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》
2 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。
2.1.1.6 容器的最高工作压力：容器的最高工作压力系指正常操作过程中容器内可能出现的最高压力。
2.1.2 安全阀的设置原则
2.1.2.1 安全阀不设备用。
2.1.2.2 对盛装易燃易爆介质的压力容器应按火灾事故设置安全阀。
2.1.2.3 对共用一个放空系统的安全阀，其中定压较低者，宜用平衡式安全阀。
2.1.3 安全阀的定压0P（表压）及容器设计压力P（表压）的确定
2.1.
3.1 容器上首先打开的安全阀其定压应高于容器的最高工作压力并不大于容器的设计压力，见式（2.1.3.1）。
1
P<0P≤P（2.1.3.1）式中：
1
P——容器的最高工作压力（表压），MPa；
P——安全阀的定压（表压），MPa；
P——容器的设计压力（表压），MPa。
2.1.
3.2 几种常用介质所用安全阀的定压值均以50 ℃时该介质的饱和蒸气压力为基础，不应低于下列规定值：
a) 对单组分介质：当介质50 ℃时饱和蒸气压（表压）小于或等于1.8 MPa时，安全阀的定压取介质50 ℃时饱和蒸气压（表压）与0.18 MPa之和；
b) 对单组分介质：当介质50 ℃时饱和蒸气压（表压）大于1.8 MPa并小于或等于4 MPa时，安全阀的定压取介质50 ℃时饱和蒸气压（表压）的1.1倍；
c) 对常温下盛装混合液化石油气的压力容器，应以50 ℃时该介质的饱和蒸气压基础，当其低于异丁烷50 ℃的饱和蒸气压时，安全阀的定压取50 ℃异丁烷的饱和蒸气压；当其高于50 ℃异丁烷的饱和蒸气压时，取50 ℃丙烷的饱和蒸气压；当其高于50 ℃丙烷的饱和蒸气压时，取50 ℃丙烯的饱和蒸气压；
d) 对戊烷、新戊烷，当环境温度较低时容器内可能出现负压，此时容器的设计条件由设备专业确定（这一情况应通知设备专业），安全阀定压值按2.1.3.2 a)确定。
2.1.
3.3 当容器设计压力高于2.1.3.2规定数值时，安全阀定压（非冷定压）可提高至容器设计压力。
2.1.
3.4 安全阀计算时容器设计压力P的取值应符合下列规定：
a) P值可与安全阀定压取同一数值。但此值不一定是容器设计的正式结果（设备专业可能将P值提高）；
b) 当选用非平衡式安全阀时，对向密闭系统排放气体的安全阀应使附加背压冷定压之和不大于P值，当密闭系统为火炬低压系统时在其他设施向系统排放气体的情况下，安全阀的附加背压可能达到0.05 MPa，对这种情况，安全阀的冷定压应仍按2.1.1.2取值，但容器设计压力则应至少等于冷定压与0.05 MPa之和，以使有附加背压作用时安全阀的定压不致超过容器设计压力。当选用平衡式安全阀时，则可不考虑背压的这一影响。
2.1.4 使用多于一个的安全阀对容器作压力保护时，安全阀定压的确定
第一个安全阀的定压应不大于容器的设计压力，其余安全阀的定压不得超过容器设计压力的4 %。
2.1.5 排放压力1P（绝压）的确定
2.1.5.1 对火灾事故：无论单阀方案还是多阀方案，排放压力可为容器设计压力的116 %，见式（2.1.5.1）。
1P =1.16P +0.1013 （2.1.5.1） 式中：
1P ——排放压力（绝压），MPa ； P ——容器设计压力（表压），MPa 。 2.1.5.2 对非火灾事故应符合下列规定：
a) 单阀方案：1P 可达容器设计压力的110 %，见式（2.1.5.2-1）；
1P =1.1P +0.1013（绝压） （2.1.5.2-1） b) 多阀方案：1P 可达容器设计的112 %，见式（2.1.5.2-2）。
1P =1.12P +0.1013（绝压） （2.1.5.2-2） 2.1.6 安全阀背压2P （表压）的确定
2.1.6.1 非平衡式（弹簧封闭式）安全阀的背压应不大于其定压的10 %。
2.1.6.2 平衡式（带波纹管的）安全阀的背压应不大于其定压的30 %。否则，应用背压校正系数修正安全阀的计算。
2.1.6.3 当背压2P 的值升高到与排放压力1P 之比满足式（2.1.6.3）时，喷嘴内的介质流动为亚临界流，与本标准的临界流动这一计算前提不符，此时可按GB /T 12241进行计算。
1
12
)1
2(
-+>k k
k P P （2.1.6.3）
式中：
2P ——安全阀的背压（绝压），MPa ； 1P ——安全阀的排放压力（绝压），MPa ； k ——安全阀进口工况下排放介质的绝热指数。
如无法得到此数，可用该介质15 ℃，0.1013 MPa （绝压）下的k 值代替。 2.1.7 安全阀额定排量系数K 的确定
安全阀喷嘴面积计算公式（2.2.1）中的额定排量系数K 应由制造厂给出，当制造厂无此数据时，对全启式安全阀K 一般取0.6～0.7。
按GB /T 12241，将安全阀的流道化为理想喷管进行理论计算所得的排量是理论排量，理论排量乘以安全阀排量试验测得的排量系数d K 可得实际排量，实际排量乘以减低系数（按国家标准，减低系数为0.9）才是额定排量。
选用安全阀时应使额定排量等于或稍大于要求的泄放量。额定排量与理论排量之比称额定排量系数K ，额定排量系数K 等于排量系数d K 与0.9的乘积。 2.2 安全阀的计算
2.2.1 基本公式见式（2.2.1）。
1
1
02
10
6.7ZT M KP C G A -?=
（2.2.1）
式中：
A ——安全阀的喷嘴面积，mm 2；
G ——安全阀的额定排放量，kg /h ，其值应等于或稍大于被保护容器要求的最大
泄放量；
1P ——安全阀达额定排放量时，入口侧的压力（绝压），MPa ；
K
——安全阀的额定排量系数；
0C ——与排放气体绝热指数有关的气体特性系数；
Z
——排放气体的压缩系数；
1T ——安全阀达额定排放量时，入口侧气体的温度，K ；
M
——排放气体的平均分子量，kg /kmol 。
2.2.2 计算参数的确定 2.2.2.1 G 值的计算
a) 介质为易燃液化气体或介质为非易燃气体但是在有可能发生火灾的环境下工作时，见式（2.2.2.1-1）； 1) 对无绝热层的容器： r
FA r
Q G 82
.01
5
1055.2?=
=
（2.2.2.1-1）
式中：
G ——火灾时，容器要求的泄放量，kg /h ；
Q ——火灾时，传入容器的热量，kJ /h ； r
——排放压力下物料的汽化潜热，kJ /kg 。
对气、液共存的单组分物料，r 值可从《石油化工工艺计算图表》中查得。 对气、液共存的多组分物料，r 值取排放压力1P 对应的饱和温度1T 状态下的微分气化潜热。也可按式（2.2.2.1-2）简化计算：
r =i
n
i i r y ∑
=1
（2.2.2.1-2）
式中：
i
y ——排放气体在1P 、1T 状态下i 组分的体积百分数；
i r ——排放气体在1P 、1T 状态下i 组分的汽化潜热；
F
——系数；
埋地容器：F 一般取0.3；
地上容器：无火灾喷淋水F 一般取1；
有火灾喷淋水、水量大于10 L /（m 2?min ）时：F 一般取0.6；
1
A ——火灾时容器的受热面积，m 2；
对半球形封头的卧式容器：1A =πD L ；
对椭圆形封头的卧式容器：1A =πD （L +0.3D ）； 对立式容器：1A =πD H ；
对球形容器：1A =0.5πD 2，或从地面算起7.5 m 高度以下容器的外表面积，取二 者较大值。
D ——容器的外径，m ； L
——容器的总长度，m ；
H
——立式容器内，物料的最高液位，m ；
2) 对有完善绝热层的容器，见式（2.2.2.1-3）： r
A T G δ82
.01
1)650(61.2λ-=
（2.2.2.1-3）
式中：
λ——绝热材料常温下的导热系数，kJ /（m ·h ·℃）； δ——绝热层的厚度，m ；
其余符号同前。
b) 当容器内介质为非易燃、易爆液化气体，且容器设于无火灾危险环境中时，
G 值至少应为2.2.2.1 a)中1)、2)计算值的30 %。
2.2.2.2 0C 值的计算
C 值仅与气体的绝热指数k 有关。k 值不能确定时0C 可取315，见式（2.2.2.1-4）。
1
1
0)1
2(
520
-++=k k k k C （2.2.2.1-4）
当已知k 值时，可从表2.2.2.2中查得0C 值。
表2.2.2.2 0C ﹑k 值关系
排放气体k 值的计算见式（2.2.2.1-5）至式（2.2.2.1-7）。
v
p
C C
k =
（2.2.2.1-5）
式中：
p
C ——排放状态下气体的定压比热，J /（kg ·K ）； v
C ——排放状态下气体的定容比热，J /（kg ·K ）。
??
???
??--=R C R C M R C C p o p p
~
~00
（2.2.2.1-6）
)
(v p p v C C C C --= （2.2.2.1-7）
式中：
p
C ——理想气体的定压比热，千卡/公斤·℃，计算方法见《石油化工工艺
计算图表》；
???
?? ??-R C R C p p ~
~0——定压比热的压力校正项，计算方法见《石油化工工艺计算图表》；
（
v
p C C -）——由《石油化工工艺计算图表》中图4-1-16查得；
R
——气体常数，1.987千卡/（公斤分子·K ）； M
——排放气体平均分子量。
当排放状态下的
p
C 、v C 难以找到时，可用标准状态下的
p
C 、v C 代替。
2.2.2.3 排放气体平均分子量M 的计算见式（2.2.2.3）。 =M i
n
i M
i x ∑=1
（2.2.2.3）
式中：
i x ——i 组分的体积百分数；
i
M ——i 组分的分子量；
n ——排放气体的组分数。
2.2.2.4 压缩系数Z 值的计算
对绝大多数气体来说，Z 值可近似为对比温度（r T ）及对比压力（r P ）的函数，其数值可从《石油化工工艺计算图表》中图3-2-5查得，见式（2.2.2.4-1）和式（2.2.2.4-2）。
r T =c
l
T T （2.2.2.4-1）
r P =c
l
P P （2.2.2.4-2）
式中：
r T ——对比温度； r P ——对比压力；
c T ——排放气体的临界温度，K ；
c P ——排放气体的临界压力（绝压），MPa ；
l T 、l P 同前。
混合气体的临界温度可按式（2.2.2.4-3）计算：
=
c T ci
n
i T
i x ∑=1
（2.2.2.4-3）
式中：
ci T ——i 组分气体的临界温度，K 。
混合气体的临界压力可按式（2.2.2.4-4）计算：
=
c P ci
n
i P i
x ∑=1
（2.2.2.4-4）
ci
P ——i 组分气体的临界压力（绝压），MPa 。
常用单组分气体的c T 、c P 值见表2.2.2.4。
表2.2.2.4 常用单组分气体的c T 、c P 值
2.2.2.5 1T 值计算
应取与排放压力1P 对应的饱和温度（K ）。首先假定排放气体的饱和温度1T ，根据1
T 由蒸气压图查得各组分的饱和蒸气压，混合气体的蒸气压
'
1
P 可按式（2.2.2.5）计算。
'
1
P =
i
n
i i
p x
∑=1
（2.2.2.5）
式中：
i p ——i 组分在1T 时的饱和蒸气压；
i
x ——液相中i 组分的体积百分数；
n ——混合气体或液体的组分数。
当满足|1P -'
1P |≤0.01时，即可确定假定温度为1P 对应的饱和温度。 2.3 安全阀的选择
2.3.1 按2.2计算喷嘴面积A ，以此面积所对应的直径作为安全阀喷嘴直径，根据喷嘴直径及排放介质的温度、压力数据查安全阀样本，确定安全阀的公称直径（入口法兰公称直径）及其他参数。
2.3.2 对易燃、易爆及有毒介质应优先选用平衡波纹管、封闭全启式HT 系列安全阀，以尽量免除背压对定压值的影响。
2.3.3 当选用普通弹簧封闭全启式安全阀时，应注意控制背压不超过定压的10 %和背压对定压及容器设计压力的影响。
2.3.4 安全阀的公称压力应不小于容器的设计压力，使用温度应取排放压力1P 所对应的介质温度（对液化气体则为介质的饱和温度）。
2.3.5 当容器既有火灾事故可能又有非火灾事故可能时，该容器应设两个或两个以上安全阀。第一个安全阀应能满足非火灾事故的排放要求而不使其余安全阀开启。火灾事故时全部安全阀才同时排放，以满足火灾事故的排放要求，此时安全阀的定压和排放压力应按 2.1.3中多阀方案火灾事故确定。在第一个安全阀喷嘴面积难以确定时，可取火灾时所需总喷嘴面积之半。
2.3.6 当容器只有火灾或非火灾中的一种事故可能时，该容器上可设一个或多个安全阀，其定压及排放压力应按2.1.2或2.1.3确定。
2.3.7 当容器上设有两个或两个以上安全阀时，各安全阀喷嘴面积的总和应不小于计算要求的喷嘴面积。
2.3.8 安全阀实际排放量
a) 对单阀方案，当实际选用的安全阀喷嘴面积除以计算喷嘴面积大于1.1时，
即1
.11
≥A
A ，则实际排放量1G 按式（2.3.8-1）计算；
A
A G G 1.111?=
（2.3.8-1）
否则仍取计算排量；
b) 对多阀方案的实际排放量（总量）1G 则按式（2.3.8-2）计算。 A
A G G 1
1?= （2.3.8-2）
式中：
1A ——选用的安全阀实际喷嘴总面积，cm 2； A ——安全阀的计算喷嘴面积，cm 2； 1G ——选用的安全阀实际排放量，kg /h ；
G ——安全阀的计算排放量，kg /h 。
2.4 计算举例
1000 m 3液化石油气球罐，其储存介质为丙烷40 %（体积百分数）、丁烷60 %（体积百分数），有火灾喷淋水、水量大于10 L /（m 2?min ），放空管线单独使用，液化气罐中心距地面高9.5 m ，球罐外径12.3 m ，装满系数0.9，选用平衡式安全阀。
解：
液化气罐的设计压力p ：
由于本工况无附加背压，故根据2.1.3.4的规定，液化气罐的设计压力可取50 ℃时丙烷的饱和蒸汽压，即：
p
=1.623 MPa （表压）。
液化气罐安全阀的定压0P ：
按本标准，液化气罐应考虑操作及火灾两种事故，按火灾事故设两个安全阀计算。 第一个安全阀的定压：按规定取容器设计压力，即： 01P =p =1.623 MPa （表压）； 其冷定压
1
01
P =01P =1.623 MPa （表压）。
第二个安全阀的定压：按规定取1.04p ，即： 02P =1.04p =1.04×1.623=1.69 MPa （表压）； 其冷定压应为
1
02
P =02P =1.69 MPa （表压）。
液化气罐安全阀的排放压力1P ：
按火灾事故，安全阀排放压力1P =1.16x1.623+0.1013=1.98 MPa （绝压）。 计算排放压力1P 对应的饱和温度1T ：
假设该状态下的饱和温度1T =82 ℃，由《石油化工工艺计算图表》中图6-1-2查得丙烷的饱和蒸气压为3.33 MPa （绝压）；丁烷的饱和蒸气压为1.07 MPa （绝压）。
则：混合气体的饱和蒸气压=0.4X3.33+0.6X1.07=1.974 MPa （绝压）。 因为：1P -1.974=0.006<0.01
所以：排放压力1P 对应的饱和温度1T =82 ℃。 计算排放温度1T 对应的储存介质的汽化潜热r ： a) 求气相介质的组成：
物料的临界性质及对比条件见表2.4。
表2.4 物料的临界性质及对比条件
根据系统中丙烷、丁烷组分的对比温度和对比压力由《石油化工工艺计算图表》中图7-2-18得到：丙烷在系统温度1T 及压力1P 下的逸度系数值
p
f
=0.71，丁烷在系
统温度1T 及压力1P 下的逸度系数值
p
f
=0.405。
丙烷、丁烷组分在系统温度1T 时的饱和蒸气压分别为34 kg /cm 2和11 kg /cm 2，则系统及其饱和蒸气压条件下的对比条件为：
丙烷：r p =34/41.94=0.81 丁烷：r p =11/37.47=0.294。
由《石油化工工艺计算图表》中图7-2-18得到：丙烷在系统温度1T 及其饱和蒸
气压下的逸度系数值
p
f
=0.56，丁烷在系统温度1T 及其饱和蒸气压下的逸度系数值
p
f =0.565。
则：在1P 、1T 条件下丙烷的气液平衡常数
34
.102
.2071.03456.0=??=
p k ，丁烷的气液平衡
常数77
.002.20405.011
565.0=??=p k 。
因此，气相中丙烷的体积百分数=0.4X1.34=0.536，丁烷的体积百分数=0.6X0.77=0.462。经过归一处理后得到气相组成如下：
丙烷=0.537（体积比） 丁烷=0.463（体积比）。 b) 求介质的汽化潜热：
由《石油化工工艺计算图表》中图4-2-1、图4-2-2查得82 ℃时，丙烷的汽化潜热为：42 kcal /kg 、丁烷的汽化潜热为：69 kcal /kg ，则：
介质的汽化潜热r =
5
.5469463.042537.02
1
=?+?=∑
=i i i r y kcal /kg
即r =54.5×4.1868=228.1 kJ /kg 。 系数F 的确定：
按规定，为地上无复土及火灾时有喷淋水消防，故F =0.6。 1A 值的确定：
1A =0.5π2
D =0.5×3.14×12.32 =237.5 m 2
同时，容器在7.5 m 高度以下的外表面积，即球缺高度为4.15 m 的球缺外表面积：
2πRb=2×3.14×6.15×4.15=160.3 m 2。
因为：0.5π2
D 的值较大，故取1A =237.5 m 2。
计算G 值：8.595121
.2285
.2376.01055.282
.05
=???=
G kg /h
计算排放气体的绝热指数k 并确定系数0C ：
4
3
2
5.523.2372.9
6.3FT
ET DT
CT B C p ++++=
由《石油化工工艺计算图表》中表4-3-1查得丙烷、丁烷的系数：B 、C 、D 、
E
、F ，则可计算出82 ℃时丙烷、丁烷的理想气体定压比热。
对于丙烷：0
p C =0.46 kcal /（kg ·℃）； 对于丁烷：
p
C =1.35 kcal /（kg ·℃）。
气相组成体积比百分数丙烷0.537、丁烷0.463转换为重量百分数丙烷0.468、丁烷0.532。
排放气体的
p
C =0.46835.1523.046.0?+?=0.92133 kcal /（kg ·℃）；
排放气体的ω=0.5371928.0463.01454.0?+?=0.1673； 排放气体的M ==?+?124.58463.0097.44537.050.59； 排放气体的c T =0.5373.12203.152463.067.96=?+? ℃； 排放气体的87.3947.37463.094.41537.0=?+?=c P 大气压； 排放气体的67.03.12282=÷=r T ； 排放气体的502.087.3902.20=÷=r P 。
由《石油化工工艺计算图表》中表4-1-2查得简单流体定压比热的 校正项=-3.043，非简单流体定压比热的校正项=-11.83。
所以：定压比热的压力校正项
???
?? ??-R C R C p p ~
~0 =-3.043+0.1673?（-11.83）=-5.022159
所以：排放气体的
()
=
-?-
=59
.50022159
.5987.10.92133p C 1.11858 kcal /（kg ·℃）。 由《石油化工工艺计算图表》中图4-1-16查
v
p C C -无结果，故手工计算无法求
取排放气体的绝热指数k 。则0C 可取315。 安全阀的额定排量系数K ：
由于选用航天部第十一研究所之安全阀，由安全阀样本查得K =0.81。 排放气体的压缩系数Z ：
根据排放气体的对比温度r T 和对比压力r P ，由《石油化工工艺计算图表》中 图3-2-5查得Z =0.69。
喷嘴面积A 计算见式（2.4-1）和式（2.4-2）。
（2.4-1）
=
?????=
-15
.35569.059.5098
.181.031510
6.78
.595122
A 3411mm 2=34.11 cm 2 （2.4-2）
2.5 安全阀选型举例 安全阀举例如下：
a) 选用航空航天工业部第十一研究所HT 系列安全阀；
b) 型号：选用平衡波纹管式安全阀，进口法兰压力等级应为300 lb 阀体材料为碳钢，阀帽型式为螺纹式，故型号为：HTB -03a CA 型；
c) 喷嘴面积：每个液化气罐选配两个安全阀，喷嘴总面积如前计算A =34.11 cm 2 故每个安全阀喷嘴面积为：A /2=17.06 cm 2；
在系列产品中选代号为L 的喷嘴，每个安全阀喷嘴的面积为：18.406 cm 2，该阀口径为：4L 6（即进口法兰4"，出口法兰6"，喉部代号L ）； d) 所选液化气罐安全阀有关数据： 1) 进口法兰磅级：300 lb ； 2) 出口法兰磅级：150 lb ；
3) 阀的最高定压可调至4.24 MPa ； e) 安全阀实际排放量计算： 由于采用两阀方案故实际总排量：
=64227 kg /h
安全阀的实际排放量大于计算排放量，满足要求。
11
.34406
.1828.5951211??=
=
A
GA G 1
12106.7ZT M CoKP G
A -?=
安全阀型号识别代码和压力等级
安全阀型号识别代码和压力等级 安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置，当介质压力升高超过允许值时，安全阀自动开启，继而全量排放，防止压力继续升高，当压力降低至规定值时，安全阀及时自动关闭。 安全阀设计、制造、验收技术标准符合GB/T12243-89要求。 封闭式安全阀的阀盖是封闭的，利于防止灰尘和杂物侵入，防止有毒和易燃介质溢出，开放式安全阀由于阀盖敞开，利于降低弹簧腔室的温度，主要用于蒸汽介质管道及容器，带散热器安全阀主要适用于介质温度超过350℃的工况。 带扳手弹簧式安全阀当介质压力达到开启压力的75%以上时，能利用作手动开启。 流道直径，排放量大，微启式安全阀开启高度为～流道直径。 安全阀型号编制方法 阀门的型号参照机械部标准JB308-75《阀门型号编制方法》编制，系由以下八个部分组成：1 A 2 3 4 - 5 6 其中：1表示特种阀门代号（如低温- D、保温- B、波纹管-W，无省略） A 表示阀门类型代号（A表示安全阀） 2表示连接形式代号（表一） 3表示结构形式代号（表2） 4表示阀座密封面或衬里材料代号（表3） 5表示公称压力数值
6表示阀体材料代号（表4） 表一 连接形式 内螺纹 外螺纹 法兰 焊接 表二 带散热片安全阀结构形式 全启式代号 0代号1246 弹簧式封闭微启式 全启式 全启式 双联弹簧微启式 微启式 全启式 微启式 带控制机构全启式 脉冲式9不封闭带扳手 阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如表三所列。
阀座密封面或衬里材料 铜合金 橡胶 尼龙塑料 氟塑料 锡基轴承合金（巴氏合金） 代号表示。 阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表四所列。表四 阀体材料 HT250 WCB ZG230-450 Cr5Mo代号ZC I阀体材料 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti 15CrMoV代号 PRV代号TXNF B阀座密封面或衬里材料 合金钢
安全阀标准名称汇总
安全阀标准汇总 标准编号 标准中文名称 标准英文名称 SY/T0525.1-93 石油储罐液压安全阀 SY/T10006-2000 海上井口地面安全阀和水下安全阀规范 SY/T10024-1998 井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐作法 GB/T14087-1993 船用空气瓶安全阀 Safety valves for marine air vessel JB/T6441-1992(2005复审) 压缩机用安全阀 JB/T2203-1999 弹簧式安全阀 结构长度 JB/T9624-1999 电站安全阀技术条件 JB/T53170-1999 弹簧直接载荷式安全阀 产品质量分等 NF E86-512-1-2002 冷凝容器.防超压安全设施.第1部分:冷凝设备的安全阀 (Cryogenic vessels - Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1 : safety valves for cryogenic service.) NF A84-330-1982 气焊设备.乙炔发生器用“防回气—断 火”的液压安全阀和组合装置.规范和试验 (GAS WELDING EQUIPMENT. HYDRAULIC SAFETY SEALS AND COMBINED “NON-RETURN VALVE/FLAME ARRESTOR“ DEVICES FOR A CET YLENE GE NERATORS. REQUIREMENTS AND TESTS.) NF E32-110-10-2002 水管锅炉和辅助设备.第10部分:防过压安全阀的要求 (Water-tube boilers and auxiliary installations - Part 10 : requirements for safeguards against excessive pressure.) NF D36-404-2000 建筑阀门.温度和压力组合安全阀.试验和要求 (Building valves - Combined temperature and pressure relief valves - Tests and requirements.) NF M87-213-2001 石油和天然气工业.下降孔设备.地下安全阀设备 (Petroleum and natural gas industries - Downhole equipment - Subsurface safety valve equipment.) NF T81-103-1980 液态体化学产品的运输和装卸.底部注入或排放的罐车.内部关闭阀和安全阀.使用压力等于或小于４巴 (TRANSPORTATION AND HANDLING OF LIQUID CHEMICAL PRODU CT S. TANKER VEHICLES FIL LED AND EMPTIED FROM BELOW. INTERNAL SAFETY AND STOP VALVE. OPERATING PRESSURE EQUAL TO OR LESS THAN 4 BAR.) NF E29-420-1985 工业阀门.安全阀.技术说明书样式和协调证明书 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY AND RELIEF VALVES. MODEL OF TECHNICAL SPECIFICATIONS AND CONFORMITY CERTIFICATE.) NF P52-001-1975 取暖设备用安全阀.一般技术规范 (SAFETY VALVES FOR HEATING INSTALLATIONS.) NF E29-413-1989 工业阀门.安全阀流量计算.其他方法 (INDUSTRIAL VALVE. SAFETY VALVES AND BURSTING DISC(S) DEVICES. CALCULATION OF TH EO RETICAL FLOWRATE.) NF E29-414-1992 工业阀门.安全阀门.安全阀门类型 S,G1,L1和L2流率计算示例 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. EX AMP LES FOR FLOWRATE CALCULATION OF SAFETY VALVES TYPES S,G1,L1 AND L2.) NF E29-415-1990 工业阀门.安全阀.G 平方型安全阀排出空气当量流量计算实例.GPL 标准蓄水池的应用 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. CALCULATION OF AIR EQUIVALENT FLOW CA PA CITY FOR SAFETY VALVES OF TYPE G2. APP LICATION FOR STANDARD VESSELS FOR GPL.) NF E29-421-1987 工业阀门.安全阀.安全膜.为获得工作特性的安装规范 (Industrial valves. Safety valves. Bursting discs.) 2006.04.11
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。
安全阀计算公式来源
6.1.3 泄放量的计算 6.1.3.1 根据本导则4的内容，选取合乎该设备工作条件下的安全阀型式。 6.1.3.2 根据本导则5的内容确定安全阀的设计参数，确定最大操作压力、整定压力、聚积压力和排放压力；根据排放工况确定安全阀的背压。 6.1.3.3 按本导则6的内容计算安全阀的工艺泄放量；按火灾、误操作、设备故障三类事故状态来分析可能发生的一种或几种事故状态，分别计算它们的最大泄放量。泄放量最大的工况就是该安全阀（或组）的设计工况及泄放量。不应该把各种可能的工况，采用叠加的方式来计算最大泄放量。 6.2 出口切断 6.2.1 压缩机贮气罐 压缩机贮气罐，由于出口阀关闭，造成超压的安全阀的泄放量，按压缩机的最大生产能力W G（产气量），kg/hr计算。 6.2.2 液体贮罐 液体贮罐的泄放量，由于出口阀关闭造成超压的安全阀的泄放量，按泄放压力时进入贮罐物料最大值计。 在不明确情况下，按液体容器正常进料量的1.25倍计： W L=1.25G 此式来自日本三菱公司设计文件 W L——液体贮罐的安全阀的泄放量，kg/hr G——液体贮罐的正常进料量，kg/hr 6.2.3 气体贮罐 气体贮罐泄放量的计算公式： W G=2.83×10-3×ρG×u×d2 (6-1) 此式来自GB150-1998的136页公式B1 W G——气体贮罐的安全阀的泄放量，kg/hr ρG——在安全阀泄放压力P d的工况下的气体密度，kg/m3
d——气体贮罐的进料管的内径，mm u——气体在管内的流速，m/s 气体流速可按下述范围选取： 一般气体：u=10 m/s～15 m/s 饱和蒸汽：u=20 m/s～30 m/s 过热蒸汽：u=30 m/s～60 m/s 6.3 外部火灾 6.3.1 外部火灾的考虑因素 6.3.1.1 火焰高度 只考虑火焰高度在7.5米（25英尺）以内的设备，火焰的高度是以地面或可积存液体物料的装置平台为计算基准，如果平台是格栅不能积存液体，则不能作为计算基准。 6.3.1.2 设备的受热面积 只考虑存有液体的部分，统一称湿表面积，在计算设备湿表面积时，是计算整台设备的湿表面积。对换热器是指计算整体的表面积，不是只计算换热管的面积。 湿表面积的计算公式有以下五个： 半球形封头立式容器 A=π×D×h +1.57×D2(6-2) 半球形封头卧式容器 A=π×D×L (6-3) 椭圆封头卧式容器 A=π×D×（L+0.3×D）(6-4) 椭圆封头立式容器 A=π×D×h+0.41×π×D2(6-5) 球形容器 A=1.57×D2
安全阀计算公式
安全阀计算公式 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用方法 a）根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c）对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式; d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀; f）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀. i）对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.
j）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀. k）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1 m） 安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表 表1 安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。 二．安全阀计算实例
泡沫灭火系统-计算实例
一、设计依据： 1．业主提供的石油库设计图纸 2．《石油库设计规范》GB50074-2002 3．《建筑设计防火规范》GBJ16-87 4．《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92 及2000年局部修订条文 二、设计内容： 保护对象：500M3立式固定拱顶钢制保温储罐2座[D=9M,H=10M）。 灭火方式：采用固定式液上喷射泡沫灭火系统，并移动泡沫枪辅助灭火 灭火剂：6%氟蛋白泡沫液，其混合比为6% 冷却方式：采用移动式水冷却 （一）、泡沫用量 1．储罐的保护面积（A1） 根据规范第3.1.2条一款规定： A1=3.14D2=3.14x92/4=63.585m2 2.根据规范第 3.2.1条一款规定：泡沫混合液供给强度 q=6.0L/min.m2 连续供给时间t1 ：不小于30min（注：闪点为60°C的轻柴油为丙类液体）3．计算泡沫混合液流量（Q） Q=q.A1=6×63.585=381.51L/min 4．根据规范第3.2.4条规定：泡沫产生器数量及流量（Q产）PC8泡沫产生器2个，Q产为480L/min 注：泡沫产生器工作压力按0.5MPa计 5.泡沫枪数量及连续供给时间、流量Q枪 根据规范第3.1.4条,用于扑救防火堤内流散液体火灾的泡沫枪数量为1
支，其泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min，选Q枪=240L/min 即PQ4型泡沫枪：1支连续供给时间t2：不小于20min 6．泡沫混合液用量M混V （系统管道内泡沫混合液剩余量）：考虑设DN100管道170.0m及DN65管道150.0m。管道容积为1823L M混=n产×Q产×t1+n枪×Q枪×t2+V（系统管道内泡沫混合液剩余量）=2×480×30+1×240×20+3800=28800+4800+1823 =35423L 7．泡沫液用量V=K.V混/1000=6%×35423/1000=2125L/1000=2.125M3则泡沫贮罐的容积为2.125m3 配制泡沫混合液所需的水量为：35423L×94%=33298L=33.298M3 泡沫比例混合器的流量为：8×2+4=20L/S 配制泡沫混合液的水流量：20L/S×94%=18.8L/S 8．根据规范第3.7.3条储罐区泡沫灭火系统管道内的泡沫混合液流速，不宜大于3m/s 主管初选管径DN100 流速S=4Qmax/3.14D2=(2×480+1×240) ×4/3.14×0.12×60×1000=2.265M/S 规范第3.7.3条泡沫灭火系统管道内的混合液流速不宜大于3M/S 故管径DN100选择合适 9．泡沫产生器下面混合液立管初选管径DN65 S=1×480×4/3.14×0.0652×60×1000=2.412m/s<3m/s 管径DN80合适 10．计算管道沿程压力损失h沿 根据第3.7.4条计算单位长度泡沫混合液管道压力损失 I=0.0000107V2/D 1.3 1)从泡沫产生器到防火堤外缘DN65管段，罐高10m，罐外壁至防火堤外缘 距离按32m计，总长45m 每m管道压力损失I=0.0000107V2/D 1.3
安全阀的设置及选用
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）。
安全阀的工艺计算
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l ·C p ) (1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l ——液相密度，kg／m3； C P --定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱动机构等，以确定足够的泄放量。
安全阀计算与选型
安全阀计算与选型 1. 确定确定安全阀类型安全阀类型 根据卸放介质物性、卸放量确定安全阀类型。 2. 确定安全阀公称压力 根据介质操作条件确定PN，选定弹簧工作压力级。 3. 安全阀安全阀计算计算 3.1 由工艺计算软件（hysis,pro II,aspen）计算获得介质基本物性数据（比重ρ，分子量M， 粘度μ，泄放量Gv，气体特性系数C，流量系数Kf，压缩系数Z，最高泄放压力Pm，泄放温度Ti，操作压力P 0，整定压力Ps）。 3.2 计算公式： 安全阀的计算参照GB/T 12241-2005（它与ISO 4126 安全阀一般要求计算方法相同） 中 的公式并依据实测额定排量系数来计算安全阀的额定排量，进而确定安全阀的口径，是比较可靠的计算方法。具体计算公式见GB/T 12241-2005 6.3节/6.5节。 3.2.1 介质为气体或蒸汽 1）临界流动下的理论排量计算 在下列条件下达到临界流动： 临界流动下的理论排量计算公式： 2）亚临界流动下的理论排量计算： 在下列条件下达到亚临界流动： 亚临界流动下的理论排量计算公式： 3）Excel 表格计算安全阀卸放面积A 0（作者Huang WenJia）
3.3 将必须的介质物性数据编入Excel 表格，并在安全阀卸放面积栏编好计算公式（见安全阀 计算excel 表格）。 安全阀安全阀的选用与的选用与的选用与计算实例计算实例计算实例 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检 项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用安全阀的选用 1. 1. 安全阀安全阀安全阀各种参数的确定各种参数的确定各种参数的确定 a）确定安全阀公称压力。 根据阀门材料、工作温度和最大工作压力选定公称压力。 b) 确定安全阀的工作压力等级。 根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级。安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义，不能混为一谈。工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。具体划分见下表，划分的前提是能足以保证各个工作压力级的压力上限与下限均能符合有关标准所规定的动作性能指标。 选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。 表1 安全阀公称压力PN 与弹簧工作压力关系表 PN 弹簧工作压力等级 1.6 0.06～0.1 >0.12 >0.16～0.25 >0.25～0.4 >0.4～0.5 >0.5～0.6 >0.6～0.8 >0.8～1.0 >1.0～1.3 >1.3～1.6 2.5 >1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 只能用于大于 1.3MP 6.4 ->1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 >2.5～3.2 >3.2～4.0 >4.0～6.4 只能用于大于1.3MPa 10 >4～5 >5～6.4 >6.4～8 >8～10 只能用于大于4.0MPa
安全阀计算规定
安全阀计算规定 中国石化集团公司上海医药工业设计院 2001年10月12日
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。
3.0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
安全阀选用
1. 安全阀的选用 由于安全阀的多样性以及压力系统的多样性、复杂性，因此在安全阀选用时，应考虑系统内的温度、压力、介质相态等因素的影响，逐步确定安全阀的公称压力、压力－温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式。最后确定选用安全阀的型号。 （1）公称压力的选择 公称压力和整定压力是不同的概念，确定和选用安全阀时一定要注意。公称压力PN 是用数字表示的与压力有关的标示代号，也是供参考用的圆整数。在安全阀中，公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。和材料及温度相关。而安全阀的出口处法兰的公称压力一般比进口处公称压力低一至三个级别，选用时应该注意这个区别。 在确定安全阀的公称压力时，公称压力一定要大于整定压力。最好是安全阀达到全开启时的压力不能超过安全阀的公称压力。我国的安全阀公称压力系列其压力系列为0.25,0.6,1.0,1.6，2.5，4.0，6.3，10，16，32,40MPa (注：PN1.0以下的安全阀通常采用铸铁阀体，不推荐在压力容器种使用)。 （2）压力一温度等级 选用安全阀时必须要考虑温度的影响，当温度升高时，在同一公称压力下，其最大允许工作压力也随之相应降低．应根据所保护的介质情况、阀门材料、工作温度和最大工作压力，确定阀门的公称压力。 阀门在各种温度下最高允许工作压力可按式公式5－1计算。或在GB/T 9124－2000。《钢制管法兰技术条件》 中查选。 式（9.2-3） 式中 [σ]t ――设计温度t ℃ 时材料的许用应力值，MPa ； [σ]200――200 ℃ 时的材料许用应力值，MPa ； Ptmax ――最高允许工作压力，MPa ； PN ――公称压力，MPa (3)弹簧工作压力级的确定 确定了安全阀的公称压力后，弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。弹簧的工作压力等级是指选定的弹簧允许的工作范围，超出了其工作范围就可能导致安全阀不能正常工作。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级。 安全阀的整定压力是通过改变弹簧压缩量来进行调节，安全阀的各种动作性能也是由弹簧来控制的，每一根弹簧都只能在一定的整定压力范围内工作，超出了该范围就要另换弹簧， PN Pt t 200 ] [] [max σσ=
安全阀设置规定(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 安全阀设置规定(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2469-37 安全阀设置规定(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管 理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 第一章一般规定 第一条为符合原国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》中对“安全阀一般每年至少应校验一次”的要求，特编制本规定。 第二条安全阀设置系指炼化企业中现有和新建、改建、扩建的生产装置上所装有的安全阀，其公称压力在0.1～25MPa之间，流道直径大于或等于8mm。本规定不适用于锅炉安全阀，锅炉安全阀的设置应遵守原劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定。 第三条安全阀的设置应符合下列法规和标准的要求： 1.《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发[1999]154号） 2.GB/T 12241 安全阀一般要求
3.GB/T 12242 安全阀性能试验方法 4.GB/T 12243 弹簧直接载荷式安全阀 第二章设计选型及订货 第四条安全阀的选型 1.不可压缩液体的膨胀泄压，宜选用微启式安全阀，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。 2.在炼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.下列情况应选用平衡波纹管式安全阀： （1）安全阀的背压力大于其整定压力的10%，而小于30%时； （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。
2020年(安全生产)安全阀的工艺计算
（安全生产）安全阀的 工艺计算
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道俩端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口壹般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l·C p)(1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l——液相密度，kg／m3； C P--定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等，以确定足够的泄放量。
标准阀门型号编制方法及示例
标准阀门型号编制方法及示例 1．标准阀门型号编制方法如下： 2．类型代号用汉语拼音字母表示，按表1的规定。 表1 类型代号类型代号 闸阀Z 旋塞阀X 截止阀J 止回阀和底阀H 节流阀L 安全阀 A 球阀Q 减压阀Y 蝶阀 D 疏水阀S 隔膜阀G 柱塞阀U 注：低温（低于零下40摄氏度）、保温（带加热层）和带波纹管的阀门在类型代号前分别加“D”“B”和“W”汉语拼音字母。 3．传动方式代号用阿拉伯数字表示，按表2的规定。 表2 传动方式代号传动方式代号 电磁动0 伞齿轮 5 电磁-液动 1 气动 6 电-液动 2 液动7 蜗轮 3 气-液动8 正齿轮 4 电动9 注：（1）手轮、手枘和板手传动以及安全阀，减压阀，疏水阀省略本代号。 （2）对于气动或液动：常开式用6K、7K表示；常闭式用6B、7B表示；气动带手动
用6S表示，防爆电动用“9B”表示。蜗杆-T形螺母用3T表示。4．连接形式代号用阿拉伯数字代号表示，按表3的规定。 表3 5．结构形式代号用阿拉伯数字表示，按表4~13的规定。 表4 表5
表6 表7 表8 表9
表10 表11 表12
表13 6．阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，按表14的规定。 表14 7．公称压力数值，按JB74-59《管路附件公称压力，试验压力和工作压力》的规定。用于电站工业的阀门，当介质最高温度超过530摄氏度时，按JB74-59第5条的规定标注工作压力。 8．阀体材料代号用汉语拼音字母表示，按表15的规定。 表15
注：PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa的碳素钢阀体省略本代号。 9．示例： 例1：电动传动、法兰连接、明杆楔式双闸板、阀座密封面材料由阀体直接加工、公称压力PN0.1MPa、阀体材料为灰铸铁的闸阀：Z942W-1 直动楔式双闸板闸阀 例2：手动、外螺纹连接、浮动直通式、阀座密封面材料为氟塑料、公称压力PN4.0MPa、阀体材料为1Cr18Ni9Ti的球阀：Q21F-40P 外螺纹球阀 例3：气动常开式、法兰连接、屋脊式、衬里材料为衬胶、公称压力PN0.6MPa、阀体材料为灰铸铁的隔膜阀：G6k41J-6 气动常开式衬胶隔膜阀 例4：液动、法兰连接、垂直板式、阀座密封面材料为铸铜、阀瓣密封面材料为橡胶、公称压力PN0.25MPa、阀体材料为灰铸铁的蝶阀：D741X-2.5 液动蝶阀 例5：电动机传动、焊接连接、直通式、阀座密封面材料为堆焊硬质合金、在540℃下的工作压力为17MPa、阀体材料铬钼钒钢的截止阀：J961Y-P54170 电动焊接截止阀
安全阀设置规定
安全阀设置规定 第一章一般规定 第一条编制目的及适用范围 1、为符合原国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》中对“安全阀一般每年至少应校验一次”的要求，特编制本规定。 2、本规定适用于中国石油化工集团公司所属炼化生产企业中现有的和新建、改扩建的 生产装置。 3、本规定适用于安全阀的公称压力范围在0.1～25MPa之间，流道直径大于或等于8mm 的范围内。 4、本规定不适用于锅炉安全阀，锅炉安全阀的设置应遵守原劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定。 第二条相关法规和标准 1、《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发[1999]154号） 2、GB/T 12241 安全阀一般要求 3、GB/T 12242 安全阀性能试验方法 4、GB/T 12243 弹簧直接载荷式安全阀 第二章设计选型及订货 第三条安全阀的选型 1、排放不可压缩液体的膨胀泄压，宜选用微启式安全阀，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。 2、在炼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、下列情况应选用平衡波纹管式安全阀： （1）安全阀的背压力大于其整定压力的10%，而小于30%时； （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。 4、下列情况应选用先导式安全阀： （1）安全阀的背压力大于其整定压力的30%以上时； （2）对要求安全阀的密封性能特别好的场合； （3）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）。 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。 第四条安全阀的制造标准和选择 1、安全阀的制造标准 目前我国采用两种安全阀制造标准：
安全阀计算
安全阀: 安全阀是启闭件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，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的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。注安全阀必须经过压力试验才能使用。 安全阀计算: 计算的最小泄放面积为物料流经安全阀时通过的最小截面积。对于全启式安全阀为喉径截面积，对于微启式安全阀为环隙面积。 根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程))(1991年1月1 13施行)中规定： (1)对于气体、蒸汽在临界条件下的最小泄放面积为(2.2—1) 式中: a——最小泄放面积，mm2； W——质量泄放流量，kg／h， X——气体特性系数； P——泄放压力，MPa Z——气体压缩因子， T——泄放温度，K； M——分子量。 流量系数(C0)由制造厂提供。若没有制造厂的数据时，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。 (2)根据计算的最小泄放面积(a)，计算安全阀喉径(d1)或阀座口径(D) a．对于全启式安全阀(2.2—2) b.对于平面密封型微启式安全阀(2.2—3) c．对于锥面密封型微启式安全阀(2.2—4) 式中: d——安全阀喉径，mm h——安全阀开启高度，mm D——安全阀的阀座口径，mm —密封面的半锥角，度。 根据美国石油学会标准API—520中的规定如下： 临界条件的判断 如果背压满足式(2.3—1)，则为临界流动，否则为亚临界流动。 (2.3—1) 式中: Pb——背压，MPa Pcf——临界流动压力，MPa P——泄放压力，MPa K——绝热指数。 气体或蒸气在临界流动条件下的最小泄放面积(2.3—2) 式中
安全阀型号编制方法
安全阀型号编制方法 安全阀是承压设备、容器和管线上的最佳超压保护装置，当介质压力升高超过允许值时，安全阀自动开启，继而全量排放，防止压力继续升高，当压力降低至规定值时，安全阀及时自动关闭。 安全阀设计、制造、验收技术标准符合GB/T12243-89要求。 封闭式安全阀的阀盖是封闭的，利于防止灰尘和杂物侵入，防止有毒和易燃介质溢出，开放式安全阀由于阀盖敞开，利于降低弹簧腔室的温度，主要用于蒸汽介质管道及容器，带散热器安全阀主要适用于介质温度超过350℃的工况。 带扳手弹簧式安全阀当介质压力达到开启压力的75%以上时，能利用作手动开启。 全启式安全阀开启高度≥1/4流道直径，排放量大，微启式安全阀开启高度为1/20～1/40流道直径。 安全阀型号编制方法 阀门的型号参照机械部标准JB308-75《阀门型号编制方法》编制，系由以下八个部分组成： 1A234 - 56 其中：1 表示特种阀门代号（如低温-D、保温-B、波纹管-W，无省略） A 表示阀门类型代号（A表示安全阀） 2 表示连接形式代号（表一） 3 表示表示结构形式代号（表2） 4 表示阀座密封面或衬里材料代号（表3） 5 表示公称压力数值 6 表示阀体材料代号（表4）
阀座密封面或衬里材料代号用汉语拼音字母表示，如表三所列。 注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用“W”表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料代号表示。 阀体材料代号用汉语拼音字母表示。如表四所列。 注：PN≤1.6MPa的灰铸铁或PN≥2.5MPa碳素钢阀体，省略本代号。 型号示例： A42Y-16C 表示：弹簧封闭全启式安全阀，法兰连接，密封面材料硬质合金，公称压力1.6MPa阀体材料为碳素钢。
安全阀计算实例
安全阀计算实例 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为泄放容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器，按设计图样的要求装设安全阀。安全阀设置原则是适用于清洁、无颗粒、低粘度的流体。有颗粒的场合，安全阀进口前加设过滤装置；须安装但又不适合时，应安装爆破片或爆破片与安全阀串联使用。容器在正常运行下为什么会产生超压？1．压力来自容器外部的压力容器,若输入气量大于输出气量，使密度增加，压力就提高； 2. 减压阀失灵； 3. 介质进行化学反应，使压力不断增高（称料不当等）；4.盛装液化气体，工作温度上升或超装； 5.储藏介质产生聚合反应，热量增高，压力上升 6.用于制造高分子聚合物的高压釜，由于原料，催化剂使用不当或操作失误致使单体爆聚，热量猛增，压力就骤升。 一、下列压力系统必须安装安全阀： a)容器的压力来自于没有安全阀的场合； b)设计压力低于来源处的压力容器或管道；容积泵和压缩机出口的管道； c)由于不凝气的积累产生超压的容器； d)液化气体储罐； e)空压机的附属储罐； f)容器内进行放热或进行化学反应，能使气体压力升高的压力容器； g)高分子聚合(物理反应)设备； h)有热载体加热，使器内液体蒸发气化的换热器； i)用减压阀降压后输入容器的（使用压力低于压力源的容器）; j)余热锅炉； k)介质毒性为高度极度危害的压力容器； l)共用同一个气源的容器等。 二、下列压力系统不适宜安装安全阀 a)系统压力有可能迅速上升，如化学爆炸等场合 b)泄放介质含有颗粒、易沉积、易结晶、易聚合或粘度较大；强腐蚀介质； c)一些影响安全阀排放面积过大、造价过高、动作困难的场合（极低温度等） 三、安全阀的开启压力(整定压力): 安全阀的开启压力(整定压力)---是指阀瓣开始上升,介质经阀瓣上升后的空隙,继续排放时的瞬时压力.对于蒸汽安全阀---有5滴冷凝水时的压力.安全阀的回座压力一般为0.93~0.96Pl,也就是回座压力差在4~7%左右最大不超过10%. 由于安全阀阀瓣开启动作的滞后,使容器不能马上泄压.因此压力容器的设计压力一般不低于安全阀的开启压力. 下面的示意图,表明压力容器与安全阀各种动作压力之间关系. 压力容器安全阀 试验压力 最大允许工作压力排放压力 设计压力 开启压力 回座压力关闭压力 最高工作压力 四、安全阀的选用方法为；