安全阀的计算
安全阀的工艺计算
暴露面积(A1)为距地面或能形成大面积 火焰的平台上方7.5m以下的容器外表面 A1
。金属壁温(Tw)：对于碳钢为593℃(866K) Tw
泄放温度(T)根据理想气体状态方程计算 T
泄放压力，MPa
P
分子量
M
3.3最小泄放面积
泄放阀因子
F'
泄放阀因子(F' )按式(3.3－2)计算， F'的最小值为0.01。如果 F'没有足够的 数据进行计算，则 取0.045。
89设计的容器上安装的安全阀，Co＝
其它(如管道上)安装的安全阀，Co＝
计算泄放压力(P)时所用的超压，对于按
ASME第Ⅷ部分第1分篇或国标 GBl50—
89设计的容器，超压为10％，其它(如管
道上)安装的安全阀，超压为25％。其余
符号同前。
3 储存气体容器的安全阀
3.1 无湿润表面的容器在外部火灾情况 下的泄放量
a 1.8 2 W
ZT
10
C K 0
f
MP(P Pb )
Kf Co
2.3.1 水蒸汽
最小泄放面积，mm2
a
流量系数(Co)值由制造厂提供，若无制 造厂数据时，Co＝0.975。
Co
质量泄放流量，kg／h
W
泄放压力，MPa
P
过热蒸汽过热系数(Ksh)查附表3，对于饱 和蒸汽，Ksh＝1.0。
Ksh
h
安全阀的阀座口径，mm
D
密封面的半锥角，度。
2.1 根据美国石油学会标准API—520中 的规定如下： 2.3.1 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。
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
安全阀计算安全阀是一种用于保护压力容器、管道和设备的重要安全装置，它能在超过允许工作压力时自动开启，并释放流体，以确保系统不会超压破裂。
液体的安全阀计算相对较为复杂，需要考虑多个参数。
本文将介绍液体安全阀计算的基本原理和常用方法。
液体安全阀计算所需的基本参数包括压力、温度、物理性质和流量。
首先，我们需要确定液体的设计压力（Pd）。
设计压力是指系统正常工作条件下的最高压力。
这通常由系统设计师在设计阶段确定。
然后，我们需要确定液体的最高工作压力（Pw）。
最高工作压力是指系统的实际工作压力，可能略高于设计压力，但不能超过系统的允许工作压力。
接下来，我们需要考虑液体的温度。
温度对液体的物理性质有很大的影响，因此必须进行准确的测量和记录。
液体的温度可以用来计算其饱和蒸汽压力（Psat）。
液体的物理性质也是安全阀计算的重要参数之一、它包括液体的密度（ρ）、粘度（μ）和比热容（Cp）。
这些参数可从物质的物性表中获得，或通过实验测量得到。
确定了这些参数后，我们需要计算液体的流量。
液体的流量可以通过流量计测量，或基于系统设计参数计算得出。
在液体安全阀计算中，主要使用液体的饱和蒸汽流量（Qg）和液体流量（Ql）。
Qg是指液体饱和蒸汽通过安全阀的流量，通常以千克/小时为单位。
Ql是指液体本身通过安全阀的流量，通常以升/小时为单位。
一般情况下，液体安全阀的流量计算采用流体不压缩的假设。
这意味着在安全阀排放液体时，密度会略微增加，但可以忽略不计。
实际情况可能会稍有不同，液体的压缩性需要通过实验验证。
液体安全阀的计算方法主要包括流量计算和压力升降计算。
流量计算包括饱和蒸汽流量和液体流量的计算。
压力升降计算则涉及到系统阻力和安全阀压差的计算。
流量计算可以通过下面的公式来实现：Qg = K × Psat × Cv其中，Qg表示饱和蒸汽流量，K为修正系数，Psat为饱和蒸汽压力，Cv为安全阀的容量系数。
液体流量（Ql）的计算则需要考虑到液体的密度和饱和蒸汽的压力。
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。
安全阀计算公式的来源2024
安全阀计算公式的来源2024
安全阀计算公式的来源2024
安全阀是一种用于保护压力容器、管道和设备的重要安全装置。
其作
用是当容器或管道内的压力超过安全阀设定的压力时，安全阀会自动打开，释放过压部分，从而保护容器和管道免受过压的危害。
安全阀的计算公式是根据流体力学和热力学原理推导出来的。
在安全
阀设计中，最常使用的计算公式是基于API标准520和ASME标准I规定
的计算方法。
这些标准提供了详细的计算公式和参数，用于根据特定应用
场景中的流体性质、容器尺寸、工作温度等因素确定安全阀的打开压力和
流量。
以下是根据API520标准计算安全阀最低放散流量的基本公式：
Q=24.52xCxAx√Pd
其中，Q表示最低放散流量（单位：kg/h或lb/h）
C为流体流量系数（取决于流体种类、安全阀形式和大小）
A为安全阀的喉部截面积（单位：cm^2或in^2）
Pd为安全阀设置压力（单位：kPa或psi）
这个公式可以用于计算液体、气体或蒸汽流体下的最低放散流量。
根
据具体的工程要求，还可以通过调整C和A的值来控制安全阀的放散流量。
另外，安全阀还需要经过额外的校验与适应性验证，以确定其工作能
力和适用范围。
这些校验和验证包括过流系数验证、震动测试、冲击测试等，以确保安全阀能在各种工况下可靠地工作。
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
喉径
容器的安 全泄放量 安全阀定 压(绝压) 安全阀背 压(绝压) 粘度较正 系数 背压较正 系数 液体相对 密度
所以:
A0=G＇ρ
r0.5/[6.9KbK
μ(PS-P2)0.5]
A0=
329.3573 cm2
喷嘴面积
d0= 这里:
d0=
204.8932 mm 40.75055 mm
喉径 喉径
安全阀的 计算： 依据《石 油化工装 置 工艺 管道安装 设计手册 》第一篇 设计与计 算 ρ330
以及《石 油化工安 全技术》 附录二 安全阀和 爆破片的 计算 ρ
449 一、容器 的安全泄 放量G＇ 的计算：
根据实际 情况,安 全阀泄放 量可按第 1(2)种情 况计算 ⒈压缩气 体或水蒸 汽容器的 安全泄放 量 ⑴对于压 缩机贮气
G＇= ⑵对于气 体贮槽等 容器的安 全泄放 量,由进 气管直径 和气体流 速决定
已知: ρ=
120 kg/h
容器的安 全泄放量
56 kg/m3
泄放压力 下的气体 密度
d=
10.8 cm
V=
12 m/s
所以:
G＇=0.82× ρVd2
G＇=
64273.31 kg/h
⒉液化气
体容器的
安全泄放
量
⑴介质为
D0=
L= L＇=
取二者中 较大的值
2.6 m 14 m 10 m
容器外径 容器总长 容器内最 高液位
kcal/m.h. 0.1 ℃
常温下绝 热材料的 导热系数
δ=
0.1 m
所以:
r=
G＇ =2.61(650-t) λA0.82/(δr)
10 kcal/kg
G＇=
⑵介质为 非易燃液 化气体的 容器,而 且装设在 无火灾危 险的环境 下工作 时,安全 阀泄放
容器的安 全泄放量
20 ℃ 120.6639 m2
泄放压力 下的饱合 温度
容器的受 热面积
对于半球 形封头的 卧式容器 A=πD0L 对于椭圆 形封头的 卧式容器
A=πD0 〔L＋ 0.3D0〕 对立式容 器
A=πD0L ＇ 对球型容 器
A=1/2π D02或从 地平面起 到7.5m高 度以下 所包括的 外表面积 其中:
Ti=
293 K
M=
72
Z=
0.232
K=Cp/Cv=
C=387｛K〔 2/(K+1)〕 （K+1)/(K-1)｝
0.5
1.0001
C=
234.7362
所以:
Kb=
1
A0=0.1G＇ (ZT1/M)0.5/( C.KF.Pm.Kb)
A0=
13.02804 cm2
d0= ⒉介质为 水蒸汽 已知:
G＇=
量可根
据其有无 保温层分 别选用不 低于按公 式①或② 计算值的 30％。
8372.874 kg/h
这里:
G＇=
2511.862 kg/h
G＇=
4104 kg/h
保温层厚 度 在泄放压 力下液化 气体的汽 化潜热
② 容器的安 全泄放量
容器的安 全泄放量 容器的安 全泄放量
二、操作 条件的确 定 ⒈定压PS 的确定: 已知:
所以:
对设置在 大于是 10L/m2.m in喷淋装 置下时
F=0.6
容器的受
A=
82.99648 m2
热面积
对于半球
形封头的
卧式容器
A=πD0L
对于椭圆
形封头的
卧式容器
A=πD0 〔L＋ 0.3D0〕 对立式容 器
A=πD0L ＇ 对球型容 器
A=1/2π
D02或从 地平面起 到7.5m高 度以下 所包括的 外表面积 取二者中 较大的值 其中:
所以: P=
0.1 Mpa
设备最高 操作压力 (表压)
PS=
三、喷嘴 面积A0计 算 根据实际 情况,安 全阀喷嘴 面积可按 第1种情 况计算 ⒈介质为 气体 已知:
G＇= KF=
0.38 Mpa
安全阀定 压(绝压) 当P≤ 1.8MPa时
PS=P+0.1 8+0.1= 当 1.8MPa< P<4MPa 时
易燃液化
气体或装
设在有可
能发生火
灾环境下
工作时的
非易燃液
化气体
①对无绝
热材料保
温层的容
器
已知: F=
0.3
容器进口 管的内径 气体在管 内的流速 对一般气 体V=10 ～15 饱合蒸汽 V=20～ 30 过热蒸汽 V=30～ 60
容器的安 全泄放量
系数 容器装在 地面下用 砂土覆盖 时F=0.3 容器装在 地面上时 F=1
40.75055 mm 64273.31 kg/h
Pm=
11 Mpa
带调节圈 的微启式 KF=0.4～ 0.5 不带调节 圈的微启 式 KF=0.25 ～0.35 最高泄放 压力(绝 压) 进口处介 质温度 气体分子 量 气体在Pm 时的压缩 系数 气体绝热 系统
气体特性 系数 背压较正 系数
喷嘴面积
喉径
容器的安 全泄放量 最高泄放 压力(绝 压)
所以:
φ=
1
A0=G＇ /(450Pmφ)
A0=
12.98451 cm2
d0= ⒊介质为 液体
40.68241 mm
已知: G＇=
8372 kg/h
PS= P2= Kμ=
0.38 Mpa 0.038 Mpa
5
Kb=
1
ρr=
0.63
蒸汽过热 度校正系 数
D0=
L= L＇=
r=
G＇ =61000FA0.8 2/r
86 kcal/kg
在泄放压 力下液化 气体的汽 化潜热
①
取二者中 较大的值
2.8 m 8.6 m 2.2 m
容器外径 容器总长 容器内最 高液位
G＇= ②对有完 善的绝热 材料保温 层的液化 气7972.262 kg/h
PS=1.1P+ 0.1= 当 4.0MPa< P<8.0MP a时
PS=P+0.4 +0.1= 当 P>8.0MP a时
PS=1.05P +0.1=
8372 kg/h 0.7
容器的安 全泄放量 流量系数
全启式 KF=0.6～ 0.7
0.3 Mpa Mpa Mpa
0.205 Mpa
Pm=
0.38 Mpa
计算结 果:
安全阀定压 PS= 安全阀入口 直径=
0.38 Mpa 100 mm