阀的选用和计算规定一、安全阀的选用规定：1.按照规定的工作条件来选择安全阀的额定压力和流量。
必须根据设备的工作条件、操作特点和相应的规范标准来选择安全阀的额定压力，以确保它能在设备的工作压力范围内有效地保护设备。
2.根据工作介质的特性选择安全阀的材质。
不同的介质对安全阀的材质有不同的要求，如对腐蚀性介质，则需选择耐腐蚀材质制造的安全阀。
3.根据工作温度来选择安全阀的材质和密封材料。
工作温度对安全阀的选材和密封材料有直接影响，需要选择适合工作温度的材质来制造安全阀。
4.根据设备的工作流量和要求来选择安全阀的开启面积。
根据设备的流体流量大小和要求来选择安全阀的开启面积，以确保安全阀能够按要求有效地排放流体。
5.按照国家和行业标准来选择安全阀。
在选用安全阀时，应根据国家和行业标准来选择，确保安全阀符合国家和行业的规范要求。
二、安全阀的计算规定：1.根据设备的最大工作压力和流量来计算安全阀的额定压力和流量。
根据设备的最大工作压力和流量来计算安全阀的额定压力和流量需求，以确保安全阀能在设备工作压力范围内正常运行。
2.根据安全阀的结构和参数来进行压力计算。
安全阀还需要根据其结构和参数进行详细的压力计算，包括启闭压力、启闭压差、导程等，以确保它能够准确、可靠地工作。
3.根据设备的流体性质来选择安全阀的参数。
设备所使用的流体对安全阀的参数也有一定的影响，如流体的压缩系数、密度、黏度等，需要根据流体的性质来进行计算和选择。
4.按照国家和行业标准进行安全阀的计算。
安全阀的计算应按照国家和行业的标准进行，以确保安全阀的计算结果符合规范要求，保证设备的安全运行。
以上就是安全阀的选用和计算规定的相关内容，通过以上规定的选择和计算，可以确保安全阀能够正常、准确地运行，防止设备超压事故的发生。
安全阀计算规定讲解
安全阀计算规定讲解安全阀计算规定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。
安全阀计算与选型
安全阀计算与选型安全阀是一种重要的安全装置，用于保护设备和系统免受过高压力的损坏。
安全阀计算与选型是安装和运行安全阀之前必须进行的一项任务，以下是关于安全阀计算与选型的详细介绍。
1.安全阀计算安全阀的计算是为了确定安全阀的工作参数，确保其能够在额定条件下正常工作。
主要的计算参数包括：-流量：根据设备或系统的最大流量及规定的安全系数，计算出安全阀的额定流量。
一般采用公式：Q=K*A*√Δp，其中Q为流量，K为流量系数，A为阀门流通面积，Δp为安全阀入口和出口端的压力差。
-座密封面积：座密封面积的选择取决于流量和压力，应使其能够满足流量要求同时提供足够的座密封力。
-开启压力：根据设备或系统的最大工作压力，确定安全阀的开启压力。
开启压力一般取最大工作压力的110%到120%之间。
-排气面积：为了能够及时排除流体，减少因压力波动引起的危险，需要确定安全阀的排气面积。
-安全系数：确定安全阀的工作压力和流量时，都需要考虑安全系数。
一般来说，安全阀的开启压力应该小于工作压力的110%到120%，流量应有一定的安全系数。
2.安全阀选型安全阀的选型是根据计算结果和实际需求，在市场上选择合适的安全阀产品。
选择安全阀时需要考虑以下几个方面：-压力等级：根据设备或系统的工作压力范围选择相应的安全阀压力等级。
安全阀的压力等级应大于工作压力，以保证其可靠性和安全性。
-阀体材质：根据介质的性质和工作条件选择安全阀的阀体材质。
一般常见的材质包括铜合金、不锈钢、铸铁等。
-阀门类型：根据介质性质和工作条件选择阀门类型，包括弹簧式安全阀、先导式安全阀、座式安全阀等。
其中，先导式安全阀适用于高压差和高流量条件下。
-排气方式：根据工作要求和排气条件选择安全阀的排气方式，有侧排气、顶排气等。
-产品质量和认证：选择具备高质量和可靠性的安全阀产品，最好选择符合国际或行业相关认证标准的产品。
3.详细设计和安装在安全阀计算和选型完成后，需要进行详细的设计和安装。
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；。
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：,mm2［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。
安全阀的选型计算与设置规定
安全阀的选型计算与设置规定安全阀是一种用于保护压力容器和管道系统不超过允许压力的装置。
安全阀的选型、计算和设置是确保装置正常运行和安全操作的关键。
1.安全阀的选型：选择合适的安全阀需要考虑以下因素：-工作压力：安全阀的额定压力必须大于或等于工作压力。
-流量：根据流体在压力释放时的需求，选择合适的安全阀口径。
-温度：根据流体的温度选择适当的材料和阀芯结构。
-流体性质：根据不同的流体性质选择适当的材料，如液态、气态或腐蚀性流体。
2.安全阀的计算：安全阀的计算主要包括以下几个方面：-弹簧选择：根据安全阀的工作压力和弹簧的特性曲线，选择合适的弹簧。
-泄露流量计算：根据流体在压力释放时的需求，计算出需要泄露的流量。
-冲击压力计算：计算流体在压力释放时产生的冲击压力，选择合适的安全阀结构和材料来抵抗冲击压力。
3.安全阀的设置规定：根据不同国家和地区的标准和规范，设置安全阀需要满足以下要求：-安装位置：安全阀应设置在压力容器或管道系统的高压部分，使其能及时响应并释放压力。
-排放方向：安全阀的排放方向应指向安全区域，远离人员和设备。
-固定方式：安全阀应牢固固定在安装位置上，以防止振动或其他因素导致安全阀脱落或破坏。
-调整和维护：安全阀应定期检查和维护，确保其正常运行和可靠性。
总之，安全阀的选型、计算和设置规定是确保装置安全操作的重要环节。
正确选择合适的安全阀，进行计算和设置，能够保证装置在超压情况下能够及时响应，释放压力，保护人员和设备的安全。
同时，也需要按照规范要求进行定期检查和维护，确保安全阀的正常运行和可靠性。
安全阀额定排量计算
安全阀额定排量计算
一、介质为液体（参照GB12241-89标准）
式中Wt--安全阀的理论排量，Kg/h A--流道面积，mm2 ρ--介质密度，Kg/ mm3（如水ρ=1000 Kg/ mm3）△P--阀门前后压差，△P=Pp·Pb，Mpa Pp--排放压力，Mpa（绝对压力）Pb--阀门出口侧压力，Mpa(对空排放时Pb为0)
二、介质为蒸汽（参照《蒸汽锅炉安全监察规程》
式中K--排放系统，对微启式安全阀C=0.2。
全启式安全阀C=0.7 M--气体分子量（如空气M=29，甲烷M=16）Z--气体在操作温度下的压缩系数，（如空气在常温，压力为1.6Mpa下Z=0.99，压力为10Mpa下Z=0.95）T--气体的温度，K（T=273+摄氏度）
三、介质为气体（参照GB12241-89标准）
Wt=CA（10.2P+1）
式中C--排放系统，对微启式安全阀C=0.085。
全启式安全阀C=0.235 P--安全阀入口处压力，Mpa K--蒸汽比容修正系数，一般取K=1 A--流道面积，mm2
密封性要求（依据GB12243-89）
安全阀类型流道直径
(mm)
最大允许泄漏率，气泡数/min(试验介质：空气或其它气体) 公称压力PN,Mpa
< 10 ≥ 10
一般安全阀
< 20 40 60
≥ 2020 30
背压平衡安全阀
< 20 50 75
≥ 2030 45
注：
1. 进行蒸汽安全阀密封试验时，用目视或听音的方法检查阀的出口端，如未发现泄漏现象，则认为密封性合格。
2. 进行水或其它液体用安全阀密封试验时，在规定的试验持续时间2分钟内，其密封面处不应有流淌的水
珠。
安全阀的选用和计算规定
安全阀的选用和计算规定一、引言安全阀在工业设备和系统中起到重要的安全保护作用，用于调节流体压力，防止系统超压或因故障引起的危险情况。
正确选用和计算安全阀是确保系统安全运行的关键之一。
本文将介绍安全阀的选用和计算规定，以帮助读者更好地了解和应用安全阀。
二、安全阀的选用在选用安全阀时，需要考虑以下几个因素：1. 工作介质首先需要确定工作介质的性质，包括液体、气体、蒸汽等。
不同的工作介质对安全阀的选择有不同的要求，例如蒸汽需要选择能够承受高温高压的安全阀。
2. 流量要求根据工作介质的流量要求，选择适当的安全阀大小。
流量大的系统需要选用大口径的安全阀，以确保能够有效地排放过量压力。
3. 压力范围安全阀需要在设定的压力范围内工作，因此需要根据系统的工作压力确定安全阀的额定压力范围。
4. 工作温度工作温度会对安全阀的材质和密封性能有一定要求。
根据工作温度选择能够耐高温的材料，以确保安全阀在不同温度下的可靠性。
5. 设备安装位置安全阀的安装位置也需要考虑，确保能够有效地排放过量压力，并方便进行维护和检修。
三、安全阀的计算规定为了确保安全阀选择合适并能够正常工作，需要进行一定的计算和设计。
1. 排放系数排放系数是安全阀计算的重要参数，用于确定安全阀的有效排放面积。
根据系统的特点和工况，选择对应的排放系数。
2. 设定压力设定压力是安全阀的工作压力，通常为系统的额定压力加上一定的安全余量。
设定压力应根据系统要求和工况确定。
3. 排放能力计算安全阀的排放能力需要根据工作介质和流量要求进行计算。
根据流体的物性参数和安全阀的特性，计算安全阀的排放能力，确保能够满足系统的需求。
4. 选择合适的安全阀根据计算得到的排放能力和其他参数，选择合适的安全阀型号和规格。
需要注意安全阀的额定压力范围、排放系数、耐压能力等要求，确保选用的安全阀符合系统需求。
5. 安全阀设置根据系统的特点和要求，确定安全阀的安装位置和管道布局。
安全阀应尽可能靠近压力源，并避免过热、过冷等因素对安全阀的影响。
安全阀选择计算(实用管件阀门手册)——【钻井采油 页岩气】
1第九章 安全阀选择计算安全阀选择计算主要是确定公称通径（即安全阀进口通径）的计算。
1 确定安全阀公称通径的原则和步骤确定安全阀公称通径的原则是，使所选安全阀的额定排量大于，并尽可能接近被保护设备必需的排量（亦称安全泄放量）。
安全阀的排量如果小于设备所需的排量，就不能起到有效降压的作用；但如果过分高于所需的排量，则也会对阀门性能带来不利影响，甚至造成安全阀频跳，给设备带来危险，并使安全阀易于受损。
当受压设备发生异常超压时，防止过分超压所需的排量由设备的运行条件和导致超压的原因等因素决定。
而安全阀的额定排量则应根据制造厂提供的资料通过计算来确定。
确定安全阀公称通径的步骤是，首先通过计算确定安全阀的流道面积（亦称喉部面积）；然后根据流道面积并参照制造厂的样本确定公称通径。
2 计算安全阀的流道面积2.1 气体介质安全阀的计算流道面积当通过安全阀的排放为临界流动状况时：MZTCP K W A dr dr g 10式中：A ——安全阀计算流道面积，mm 2；W g ——气体的必需排量，kg/h ；K dr ——安全阀额定排量系数，由制造厂提供； P dr ——额定排放压力，MPa （绝压）；2C ——绝热指数k 的函数（见表9-1）； T ——排放温度，K ； Z ——气体压缩性系数； M ——气体分子量，kg/kmol 。
安全阀在下列条件下达到临界流动状况：112-⎪⎭⎫⎝⎛+≤k k dr b k P P式中：P b ——安全阀出口压力（背压力），MPa （绝压）。
气体通过安全阀的流动在多数情况下为临界流动状况。
但如果流动处于亚临界流动状况，则应将按上式计算的流道面积按亚临界流动下的排量修正系数K b 进行修正（参见GB/T 12241《安全阀一般要求》）。
表9-1 与k 值对应的C 值32.2 蒸汽介质安全阀的计算流道面积假设通过安全阀的排放为临界流动状况。
当压力为0.1MPa 至11MPa 时：shdr dr shK P K W A 25.5=当压力大于11MPa 至22MPa 时：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1000644.271061242.3325.5dr dr shdr dr shP P K P K W A式中：A ——安全阀计算流道面积，mm 2；W sh ——蒸汽的必需排量，kg/h ；K dr ——安全阀额定排量系数，由制造厂提供；4P dr ——额定排放压力，MPa （绝压）；K sh ——过热修正系数（过热蒸汽是指过热度大于10℃的蒸汽；对饱和蒸汽，K sh 为1）。
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。
安全阀的工艺计算
安全阀工艺计算1 安全阀工艺计算1.1 操作参数1.1.1 最高操作压力P（表）：设备运行期间可能达到的最高压力，一般应按不同工艺过程确定。
1.1.2 安全阀定压P s：安全阀的开启压力。
安全阀定压P s（表）必须等于或稍小于设备设计压力P D（表）；由不同工艺操作压力和设备设计压力确定。
当安全阀定压P s=设备设计压力时，当P≤1.8MPa（表）时，P s=P D+0.1=P+0.18+0.1当1.8<P≤4MPa（表）时，P s=P D+0.1=1.1P+0.1当4<P≤8MPa（表）时，P s=P D+0.1=P+0.4+0.1当P>8MPa（表）时，P s=P D+0.1=1.05P+0.1 （1-1）注：P D（表）：设备设计压力；P s（表）：安全阀定压；P D（表）：设备设计压力；P（表）：设备最高操作压力；1.1.3 积聚压力Pa（表）：安全阀排放介质过程中，允许压力增加超过设备的设计压力的数值，可按表1.1选取表1.1 定压和积聚压极限1.1.4容许过压P h（表）：容许压力增加超过定压的数值。
如果定压等于设计压力：P s=P D，则P h=P a+P D-P s如果定压小于设计压力：P s<P D，则P h=P a+P D-P s（1-2）1.1.5最高泄放压力P m（绝）：安全阀达到最大泄放能力时的压力。
一般按如下计算：P m=P a+P a（1-3）1.1.6 背压P2（安全阀出口压力）背压是由于排放系统有压力而存在于安全阀出口的压力，它是迭加背压（安全阀开启前泄压总管的压力）和积聚背压（积聚背压是在安全阀开启后，由于介质流动所增加的压力）的总和。
对于普通型（非平衡型）安全阀：P2≤10%P S1.1.7 回座压差：是安全阀的定压与关闭压力的差值，以定压的百分数或压力单位表示。
P D<回座压力<P S1.1.8 安全阀的压力等级关系（即容器设计压力，安全阀容许积聚压、定压、注：1、与ASME锅炉压力容器规程和《压力容器安全技术监察规程，1990》基本一致；2、所示压力条件是安装在容器的安全阀条件；3、操作压力可高于或低于90%；4、回座和压差应参照ASME规程有关章节。
安全阀计算
安全阀计算
设备名称：
图号：
安全阀计算
一、压力容器安全泄放量W S′的计算
W S′＝2.83×10-3ρυd2㎏/h
=2.83×10-3×1.8×10×8002
=32601㎏/h
式中：W
′—压力容器安全泄放量,㎏/h;
S
d—压力容器进口管内径,㎜;
υ—压力容器进口管内流速,υ=10m/s;
ρ—泄放压力下的介质密度,ρ=1.8kg/m3
二、安全阀排放能力W S的计算
选用安全阀型号:A48Y-16DN300; 喉径d1=200㎜。
Ws= 5.25×KP d A kg/h
= 5.25×0.70×0.4×31400
=46157kg/h
式中: Ws—安全阀排放能力，kg/h；
P d—安全阀排放压力（绝压）P d=1.05×0.3+0.1MP a=0.4 MP a；
A—安全阀最小排放面积A=0.785d t2=0.785×2002=17671 mm2。
K —排放系数，近似取K=0.70
三、比较
W S＝46157kg/h＞W S′＝32601㎏/h 故安全
安全阀计算参考资料
1、国家质量技术监督局：《固定式压力容器安全技术监察规程》
2、GB/T150-2011《压力容器》
3、《化工管路手册》化学工业出版社
4、《石油化工基础数据手册》。
安全阀计算
目次1 总则1.1 目的1.2 范围1.3 引用标准2 计算要求2.1 一般要求2.2 安全阀的计算2.3 安全阀的选择2.4 计算举例2.5 安全阀选型举例1 总则1.1 目的为规范储运系统压力容器上安全阀的计算和选择，特编制本标准。
1.2 范围1.2.1 本标准规定了储运系统压力容器上安全阀计算的一般要求﹑安全阀的选择﹑计算举例﹑安全阀选型举例等要求。
1.2.2 本标准适用于储运系统中储存物料为气、液相处于平衡状态的液化石油气、液氨等并以泄放气体为安全措施的压力容器上安全阀的计算和选择。
安全阀可以为弹簧全启封闭式。
本标准适用于国内工程，对涉外工程应按指定标准执行。
1.3 引用标准使用本标准时，应使用下列标准最新版本。
GB/T 12241 《安全阀一般要求》12 计算要求2.1 一般要求2.1.1 名词定义2.1.1.1 定压：定压系指安全阀在运行条件下阀瓣开始升起，介质连续排放时的瞬时压力。
2.1.1.2 冷定压：冷定压系指安全阀直接向大气排放介质时，阀瓣开始升起，介质连续排放时的瞬时压力。
对平衡式安全阀定压与冷定压数值相同，对非平衡式安全阀冷定压为定压减去背压；当设置两个以上非平衡式安全阀时，每个安全阀的冷定压应经放空管道系统压降计算后确定。
2.1.1.3 排放压力：排放压力系指安全阀瓣达到规定开启高度后，其进口侧的压力数值。
2.1.1.4 背压：背压系指安全阀出口处的压力。
当安全阀直接向大气排放时，背压可视为零，当安全阀的出口与放空系统密闭连接时，安全阀的背压由两部分组成，即由排放背压与附加背压组成。
a) 排放背压是排放介质在放空系统流动的阻力；b) 附加背压是安全阀不排放时，在安全阀出口处存在的压力，是由其他压力源在排放系统中引起的。
2.1.1.5 平衡式安全阀：平衡式安全阀系指背压对工作特性影响最低的安全阀，带波纹管的安全阀即是其中之一，波纹管使作用在阀瓣上、下两面的压力互相抵消，对阀瓣的升降不发生作用。
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。
当进口处静压超出设定压力时，阀瓣上涨以泄放被保护系统的超压，当压力降至回座压力时，能够自动封闭的安全泄放阀。
1.2 导阀控制主阀动作的协助压力泄放阀。
1.3 全启式安全阀当安全阀进口处的静压达到其设定压力时，阀瓣快速上涨至最大高度，最大限度地清除超压的物料。
一般用于可压缩流体。
阀瓣的最大上涨高度不小于喉径的1/4 。
1.4 微启式安全阀当安全阀进口处的静压达到其设定压力时，阀瓣地点随进口压力的高升而成比列的升高，最大限度地减少应排出的物料。
一般用于不行压缩流体。
阀瓣的最大上涨高度不小于喉径的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，其动作特征受背压的影响。
1.6 背压均衡式安全阀由弹簧作用的安全阀。
其设定压力由弹簧控制，用活塞或涟漪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，主阀还能在不超出泄放压力时自动开启，并排出所有额定泄放量。
1.8 主安全阀安全阀是被保护系统的主要安全泄放装置，其泄放面积是鉴于最大可能事故工况下的泄放量。
1.9 协助安全阀协助安全阀（有时多于一个）是主安全阀的协助装置，供给除主安全阀之外的附带泄放面积。
用于非最大可能事故工况下的超压泄放。
实质排放面积流体经过安全阀的最小流通面积。
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质泄放面积。
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状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》（）。
安全阀排量计算
在安全阀的铭牌上，一般应标记有该阀用于某种条件（压力、温度）下的额定排量，但实际的使用条件往往与铭牌上的条件不完全相同，这就需要对安全阀的排量进行换算或重量重新计算。
绝大多数压力容器使用的安全阀，排放气体时，气体流速都处于临界状态。
安全阀的排量即可按临界流量公式计算，即：临界条件d P P 0≤112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k kWtg =ZTM A CP d 10 kg /h （按照GB/T12241-2005） 式中：W tg ------安全阀的理论排放能力, kg/h ；（理论排量Wtg ＝实际排放量/排放系数）C--------气体特性系数 （GB150与GB/T12241不同）P d -------实际排放压力（绝压）, MPa ；Po-------安全阀的出口侧压力（绝压），MPa ；M-------气体摩尔质量, kg/mol ；T--------气体的温度，K ；Z--------气体在操作温度压力下的压缩系数。
k--------气体绝热指数（理想气体而言k=C P /C V ）A--------安全阀流道面积, mm 2;对于全启式安全阀，即为阀座喉径的截面积，2/4oA d π=；对于微启式安全阀即为 阀座口上的环形间隙面积；平面形密封o A d h π=，锥形密封sin o A d h πϕ=。
式中：ϕ——锥形密封面的半锥角；o d ——安全阀座喉径，mm ；h ——阀瓣开启高度，mm 。
开启高度h 根据阀的设计或实际测定的数据。
无数据时，有调节圈的，取/20o h d =；无调节圈的，取/40o h d =。
在常温及压力不太高的情况下，真实气体与理想气体的差异不大，可取压缩系数Z=1。
而一般常用的原子，如空气、氧气、氮气、氢气及一氧化碳等，绝热指数k 均约为1.4。
因此工作介质为双原子气体的中低压安全阀，可用Z=1，C=2.7（k=1.4）之值代入（9.2.1）式，即可得简化的安全阀排量计算公式：Wtg =T M A P d 27 kg /h例1：公称通径D N =50mm ，具有调节圈的微启式安全阀用于排气压力（表压）为p=1.5MPa ，温度为50℃的空气贮罐，试计算其排量。
安全阀排量计算
在安全阀的铭牌上，一般应标记有该阀用于某种条件（压力、温度）下的额定排量，但实际的使用条件往往与铭牌上的条件不完全相同，这就需要对安全阀的排量进行换算或重量重新计算。
绝大多数压力容器使用的安全阀，排放气体时，气体流速都处于临界状态。
安全阀的排量即可按临界流量公式计算，即：临界条件d P P 0≤112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k kWtg =ZTM A CP d 10 kg /h （按照GB/T12241-2005） 式中：W tg ------安全阀的理论排放能力, kg/h ；（理论排量Wtg ＝实际排放量/排放系数）C--------气体特性系数 （GB150与GB/T12241不同）P d -------实际排放压力（绝压）, MPa ；Po-------安全阀的出口侧压力（绝压），MPa ；M-------气体摩尔质量, kg/mol ；T--------气体的温度，K ；Z--------气体在操作温度压力下的压缩系数。
k--------气体绝热指数（理想气体而言k=C P /C V ）A--------安全阀流道面积, mm 2;对于全启式安全阀，即为阀座喉径的截面积，2/4oA d π=；对于微启式安全阀即为 阀座口上的环形间隙面积；平面形密封o A d h π=，锥形密封sin o A d h πϕ=。
式中：ϕ——锥形密封面的半锥角；o d ——安全阀座喉径，mm ；h ——阀瓣开启高度，mm 。
开启高度h 根据阀的设计或实际测定的数据。
无数据时，有调节圈的，取/20o h d =；无调节圈的，取/40o h d =。
在常温及压力不太高的情况下，真实气体与理想气体的差异不大，可取压缩系数Z=1。
而一般常用的原子，如空气、氧气、氮气、氢气及一氧化碳等，绝热指数k 均约为1.4。
因此工作介质为双原子气体的中低压安全阀，可用Z=1，C=2.7（k=1.4）之值代入（9.2.1）式，即可得简化的安全阀排量计算公式：Wtg =T M A P d 27 kg /h例1：公称通径D N =50mm ，具有调节圈的微启式安全阀用于排气压力（表压）为p=1.5MPa ，温度为50℃的空气贮罐，试计算其排量。
安全阀选型计算的方法
安全阀选型计算的方法
1.根据管路流量确定阀体类型：按管路流量大小可将液体安全阀分为常压安全阀和高压安全阀。
管路流量大于100m3/h时，需要选择高压安全阀；流量小于100m3/h时，需要选择常压安全阀。
2.根据管路工况参数确定阀体材质：安全阀应根据管道流体工况参数确定，包括流体类型、温度、压力以及其他介质的腐蚀性等。
据此确定安全阀应选用的阀体材质。
3.确定动作原理：根据使用目的和操作要求，准确确定液体安全阀的动作原理，可以有手动操作的液压安全阀等；
4.确定接口尺寸：液体安全阀的接口尺寸要与管路制作安装尺寸相匹配，以保证安全阀正常运行和使用。
API_521安全阀计算规定
API_521安全阀计算规定API 521是美国石油学会（American Petroleum Institute，API）发布的标准，用于计算和确定安全阀大小和配置的规定。
本文将详细介绍API 521标准，包括其目的、适用范围、计算方法、规定等内容。
一、标准目的：API521的目的是为了确保在储罐、压力容器和管道系统中发生过压或过负荷时，安全阀能够在不损坏设备、环境或人员的情况下，准确可靠地释放过剩的压力或流量。
二、适用范围：API521适用于所有常规的液体、气体和两相流介质的安全阀计算，包括但不限于以下设备和系统：1.储罐和压力容器；2.管道系统；3.液化气储罐和输送系统；4.气体或气体混合物的压缩机和泵。
三、计算方法：API521规定了安全阀计算的几个基本步骤，包括确定最大出口容量、选择安全阀种类、计算打开和关闭压力以及计算最大流量系数。
1.确定最大出口容量：根据设备或系统的最大输入或输出流量，结合规定的安全系数计算安全阀的最大出口容量。
2.选择安全阀种类：根据相关的设备和流体特性，选择合适的安全阀种类，如弹簧式安全阀、偏心旋转式安全阀、液封式安全阀等。
3.计算打开和关闭压力：根据设备或系统的设计压力、工作压力和设计温度，计算安全阀的打开和关闭压力。
4.计算最大流量系数：根据介质的物理特性（如流体密度、粘度、比重等）、安全阀和管道的尺寸、流道形状等参数，计算最大流量系数。
四、规定：API521对安全阀的计算和配置提出了一些具体规定，包括以下几个方面：1.安全系数：API521规定了不同设备和系统的安全系数，如液体系统的1.1倍、气体系统的1.25倍等。
该安全系数是根据工艺特性、设备合规性和经验法则来确定的。
2.安全阀选择和配置：API521规定了不同设备和系统中使用的安全阀种类和配置，如储罐的顶卸式安全阀、压力容器的侧装式安全阀等。
根据具体的设备和系统要求，选择和配置相应的安全阀。
3.安全阀参数：API521规定了安全阀的具体参数，如最大流量系数、打开和关闭压力范围、流体密度和粘度等。
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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。
3．5最大允许积聚压力（maximum allowable accumulated pressure）：是最大允许工作压力与最大允许积聚之和。
3．6最大允许工作压力（maximum allowable working pressure）：系指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大压力。
这压力基于设备计算中的正常厚度、金属腐蚀裕度、负载和压力。
最大允许工作压力是设定安全阀压力保护设备的基础。
3．7超压（overpressure）：超过安全阀设定压力的压力，用压力单位或百分数表示。
它与容器设定的最大允许工作压力时的积聚一样，假设安全阀人口没有管路损失。
3．8安全阀的设定压力（set pressure）：安全阀人口出的静压达到该值时，安全阀将动作。
3．9操作压力（operation pressure）：容器通常操作时的压力。
压力容器的设计通常有一最大允许工作压力，它为操作压力提供合适的余量，以阻止安全阀不合需要的打开。
3．10泄放条件（relieving conditions）：用于表示安全阀超压时的进口压力和温度。
泄放压力等于安全阀的设定压力加超压，泄放温度为泄放条件下的流体温度，它可能高于操作温度，也可能低于操作温度。
3．11回座压差（blowdown）：设定压力与安全阀关闭压力之差，用设定压力的百分数或用压力单位表示。
4．超压的原因超压是系统中某一部分物料或能量不平衡，或物料和能量同时不平衡引起的。
因此，分析超压的原因和数量是工艺过程中物料和能量平衡的特殊和复杂工况的综合研究。
安全阀的设置要保证一个工艺系统或工艺系统中的任何一个工况的压力不能超过最大允许累积压力。
系统压力包括压力容器、换热器及其他设备和管道，它的设计基于(a) 正常操作温度下的正常操作压力，(b) 任何一个机械负荷的影响，就会引起与操作负荷的不同，(c) 安全阀的设定压力。
工艺系统设计必须定义最小泄放，以阻止任何一台设备超过它的最大允许累积压力。
4．1 超压来源由于能量输入导致液体或气体泄放，因此产生了泄放装置。
两个最通常的能量来源，一是能量输入通过气化或热膨胀间接导致压力升高；二是直接较高压力的进入。
由于以上一个或二个因素都可能引起超压。
安全阀泄放量是最大的泄放量，这最大泄放量可泄放以保护设备因任何一个单独的原因而引起的超压。
两个毫无关联的故障同时发生的概率很小，所以通常不必考虑。
4．2 压力、温度和组成的影响因为温度和压力会影响液体和气体的流量和组成，所以确定每个泄放量时要考虑温度和压力。
当液体加热时就变成了气体。
因为密闭容器压力的增加及热量的进入，改变了平衡，产生了气体。
在大多数情况下，容器内是由不同沸点、不同组份组成的混合物。
沸点低的组份首先蒸发，随着热量的不断进入，较重的组份也开始蒸发，最后，只要进入热量足够多，最重的组份也蒸发了。
在泄压过程中，要研究不同时间的气体泄放量和摩尔质量，以确定气体的最大泄放量和组成。
泄放压力有时会超过系统组成的临界压力（或亚临界压力）。
在这种情况下，就要参考压缩系数与密度－温度－热焓之间的相互关系。
如果超压是由多余物料流入引起的，多余的物料就要在进、出焓相等条件下计算出的温度下泄放。
系统中没有其他的进出物料，如果超压就是由外部额外热量引起的。
这外部输入的热焓等于容器中还在或已蒸发物料之和。
通过计算或作图累计泄放量与时间的关系，瞬间的最大泄放量就可得到。
这最大量泄放量通常在临界温度附近。
5. 单个安全阀泄放量确定在这一章节列出了不同的超压原因，它是泄放量确定的基础，。
以下章节详细说明了需要超压保护的一些通常事故。
5.1操作人员的影响决定最大泄放工况还要考虑操作人员的反应和对一连串错误行动的理解。
通常可接收的反应时间在10～30分钟之间，这取决于装置的复杂程度。
这反应的有效性还取决于工艺动力学。
5.2关闭出口阀当设备或系统所有的出口阀关闭时，为了保护设备或防止系统超压，泄放装置的能力要大于等于超压源。
如果不是所有的出口阀门关闭，没有关闭的出口阀泄放量也要适当地考虑。
超压源来自泵、压缩机、高压供应总管、可挥发性气体。
这种情况发生在换热器中，关闭出口阀会引起热膨胀，或者产生气体。
泄放量是设定压力加上超压时的泄放量，而不是正常操作条件下的泄放量。
当这一区别没有考虑到时，泄放量常会大大减少。
在确定泄放量时，还要考虑到超压管线与泄放管线之间的摩擦损失。
5.3冷却或回流发生故障5.3.1总则需要的泄放量取决于系统泄放压力下的热量和物料平衡。
在精馏系统，泄放量计算取决于有无回流。
冷媒停止时，剩余的冷量通常不考虑，因为这部分冷量发生作用的时间是非常有限的，并且取决于配管的实际布置。
如果工艺配管系统超常规的大，并且不保温，就要考虑热损失。
因为详细的热量平衡和物料平衡计算有困难，在5.3.2~5.3.9中，列出通常可接收的确定泄放量的简单原则。
5.3.2全凝泄放量就是进入冷凝器的总的气体量，计算的温度对应设定压力加上超压和进入的热量减泄放的热量时的新的气相组成，在正常液位的顶部积聚的脉冲量通常限于10分钟之内。
如果冷媒发生故障超过这个时间，回流也没有，顶部的组分、温度和气相量会有很大的变化。
5.3.3部分冷凝泄放量是泄放条件下，进出气体量之差。
进入的气体量应该按5.3.2基准计算，如果回流的组成或回流量改变，进入冷凝器的气体量就应该由新的条件决定。
5.3.4风扇发生故障因为自然对流的作用，既使风扇发生故障，如果泄放条件没有明显不同，通常还有正常能力20％～30％的冷凝量，泄放量分别是全凝或部分冷凝这两种工况的70％～80％。
然而，实际冷凝量通常取决于空冷器的设计性能，如果风扇和机械夹点出现，就会降低冷却能力。
5.3.5百叶窗关闭空冷器的百叶窗关闭，就是整个冷媒发生故障，泄放量计算同 5.3.2及5.3.3。
百叶窗关闭可能来自自动控制发生故障，机械联接发生故障，或者在手动位置的百业窗发生破坏结构性的振动。
5.3.6顶部回流在大多数情况下，例如：泵关闭或阀门关闭都会引起回流发生故障，进入冷凝器的流量就等于5.3.2或5.3.3的失去冷媒的量。
停止回流会产生不同的气相组成，这会影响泄放量。
在这种情况下，安全阀尺寸是考虑冷媒全部停止的工况，但每种工况必须通过测试相关的部分组份和系统得到。
5.3.7泵的循环泄放量就是气化量，它是泵循环中获得的热量引起的。
气化潜热就是在泄放温度、泄放条件下的潜热。
5.3.8顶部回流加上泵的循环顶部回流和泵的循环通常不会同时发生故障，但是，一个部分故障和一个全部发生故障还是可能的。
泄放量同5.3.6和5.3.7。
5.3.9侧线回流停止同5.3.6和5.3.7。
泄放量足够大以便泄放从系统获得的热量而产生的气化量。
5.4吸收流发生故障对碳氢化合物的贫油，通常贫油发生故障不会引起泄放；而对于酸性气体脱除单元，大量的气体(大约25％或更多)会被吸收剂吸收，如果失去吸收剂，因为下游系统不能处理增加的流量，会使压力升高到泄放压力。
合成气二氧化碳吸收单元中的下游气体进入甲烷化就更难分析。
任何一点点超过设计能力的二氧化碳进入甲烷化，同时即使发生部分吸收剂故障，也会导致快速升温，引起甲烷化进料阀关闭，打开放空阀。
如果放空阀关闭，会引起超压。
每种工况必须研究它的工艺和仪表特性，研究范围应包括对下游工艺单元的影响以及对吸收剂的配管和仪表的影响。
5.5不凝性气体积聚随着工艺物流的释放，不凝性气体在正常条件下不会积聚，然而有某种管道布置，会使不凝性气体积聚在某一点，引起冷凝器破裂，这一作用相当于失去冷媒。
5.6易挥发物料进入系统5.6.1水进入热油虽然水进入热油会引起超压，但没有公认的方法计算泄放量。
如果进入的水量和热量可确认，泄放阀阀径就可象物料阀门一样计算，不幸的是，进入的水量永远不能知道。
同时由于从液体到气体体积膨胀如此之大(常压下，大约为1：1,400)，产生的气体是瞬时的，阀门能否快速打开是个问题。
通常，为这一偶然事故不提供压力泄放装置。
在工艺设计和操作中力争取消这种可能性。
为了避免水积聚形成袋形应安装蒸汽凝液疏水阀，在水到热工艺管线上安装双切断阀和放空阀。
5.6.2轻烃进入热油解释同5.6.1，轻烃进入热油，从液体变成气体的速率不小于1：1,400。
5.7工艺物流上的自控阀发生故障5.7.1总则设备或系统上的自动控制阀直接受工艺控制或间接受工艺变化控制(例如：压力、流量、液位或温度)。
当自控阀发生故障时，自控阀应该保证根据基础设计的要求，处于全关或全开的位置。
5.7.2泄放量确定计算任何工况的泄放量，不考虑因控制阀而引起泄放，也就是控制阀所在的位置，应能保证正常工艺流量通过。