安全阀管径选择计算学习资料
安全阀选择计算
补强圈计算厚度 S =A4/(B' -d)= 适用于标准补强圈 JB/T4736-95
0.00
mm
安 全 阀 选 择 计 算
共
页 第
7
页
元件名称
安全阀 安全阀排气截面积计算
计算依据
压力容器安全技术监督规程 (1999) 初 始 数 据
附件5
已
介 标准状态排气量 标准状态气体密度
质 Vn = γ = pd = 904.8 0.7168 27.6 0.1 1.309506 648.5606 383.15 0.66 349 16.03 1 mm kg/kmol kg/h k Nm /h kg/m3 Mpa Mpa
取fr =
1.0000
因开孔削弱所需补强面积 A = dδ + 2δ (δ nt - CT )(1 - fr )
448.51 m m2
(2/(k+1))k/(k-1) = 安全阀开启压力pz
0.544016
0.8 Mpa
t
共 单 位
页 第
a, b
3
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Pc t
1.9 100 20 305 10 பைடு நூலகம்.8 1 113 1 20 100
MPa
o
管口符号 h2 Ä ¦ n
Z C A1
¦ Ä
e
h1 W A4
Ä ¦
t nt
C
Ä ¦
mm mm mm mm MPa
A2
D Ti
A3
d
C
Ä ¦
开孔处筒体焊接接头系数 φ 接管材料 接 接管尺寸 接管名义壁厚 接管壁厚负偏差 腐蚀裕量 管 设计温度下许用应力 接管焊接接头系数 δ nt CT1 CT2 [σ ] φ
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。
管道安全阀选用计算
安全阀的起跳压力MPa P 1=0.300假设站场内安全放空后系统压力MPaP 2=0.100管道或容器内体积m 3V 1=2.941管道或容器内径m d=1.200管道或容器长度m L=2.60泄压前管道内气体物质的量mol n 1=361.69PV=nRT（R=8.31）泄压后管道内气体物质的量mol n 2=120.56P 1/P 2=n 1n 2释放时间h time=0.02排放量Kg/h W=231.48最小泄放面积m 2a=274.73流量系数C 0=0.6根据制造厂数据，若没有数据可根据推荐值气体特性系数X=344见附表16.0.1一、根据气田集输设计规范4.7条中4.7.8条描述，站场内工艺系统在火灾情况下的紧急放空，降压速率宜按照15分钟内将系统压力降至0.69MPa 或设计压力的50%（二者取最小值）确定。
二、根据HG/T20570.2-95，计算最小泄放面积：说明：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；说明：气体压缩因子Z= 1.7泄放温度℃t=20泄放温度KT=293.5气体相对分子质量M=16.00全启式安全阀mmd1=18.70297535对于平面密封型微启式安全阀mmD=109.3129022安全阀开启高度mmh=0.8查阀门手册对于锥面密封型微启式安全阀mmD=218.6258044密封面的半锥角度ψ=30查阀门手册三、根据最小泄放面积（a），计算安全阀喉径（d1）或阀座口径（D)2.93904参照：部分物料的物性表，选k。
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；。
安全阀计算及选型+
7 安全阀计算及选型目录1.0 编制目的2.0 适用范围3.0 相关规范及参考资料4.0 基本概念5.0 安全阀选型6.0 安全阀计算7.0 计算举例附录A 计算书封面1页附录B 安全阀代号及主要参数4页（一）安全阀型号编制方法（二）国产安全阀流道直径及流道面积（三）上阀牌安全阀整定压力分级表（四）上阀牌（常规）安全阀系列附录C 常用隔热材料及其制品的性能指标1页附录D 液化气临界参数及在不同温度下饱和蒸汽压4页表3-1常用烃类临界温度和临界压力表3-2主要液化石油气各组分在0℃以下饱和蒸汽压表3-3液化气在0℃以上饱和蒸汽压附录E 气体特性系数及部分物性2页附录F 上阀牌安全阀结构参数12页1.0编制目的统一安全阀计算方法及选型原则。
2.0适用范围适用于本公司石油化工中小项目设计中，与工艺和公用工程介质相关的设备或管道上的安全阀。
3.0相关规范及参考资料3.1 规范(1)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版），第四章第四节。
(2)《石油和天然气工程设计防火规范》GB50183-2004，第6.8节。
(3)《石油化工储运系统罐区设计规范》SH3007-1999，第3.1.4节。
(4)《液化烃球形储罐安全设计规范》SH3136-2003，第6.2节。
(5)《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局，1999[154]号，附件五。
(6)《钢制压力容器》GB150-1998，附录B。
(7)《安全阀安全技术监察规程》TSG ZF001-2006，质量检验检疫总局。
(8)《弹簧直接载荷式安全阀》GB12243。
3.2 参考资料(1)《化工安全设计》崔克清等人编著，化学工业出版社，2004.5，第一版(2)《安全阀》周震主编，中国标准出版社，2003.7，第一版(3)石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算（修订本），中国石化出版社，1997.4，第一版第二次印刷，第九章第一节。
安全阀口径、排量计算书
排放压力P（A）
0.2442MPa
9
压缩指数Z
1
5
排量系数Kd
0.75
10
大气压力Pd
0.1MPa
计算排放出口截面绝对压力Pc（MPa）
当Pc小于大气压时排放速度为亚音速，排放反作用力按下式计算：
M:摩尔质量18Kg/Kmol
ρ:密度Kg/m
Ps:整定压力：0.14MPa
Pdr:额定排放压力：Pdr=Ps(1+△P0)+0.1= 0.2442MPa
Pb:背压：MPa
Kb:背压修正系数：1.00
T:排放温度：273+120K
Kt:温度修正系数：
Ws:安全排放量：11640Kg/h
K:绝热指数：
C:气体特征系数：
Kdr:额定排量系数：0.75
Z:压缩系数：
Ksh:过热修正系数：1.00
μ:粘度：cp
Kv:粘度修正系数：
口径计算
As所需流道面积：
=Ws/(5.25 X Kdr X Ksh X Pdr)=11640/（5.25*0.75*1*0.2442）
=12105.61mm2
选择流道面积（喉口直径200）：A=31400mm2
安全阀口径、排量计算书
用户
工程
规范、标准
规格
型号：DN300阀体材质：WCB
进口尺寸X流道直径X出口尺寸：300X200X400开启高度：50mm
流道直径：200 mm流道面积：31400mm2
工作介质：蒸汽整定压力：0.14MPa
背压：0.1Mpa（大气压）
参数
△P0:允许超过压力百分率3%
Kp:超过压力修正系数
排量计算
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。
安全阀进出口管道水力学计算
安全阀进出口管道水力学计算安全阀是一种用于保护压力容器和管道的关键设备，保证系统在超压时可以安全排放过高的压力。
安全阀的进出口管道水力学计算是确保其正常工作的重要环节。
本文将对安全阀进出口管道的水力学计算进行详细介绍。
首先，安全阀的进出口管道的水力学计算需要考虑以下几个主要因素：1.流量计算：根据压力容器或管道系统的设计条件，确定安全阀的额定排放流量。
流量的计算可采用公式Q=C*A*(2g*(P1-P2)/((P1+P2)*(ρ1-ρ2)))^0.5，其中Q为流量，C为流量系数，A为安全阀出口截面积，g为重力加速度，P1为进口侧压力，P2为出口侧压力，ρ1和ρ2分别为进口和出口侧流体密度。
流量计算结果可作为后续计算的依据。
2.管道直径计算：确定安全阀的进出口管道直径。
管道直径的计算可以使用多种方法，如经验公式、流量速度和压力损失法等。
其中，经验公式常用于初步计算，流量速度法适用于一般工程，压力损失法适用于较为复杂的管道系统。
根据具体情况选择合适的计算方法，并进行管道直径的计算。
3. 压力损失计算：考虑安全阀进出口管道的长短、弯头、阀座、放水管等对流体流动的阻力影响，计算安全阀进出口管道的压力损失。
压力损失计算可使用Darcy-Weisbach公式或其他适用的公式。
计算得到的压力损失可用于后续计算。
4.设计速度计算：根据安全阀进出口管道的最小直径和流量计算结果，计算安全阀进出口管道的设计速度。
设计速度的计算可使用公式v=Q/(A*3600)，其中v为设计速度，Q为流量，A为进出口管道截面积。
设计速度计算结果可以用于校验管道尺寸是否满足要求。
5.过渡长度计算：由于流体在管道中的流动速度会出现突变，需要通过过渡长度将流速逐渐过渡到设计速度。
过渡长度的计算可使用公式L=(v2-v1)/a，其中L为过渡长度，v1为初始流速，v2为设计速度，a为加速度。
过渡长度计算结果可以作为管道设计的参考。
以上是安全阀进出口管道水力学计算的主要内容。
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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)0.5
2.排放热源为饱和蒸汽，安全阀的通流量为：
G=0.0024μ1nF(p0/v0)0.5
3.设计压力为1MPa及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,应考虑阀后管道及附件的阻
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
公称通径及型号、个数；
5.由介质种类决定安全阀的材质及结构。
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 Par tⅡ（《安全阀的尺寸、选择和安装》Par tⅡ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；。