安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算安全阀是一种用于保护压力容器或管道系统的安全设备。
它能够在系统压力超过预设值时自动打开，将多余的压力泄放出来，防止系统爆炸或发生其他安全事故。
安全阀泄放能力的计算是确保安全阀正确选择和安装的重要步骤。
下面将从安全阀的泄放能力计算方法、计算参数和实例三个方面进行详细阐述。
一、安全阀泄放能力的计算方法：1.试验法：安全阀的泄放能力是通过试验来确定的。
这种方法更加准确，但需要有相应的试验设备和实验条件。
在试验中，通过调整安全阀的弹簧力或其他调节装置，使其泄放压力符合要求，并在试验设备上收集泄放压力与流量的数据，从而计算出安全阀的泄放能力。
2.参考法：安全阀的泄放能力也可以通过参考同类型安全阀的试验数据来确定。
这种方法适用于没有试验设备或条件的情况下。
根据生产厂家提供的试验数据，查找与要求压力和流量最接近的安全阀型号和规格，以确定其泄放能力。
二、安全阀泄放能力计算的参数：1.泄放压力（Pd）：泄放压力是安全阀开始泄放的压力值，一般为系统工作压力的10%～20%。
在计算中，需要根据压力容器或管道系统的工作压力和安全要求来确定泄放压力。
2.泄放流量（Qd）：泄放流量是安全阀泄放压力下的流量值，通常以立方米/小时（m³/h）或公斤/小时（kg/h）为单位。
在计算中，需要根据容器或系统的最大允许放空容量和泄放速度来确定泄放流量。
3.其他参数：除了泄放压力和泄放流量，还需要考虑安全阀的额定工作压力（Ps）、安全阀的出口直径（d）、背压系数（Kr）等参数。
根据这些参数，结合适当的计算公式，可以得出安全阀的泄放能力。
三、安全阀泄放能力计算实例：下面通过一个实例来演示安全阀泄放能力的计算过程。
假设一些容器的工作压力为2 MPa，最大允许放空容量为100 m³/h，并已确定采用直径为50 mm的安全阀。
根据经验，泄放压力一般为工作压力的10%～20%，这里取15%。
Pd=0.15×2MPa=0.3MPa根据泄放流量和直径参数，可以使用以下公式计算安全阀的泄放能力：Qd=Kr×A×C×√(Pd/ΔP)其中，Kr为背压系数，取值通常为0.93～1；A为安全阀出口面积，即π(d/2)²；C为流量系数，通常为1.2；ΔP为安全阀起始泄放压力和最终泄放压力之差。
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算
一．安全阀有效通过面积的计算：
1．全启式安全阀（安全阀阀芯开启高度等于或大于1/4喷嘴喉部直径）A=0.785*D1*D1
A --- 安全阀的有效通过面积
D1 --- 安全阀喷嘴喉部直径（cm）.
2.微启式安全阀（安全阀阀芯开启高度小于1/4喷嘴喉部直径）
A=∏*D2*L*Sin(n)
A --- 安全阀的有效通过面积
D2 --- 安全阀阀座直径（cm）
L --- 阀芯开启高度（cm）
n --- 斜面角度（度）（当阀座为斜面时）
二．安全阀泄放能力的计算：
W=230*A*（p/105+1）(M/T)0.5*K (排放介质为气体或蒸汽时)
W --- 排放量（kg/h）
P --- 安全阀定压（Pa(G)）
T --- 排除气体的绝对温度（K）
M--气体相对分子质量，排出气体为混合物时，为平均相对分子质量
K --- 背压影响泄放能力的修正系数。
安全阀计算
闪蒸罐安全阀计算
一、压力容器安全泄放量的计算
（1）压力容器的安全泄放量：
Ws=149kg/h (用户给定 ) 式中Ws —压力容器的安全泄放量，kg/h
二、安全阀排放能力的计算
在临界条件下，
W=7.6x10-2CKp d A ZT
M kg/h 式中W —安全阀的排放能力，kg/h;
K —排放系数，全启式安全阀K=0.60~0.70；
p d —安全阀泄放压力（绝压），取p d =1.1p s +0.1,MPa; p s —安全阀的整定压力，MPa ；
p 0—安全阀的出口侧压力（绝压），MPa ；
A —安全阀最小排气截面积，mm 2。
全启式安全阀，即h ≥4
1d 1时，A=π421d 式中 d 1—安全阀最小流通直径（阀座喉径），mm 。
C —气体的特性系数，,C=52011)1
2(-++k k k k ； k 一气体的绝热指数 k=C p /C v ；
M 一气体的摩尔质量，kg/kmol ；
T 一泄放装置进口侧气体的温度，K ；220+273.15=493.15K Z 一气体在操作温度下的压缩系数；
k=C p /C v =1.163，C 查GB150.1-2011表B.4，得C=333； K 取0.6；
p d =1.1x0.15+0.1=0.265Mpa ；
安全阀喉径d 1=20mm, A=π
4202=314.16mm 2； M=28.18 kg/kmol
Z=0.986；
代入，W=7.6x10-2CKp d A
ZT
M =304.33 kg/h> Ws ， 所以安全。
低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算
【低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算】近年来，低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算备受关注。
随着低温储罐的应用范围不断扩大，安全阀泄放量的准确计算对于保障设备和人员的安全显得尤为重要。
本文将从深度和广度两个方面对低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算进行全面评估，希望能为相关行业的从业人员提供有价值的参考。
1. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算概述低温乙烯储罐是工业生产中常见的设备，其安全阀泄放量的计算是确保设备正常运行的必要步骤。
在进行具体的计算之前，需要对低温储罐的结构特点、储存介质的物理性质等方面进行全面了解。
只有全面掌握了这些基础知识，才能进行准确的计算工作。
2. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算方法低温储罐的安全阀泄放量通常通过特定的计算公式进行求解。
一般而言，可以采用经验公式或者基于流体力学原理的数值计算方法。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的计算方法，保证计算结果的准确性和可靠性。
3. 低温乙烯储罐安全阀泄放量的实际应用计算出安全阀泄放量后，还需要根据实际情况进行调整和优化。
对于储罐的使用环境、工作条件等因素都会影响安全阀的泄放量，因此在实际应用过程中需要不断进行监测和调整，确保安全阀的正常工作。
总结回顾：通过本文的全面评估，我们对低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算有了更深入的了解。
在实际工程中，准确计算安全阀泄放量对于保障设备和人员的安全至关重要。
我们需要加强对相关理论知识的学习，不断提高自身的计算能力和工程实践经验，以应对复杂多变的工程环境。
个人观点和理解：作为一名工程从业者，我深知低温乙烯储罐安全阀泄放量的计算对于工程安全至关重要。
在实际工作中，我始终秉承严谨的态度，认真对待每一项安全计算工作，努力提升自身的专业水准，以确保工程设备和人员的安全。
希望通过持续的学习和实践，为相关领域的发展贡献自己的一份力量。
以上是本篇文章的主要内容，希望对您有所帮助。
如果有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言，我会尽快回复。
09.9.14 安全阀泄放能力计算：
第二部分：安全附件校核计算：一、安全阀校核计算：GC3压力管道在1.25 MPa减压到0.3 MPa后，要设置安全阀。
因为介质为蒸气，故选用全启式安全阀GC3压力管道蒸汽吹扫，设备分段吹扫，C-72电捕焦需蒸汽量最大315 kg/h，所以管道最大蒸汽泄放量为：315 kg/h 。
1、安全阀泄放能力计算根据GB150 P137（一）、临界条件：p0 / p d ≤（2/k+1）k/k-1安全阀泄放能力计算选用公式w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h查表标准HG/T 20570.2一95，安全阀的设置和选用表 16.0.2水蒸汽：k=1.32p0——安全阀的出口侧压力MPa （绝压） 0.1 MPap S——安全阀的整定压力0.3 MPap d——安全阀的排放压力（绝压） p d =1.1 p S +0.1 MPa p d =1.1 p S +0.1 MPa=1.1×0.3+0.1=0.43 MPa（2/k+1）k/k-1 =（2/2.32）4.125=0.5490.23＜0.549故：p0 / p d ≤（2/k+1）k/k-1安全阀泄放能力计算公式：w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h参数如下：选安全阀阀座喉径：d1=32 ，DN50w s——安全阀的排放能力 kg/hK—排放系数全启式：K=0.6p d——安全阀的排放压力，（绝压） 0.43 MPap d =1.1 p S +0.1 MPap S——安全阀的整定压力， 0.3 MPap0——安全阀的出口侧压力， MPa （绝压） 0.1 MPa A- 安全阀的最小排气截面积， mm 2H——安全阀的开启高度，d1 ——安全阀最小流通直径（阀座喉径）mm 全启式安全阀 h≥1/4d1 时，即A=πd12/4A=π d12/4=π（32）2 /4=804 mm 2k——气体绝热系数查表16.0.2 当k=1.32 C——气体特性系数查表GB150 ，P137 C=349 M——气体摩尔质量 18kg/kmolT——气体的温度K 143+273=416Z——在操作温度压力下的压缩系数查表16.0.2 临界温度：647 K泄放介质的温度：143+273=416 K对比温度：416/647=0.67查表16.0.2 临界压力：22.13 MPa泄放介质的压力：0.43 MPa对比压力：0.43/22.13=0.019查表GB150 ，P138 ，Z=0.9阀座喉径：d1=32的安全阀泄放能力为：w s = 7.6–2×10-2 C K p d A (M/ZT) ∧2 kg/h=7.6×10-2 × 349×0.6 ×0.43×804（18/416×0.9）∧2=7.6×10-2 × 349×0.6× 0.43×804×0.219= 1204 kg/h工艺上要求安全阀最大蒸汽泄放量为：315 kg/h 。
安全阀计算实例
一．安全阀计算实例我们在压力容器设计和定期检验中均要求对安全阀的安全排放能力进行选型或校验计算。
基于以往资料不齐全,往往以大代小,造成不必要的浪费。
现拟以GB15 0附录B-B5.1 b)为依据，用不同介质、压力、温度对安全阀的安全排放量进行选型计算。
例1：有一空气储罐,DN1000㎜，容积V=5m3最高工作压力为0.8MPa，工作温度为30℃进口管为φ57X3.5,确定安全阀尺寸.解1)确定气体的状态条件设Po—安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa（近似为0.1MPa）则Pd—安全阀泄放压力（绝压）为Pd=1.1Pw+0.1+10%P=1.068MPa（GB150附录B4.2.1）当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.068=0.0936而（2/(k+1)）k/(k-1) =（2/(1.4+1)）1.4/(1.4-1)=0.53∴ Po/Pd＜（2/(k+1)）k/(k-1)是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按（B5）计算A≥mm（B5）式中: C气体特性系数,查表B1或C=520√k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）K—安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按《容规》附件五第二节有关规定中选取.2)容器安全泄放量的计算:盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定a.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;b.气体储罐等的安全泄放量按(B1)式计算Ws=2.83×10-3ρυd2 ㎏/h (B1)式中ρ为排放压力下的气体密度.ρ=M（分子量）×Pw’(排放绝对压力)×273/(22.4×(273+t))空气M=28.95排放绝对压力Pw’=10.68㎏/㎝2代入上式得ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m3υ—容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;查表2得υ=10～15m/s 一些常用气体流速范围表2取υ=10m/s.将上述ρ、ν、d代入得Ws=2.83×10-3×12.44×15×502 =1320.2㎏/h则A==205.4mm2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm2 d0=(205.4/0.785)1/2=16.2㎜根据统计概算,全启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.8.∴选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀.安全阀公称直径与喉径关系表3例2.将例题1的介质改为蒸汽。
外部火灾事故工况下安全泄放量计算
２０２３，３３（６）王绪建 外部火灾事故工况下安全泄放量计算 王绪建：高级工程师。
２０１２年３月华东理工大学化学工艺专业硕士毕业。
现从事化工工艺包开发及化工技术管理工作。
联系电话：１８５２３１２３７１８，Ｅ ｍａｉｌ：ｌｎｔｓ２０＠ｏｕｔｌｏｏｋ ｃｏｍ外部火灾事故工况下安全泄放量计算王绪建 重庆紫光国际化工有限责任公司 重庆 ４０１２２０摘要 使用安全阀、爆破片是化工生产装置有效控制安全风险的重要手段之一。
事故工况下，安全泄放量的正确计算是安全阀、爆破片正确计算、选型和使用的前提。
该文重点对外部火灾事故工况下，盛装液体、气体（蒸汽）的四类典型容器（卧式、带裙座立式、不带裙座立式、球型）安全泄放量的计算进行了说明。
以上四类容器受热润湿面积可运用不同形状（圆柱体、球体、旋转椭球体、圆等）的表面积公式进行计算。
对于液体容器，外部火灾传入的热量通过容器内的润湿面积使内部物料气化，其安全泄放量的计算与受热润湿面积、容器外壁校正系数、危险系数和泄放条件下的汽化热有关。
对于正常工况下容器内的介质物性状态为气体、蒸汽或超临界流体，但在泄放条件下为全气相的情况，安全泄放量的计算与受热润湿面积、金属壁温、泄放温度、泄放压力和分子量等因素有关。
关键词 安全阀；爆破片；安全泄放量；外部火灾中图分类号：ＴＱ０５３ ２ 文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－６２４７．２０２３．０６．０１１ ２０２０年，国务院安委会印发了《全国安全生产专项整治三年行动计划》，多地要求化工生产企业对在役化工装置进行安全设计诊断。
在相关工作推进中发现，有些化工生产企业在装置设计建设或对装置进行改造时，对独立压力系统事故工况的判断和安全泄放装置的计算与选型存在缺失、错误的情况，给安全生产埋下了隐患，阻碍了安全生产的高质量发展。
化工装置中，为了防止人的误操作、设备设施故障、物料累积、能量变化、化学反应失控、外部火灾等引起系统压力过高而发生安全事故，应设置防止超压用的安全泄放装置，使系统及时将风险泄放到可接受风险的区域，并及时控制，防止风险进一步扩大。
安全阀泄放能力的计算
安全阀泄放能力的计算下面介绍的是API 的安全阀计算方法，ASME 的方法与API 的主要不同在于ASME 采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值，而API 计算采用的面积和系数都是公称数值。
1、安全阀有效通过面积1）全启式安全阀（安全阀阀芯开启高度等于或大于1/4喷嘴喉部直径）。
2'2'785.04/D D a =∏=——安全阀的有效通过面积，cm 2；'D ——安全阀喷嘴喉部直径，cm ；2）微启式安全阀（安全阀阀芯开启高度小于1/4喷嘴喉部直径）。
h D a '∏=h ——阀芯开启高度，cm 。
当阀座为斜面时：θsin 'h D a ∏=θ——斜面角度，（°）2、安全阀泄放能力的计算下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用，根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化，使用更方便，通常情况下更保守点。
1）排放介质为气体或蒸汽时。
b ABS r M K T M pa Q )110(2305+=aM Q ——排放量，kg/h ；a ——安全阀的有效通过面积，cm 2；p ——安全阀定压，Pa （G ）ABS T ——排出气体的绝对温度，K ；r M ——气体相对分子质量，排出气体为混合物时，相对分子质量为平均值； b K ——背压影响泄放能力的修正系数，由相关图表查得。
2）排放介质为水蒸汽时，下面的计算公式与气体公式一样，但下式把蒸汽的物理参数计入，不需再代入。
考虑到蒸汽一般排放到大气，故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响；但加入了过热蒸汽修正系数，考虑蒸汽过热对泄放量的影响。
b M aCK pQ )11003.1(405+=C ——过热蒸汽修正系数，查相关图表可得。
选用波纹管平衡式安全阀时，上式中的vap b K K 由代替。
3）排放介质为液体时。
a)一般液体。
p M K p p a Q 5.0521]10)([3660ρ∆-= 1p ——定压，Pa （G ）； 2p ——背压，Pa （G ）；ρ∆——液体相对密度；p K ——积聚压力修正系数，查相关图表可得b)高黏度液体。
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安全阀泄放能力的计算
下面介绍的是API 的安全阀计算方法，ASME 的方法与API 的主要不同在于ASME 采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值，而API 计算采用的面积和系数都是公称数值。
1、安全阀有效通过面积
1）全启式安全阀（安全阀阀芯开启高度等于或大于1/4喷嘴喉部直径）。
2'2'785.04/D D a =∏=
——安全阀的有效通过面积，cm 2；
'D ——安全阀喷嘴喉部直径，cm ；
2）微启式安全阀（安全阀阀芯开启高度小于1/4喷嘴喉部直径）。
h D a '∏=
h ——阀芯开启高度，cm 。
当阀座为斜面时：
θsin 'h D a ∏=
θ——斜面角度，（°）
2、安全阀泄放能力的计算
下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用，根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化，使用更方便，通常情况下更保守点。
1）排放介质为气体或蒸汽时。
b ABS r M K T M p
a Q )110
(2305+=
a
M Q ——排放量，kg/h ；
a ——安全阀的有效通过面积，cm 2
；
p ——安全阀定压，Pa （G ）
ABS T ——排出气体的绝对温度，K ；
r M ——气体相对分子质量，排出气体为混合物时，相对分子质量为平均值； b K ——背压影响泄放能力的修正系数，由相关图表查得。
2）排放介质为水蒸汽时，下面的计算公式与气体公式一样，但下式把蒸汽的物理参数计入，不需再代入。
考虑到蒸汽一般排放到大气，故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响；但加入了过热蒸汽修正系数，考虑蒸汽过热对泄放量的影响。
b M aCK p
Q )110
03.1(405+=
C ——过热蒸汽修正系数，查相关图表可得。
选用波纹管平衡式安全阀时，上式中的vap b K K 由代替。
3）排放介质为液体时。
a)一般液体。
p M K p p a Q 5
.05
21]10
)([
3660ρ∆-= 1p ——定压，Pa （G ）； 2p ——背压，Pa （G ）；
ρ∆——液体相对密度；
p K ——积聚压力修正系数，查相关图表可得
b)高黏度液体。
当管内冷态为高黏度液体时，需要对排放量进行黏度修正。
一般根据流体在管
道内流动得雷诺数选用黏度修正系数vis K （查相关图表可得）。
vis p M K K p p a Q ρ∆-=5
.05
21)10(
3660 当采用波纹平衡式安全阀时，上式的右侧要乘以背压修正系数w K
vis w p M K K K p p a Q ρ∆-=5
.05
21)10
(
3660 c)饱和液体。
饱和液体是液体在安全阀泄放前是100%液体，但在安全阀排放过程中，介质流经安全阀孔时有压降，产生闪蒸。
推荐按闪蒸蒸汽量计算阀孔面积v a 和余下的饱和液体量计算所需阀孔面积L a 之和，即为需要的安全阀阀孔的通过面积。
L v a a a +=
v a 由b ABS r M K T M p
a Q )110
(2305+=计算；L a 由p M K p p a Q 5.052
1]10)([3660ρ∆-=计算。
此法计算得到的阀孔面积偏大，为了避免流量过小使安全阀启闭过于频繁，可以选用两个安全阀并联安装，其中一个阀的阀孔面积为1/3，由上式计算得到的安全阀有效通过面积a ，另一个为2/3，由上式计算得到安全有效通过面积a 。
阀孔面积小的安全阀，其定压比面积大的高30%。
d ）两相流。
两相流是介质在泄放温度和压力下介质已是两相，计算时按气体和液相分别计算所需的泄压面积，两者之和为所需的泄压面积。
其他同饱和液体的计算。