安全阀喷嘴面积计算
安全阀面积计算
S2 第二层面积 φ 2 第二层孔径 N2 第二层孔数 S3 第三层面积 φ 3 第三层孔径 N3 第三层孔数 S4 第四层面积 φ 4 第四层孔径 N4 第四层孔数 S5 第五层面积 φ 5 第五层孔径 N5 第五层孔数
Q1 φ1 δ 1 L1 Q2 φ2 δ 2 L2
第一层内管重量 第一层管外径 第一层管壁厚 第一层管总长 第二层内管重量 第二层管外径 第二层管壁厚 第二层管总长
Qfz 封头总重 Qf 封头单重 Nf 封头数量 Qz 支撑脚总重 Qz1 支撑脚单重 Nz 支撑脚数量 Q 总重 304 总重
名称 Q=5.25*A*P*K1 Q 流量 A 面积 P 排放压力 K1 修正系数
单位 Kg/h Kg/h mm2 MPa
数量
35060.16 1963 4.2 0.81
2.1 5.8787865 0.31 0.22 0.01 2 2.4649 0.2 0.01 1 3 1.5 2 12 4 3 381.8265805 120.7605975
Qg 管平底重量 φ g1管平底外径 φ g2管平底内径 δ g 管平底厚度 Ng 管平底块数 Qj φj δ j Nj 节流孔板重量 孔板外径 管平底厚度 节流孔板
370 140 80 50 100 100 80 920
270 90 80 50 100 80 670
重量计算 Kg m m m Kg m m m Kg m m
73.158232 0.219 0.007 2 117.7605975 0.46 0.005 2.1 117.7605975 0.46 0.005
Q3 第三层内管重量 φ 3 第三层管外径 δ 3 第三层管壁厚
L3
第三层管总长
m Kg m m m 块 Kg m m 个 Kg Kg 个 Kg Kg 个 Kg Kg
安全阀规定
安全阀计算、选型与设置规定1总则1.1 目的在石油化工生产过程中，为了防止由于生产事故等造成生产系统压力超过设备和管道的设计压力而发生爆炸事故，应在设备或管道上设置安全阀。
安全阀为一种自动阀门。
它不借助任何外力，而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
在工艺和工艺系统专业的设计中，安全阀的设计内容，主要指安全阀的排放量计算和安全阀的设置两个方面。
按照国际惯例安全阀的喷嘴面积的计算和选型是由制造商来完成的，所以有关这方面的内容列入附录中。
1.2 适用范围本规定仅适用于石油化工装置及系统的安全阀选用设计。
不适用于其它行业。
对于安全阀的描述在国际上多遵循美国的ASME标准，在该标准中“安全阀”指仅用于蒸汽或气体工况的泄压设施，而用“安全泄压阀”表示包含安全阀、泄压阀、安全泄压阀在内的全部泄压设施。
由于历史的原因，在我国是用“安全阀”代表了ASME的安全泄压阀的含义。
本规定仍按现行的国家标准来命名，以安全阀代表ASME的安全泄压阀的全部含义，不再区分安全阀、泄压阀、安全泄压阀。
术语、符号2.1 安全阀几何尺寸特性2.1.1实际排放面积（排放面积）(The actual discharge area) 实际排放面积是实际测定的决定阀门流量的最小净面积。
对微启式安全阀即为帘面积；对全启式安全阀即为喷嘴面积。
2.1.2帘面积(The curtain area) 帘面积是当阀瓣在阀座上升起时，在其密封面之间形成的圆柱形或圆锥形通道的面积。
2.1.3喷嘴面积(The nozzle area) 也称喷嘴喉部面积，是指喷嘴的最小横截面积。
2.1.4入口尺寸(The inlet size) 除特别说明外，均指安全阀进口的公称管道尺寸。
2.1.5出口尺寸(The outlet size) 除特别说明外，均指安全阀出口的公称管道尺寸。
2.1.6开启高度(lift) 是当安全阀排放时，阀瓣离开关闭位置的实际升程。
安全阀计算(液体)
计算结果
68 1.5 1000 19601.14 1.68 2.12 0.10 2.02 0.65 131.69 12.95 32 50 1 CA4A8Y-40 >1.6~2.0
单位
mm m/s kg/m3 kg/h MPa MPa MPa MPa mm2 mm mm mm
安全阀最小流通直径 d1 选用安全阀喉径 do 安全阀阀座口径（公称直径） DN 安全阀数量 安全阀型号 安全阀工作压力级
MPa
安全阀计算
计算数据名称
进口管内径 液体进口流速 液Fra bibliotek密度 压力容器安全泄放量 采用全启式安全阀 安全阀整定压力 安全阀排放压力（绝压） 安全阀出口侧压力（绝压） 阀门前后压力降 排放系数 安全阀最小截面积
代号 计算公式
d v p Ws Ps Pd Po △P K A 已知 设定 查表 Ws=0.0009∏pvd2 已知 Pd=1.2Ps+0.1 已知 △P=Pd-Po 选定 A=Ws/[5.1K(p△p) d1=(4A/∏)1/2 选定 选定 选定 选定 选定
阀门、弯头、法兰表面积计算公式
阀门、弯头、法兰表面积计算公式阀门、弯头、法兰表面积计算公式【打印】阀门按下面的公式计算：1.V体积（m3）=π（D=1.033δ）*2.5D*1.033δ*1.05*ND:公称直径δ：保温层厚度N：阀门个数弯头和三通就折合到管道里面计算了(1)阀门表面积：S=πD×2.5DKN（1-3）式中D——直径；K一一系数，取1.05；N——阀门个数。
(2)弯头表面积：S=πD×1.5DK×2π/B×N(1-4)式中D——直径；K——系数，取1.05N——弯头个数；B值取定为：90°弯头．B=4；45°弯头B=8(3)法兰表面积：S=πD×1.5DKN（1-5）式中D——直径；K——系数，取1.05；N——法兰个数。
(4)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式。
S=π（D+A）A（1-6）式中D——直径；A——法兰翻边宽。
12.如何计算绝热工程的工程量?(1)设备简体或管道绝热、防潮和保护层计算公式：V=π(D+1.033δ)X1.033δL（1-7）S=π(D+2.18δ+0.0082)L（1-8）式中V——绝热层体积；S——绝热层面积；D——直径；1.033、2.1——调整系数；d——绝热层厚度；L——设备筒体或管道长；0.0082——捆扎线直径或钢带厚。
（2）伴热管道绝热工程量计算式：1）单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于900时)：D`=D1+D2+（10～20mm）式中D`——伴热管道综合值；D1——主管道直径；D2——伴热管道直径；(10～20mm)——主管道与伴热管道之间的间隙。
2）双管伴热(管径相同，夹角大于90°时)：D`=D1+1.5D2+(10～20mm)(1-10)3)双管伴热(管径不同，夹角小于90°时)：D`=D1+1.5D2+(10～20mm)(1—1)式中D`——伴热管道综合值；D1——主管道直径。
2-安全阀计算要点
2.3.3离线校验：指把安全阀拆卸下来，搬运到专门从事安全阀校验的场所，进行安全阀校验和压力整定。
2.3.4快速切换装置：指安装在双安全阀下，可快速改变安全阀的在用与备用关系的装置。
7.1技术参数的确定
7.1.1定压（Ps）的确定
7.1.2积聚压力Pa (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。
要计算安全阀的设计压力，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。
4.1根据8.1中安全阀设置原则，确定需要安装安全阀的设备或管道，并在PID图上标上安全阀；
4.2根据5的原则确定安全阀的型式；
4.3根据设备或管道的最大操作压力，确定安全阀的整定压力（定压）、积聚压力和排放压力，根据排放工况确定安全阀的背压。
4.4对每个安全阀进行火灾、操作、设备三类事故状态的分析，确定其可能发生的几种事故状态；对每个安全阀分别进行几种事故状态下的最大排放量计算，并比较出一种具有最大排放量的工况，它就是该安全阀的排放工况及其排放量；不应将各种不利情况同时叠加来计算。
5.2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。
5.3下列情况应选用平衡波纹管式安全阀：
5.3.1安全阀的背压力大于其整定压力的10%，而小于30%时；
5.3.2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。
2-安全阀计算详解
安全阀计算、选型与设置主讲：袁天聪教授级高工1 目的在石油化工生产过程中，为了防止由于生产事故等造成生产系统压力超过设备和管道的设计压力而发生爆炸事故，应在设备或管道上设置安全阀。
安全阀为一种自动阀门。
它不借助任何外力，而是利用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
在工艺和工艺系统专业的设计中，安全阀的设计内容，主要指安全阀的排放量计算和安全阀的设置两个方面。
按照国际惯例安全阀的喷嘴面积的计算和选型是由制造商来完成的，所以有关这方面的内容列入附录中。
1.2 名词对于安全阀的描述在国际上多遵循美国的ASME标准，在该标准中“安全阀”指仅用于蒸汽或气体工况的泄压设施，而用“安全泄压阀”表示包含安全阀、泄压阀、安全泄压阀在内的全部泄压设施。
由于历史的原因，在我国是用“安全阀”代表了ASME的安全泄压阀的含义。
本规定仍按现行的国家标准来命名，以安全阀代表ASME的安全泄压阀的全部含义，不再区分安全阀、泄压阀、安全泄压阀。
2 术语、符号2.1 安全阀几何尺寸特性2.1.1实际排放面积（排放面积）(The actual discharge area) 实际排放面积是实际测定的决定阀门流量的最小净面积。
对微启式安全阀即为帘面积；对全启式安全阀即为喷嘴面积。
2.1.3喷嘴面积(The nozzle area) 也称喷嘴喉部面积，是指喷嘴的最小横截面积。
2.1.6开启高度(lift) 是当安全阀排放时，阀瓣离开关闭位置的实际升程。
2.2 安全阀的动作特性2.2.1工作压力P (MPa.G) (operating pressure)：设备及管道在正常工作运行期间经常承受的压力；2.2.2 最高允许工作压力Pm(M P a.G)（maximum allowable working pressure）：在指定的相应温度下，容器顶部所允许承受的最大压力，该压力是根据容器受压元件的有效厚度，考虑了该元件承受的所有载荷而计算得到的，且取最小值。
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。
安全阀的排放面积
安全阀的排放面积安全阀工艺计算的方法：根据工艺参数或工艺条件（主要是排放条件和排放量）,按照相应规范或者标准提供的公式,计算安全阀所需的排放面积,然后从安全阀产品的实际流道面积中,选择大于这个数值的临近流道尺寸及规格。
1. 按照GB/T 12241—2005中提供的计算公式计算安全阀所需流道面积①蒸气的排放面积a.干饱和蒸汽的理论排量计算这里干饱和蒸汽是指最小干度为98%或最大过热度为10℃的蒸汽。
当压力为0.1～11MPa时,有Wts = 5.25Apd （14-2)当压力大于11MPa小于等于22MPa时,有式中Wts —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa（绝压)。
b.过热蒸汽的理论排量计算。
这里过热蒸汽是指过热度大于10℃的蒸汽。
当压力为0.1～11MPa时,有Wtsh =5.25Apd Ksh （14-4)当压力大于11MPa小于等于22MPa时,有式中Wtsh —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa（绝压);Ksh —过热修正系数（其圆整数见GB/T 12241—2005标准中的相关表)。
c.一种理论排量计算方法。
干饱和蒸汽和过热蒸汽的理论排量Wt 也可按下式计算（无压力限制):式中Wt —理论排量,kg/h;A—流道面积,mm²;pd —实际排放压力,MPa（绝压);V—实际排放压力和排放温度下的比体积, m³/kg;C—绝热指数k的函数（见下式,其圆整数见表14-12)。
此处,k为排放时阀进口状况下的绝热指数。
如果不能获得在该状况下的k值,则应取在0.1013MPa和15℃时的值。
注意:由于公式来源不同,从式（14-4)和式（14-5)计算得到的结果未必与从式（14-6)得到的相同,但其差值是很小的。
②空气或其他气体的排放面积a.临界流动和亚临界流动。
在达到临界流动之前,气体或蒸汽通过一个孔口（例如安全阀的流道)的流量是随着下游压力的减小而增加的,一旦达到临界流动,下游压力的进一步减小将不会使流量继续增加。
安全阀计算,泄放面积
安全阀计算软件GB 150 – 2011液化气体火灾工况下泄放面积计算一、功能和概述本计算程序依据GB/T 150—2011《压力容器》中“附录B超压泄放装置”章节进行开发，用于介质为易爆液化气体或位于有可能发生火灾环境下工作的非易爆液化气体的容器安全阀的泄放量、安全阀泄放面积计算。
引用标准规范《压力容器》GB/T 150—2011软件信息、件类别：免费的云端计算软件硬件要求：电脑、平板、手机运行环境：windows、mac、android、ios浏览器：IE、Chrome、Safari、Firefox等主流浏览器软件授权：免费更新时间：2016.4.26软件地址：二、适用范围适用范围详见GB/T 150—2011《压力容器》中“附录B超压泄放装置”，关于安全阀的的适用范围。
三、软件介绍3.1 软件界面绝热保温材料导热系数气体压缩系数计算报表3.2 软件参数输入说明3.2.1 介质参数软件中内置了GB150-2011中表B.6 部分气体的性质，供大家选择并方便输入3.2.2 气体泄放压力P f ，泄放装置的泄放压力（绝压），包括设计压力和超压限度两部分，MPa ；软件中P f =P (设计压力)*（1+允许超压%）+0.101325（大气压力）MPa 。
3.2.3绝热材料导热系数常用绝热材料性能表摘至：GB 50264 - 2013 《工业设备及管道绝热工程设计规范》 SHT 3010 - 2013 《石油化工设备和管道绝热工程设计规范》 说明：上述规范中，单位采用 W/(m ·K)，数值已经按照GB150规范中的单位进行转化，转化公式：1W/(m ·K)=3.6KJ/（m ·h ·℃） 3.2.4 泄放系数KGB150中，对于安全阀，K 取额定泄放系数（额定泄放系数通常由安全阀制造厂提供）。
若没有制造厂的数据时，可按下述推荐值输入：软件的计算过程依据GB150-2011进行开发，以下为引述GB150，“附录B 超压泄放装置”章节四、计算示例4.1 计算参数输入4.2 计算报表下载：。
安全阀喷嘴面积计算
安全阀喷嘴面积计算
安全阀喷嘴,计算
一、操作条件的确定
1.定压Ps (MPa) 1.38
2.积聚压力Pa (MPa)0.276
无火压力容器上的安全阀：0.138
着火有爆炸危险容器上的安全阀：0.276
蒸汽锅炉上的安全阀：0.0414
3.最高泄放压力Pm (MPa) 1.656
4.气体的临界流动压力Px (MPa)0.935
气体的绝热系数 K(Cp/Cv) 1.2
气体的临界流动比0.564
5.背压 P2 (MPa)0.138
二、喷嘴面积计算 cm2 3.786421.96
计算公式：Ao=0.4*Gv/(C*K F*P m*K b)*(Z*T1/M)1/2喷嘴直径(mm) Gv: 气体最大泄放量,kg/h1111
K F: 流量系数0.7
全启式取0.6-0.7，带调节圈的微启式取0.4-0.5，
不带调节圈的微启式取0.25-0.35
Pm: 最高泄放压力 (MPa) 1.656
T1: 进口处介质温度 K313
M: 气体分子量49.69
Z: 气体在Pm时的压缩因子0.9755
C: 气体的特性系数250.9816
kb: 背压校正系数1。
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一、操作条件的确定
1.定压Ps (MPa) 1.38
2.积聚压力Pa (MPa)0.276
无火压力容器上的安全阀：0.138
着火有爆炸危险容器上的安全阀：0.276
蒸汽锅炉上的安全阀：0.0414
3.最高泄放压力Pm (MPa) 1.656
4.气体的临界流动压力Px (MPa)0.935
气体的绝热系数 K(Cp/Cv) 1.2
气体的临界流动比0.564
5.背压 P2 (MPa)0.138
二、喷嘴面积计算 cm2 3.786421.96
计算公式：Ao=0.4*Gv/(C*K F*P m*K b)*(Z*T1/M)1/2喷嘴直径(mm) Gv: 气体最大泄放量,kg/h1111
K F: 流量系数0.7
全启式取0.6-0.7，带调节圈的微启式取0.4-0.5，
不带调节圈的微启式取0.25-0.35
Pm: 最高泄放压力 (MPa) 1.656
T1: 进口处介质温度 K313
M: 气体分子量49.69
Z: 气体在Pm时的压缩因子0.9755
C: 气体的特性系数250.9816
kb: 背压校正系数1。