压力容器设计中安全阀选型的计算分析
安全阀分类和参数选型方法详解
安全阀分类和参数选型方法详解1. 安全阀分类安全阀是一种用于压力容器、管道等设备中，能自动打开或关闭的阀门，以防止设备在超过设计压力时发生事故或损坏。
根据使用场所、原理和结构等因素，安全阀可分为以下几种类型：1.1 弹簧式安全阀弹簧式安全阀是目前最常用的安全阀之一。
它主要由底座、弹片、阀座、阀簧等部件组成。
在正常使用条件下，弹簧能将阀芯稳定地保持在底部，以防过压时阀芯打开。
当压力达到安全值，阀芯将会因压力的作用力而向上移动，与阀座分离，从而实现压力释放。
弹簧式安全阀最大的优点在于其结构简单、可靠性高。
1.2 蒸发式安全阀蒸发式安全阀也叫做“重量式”安全阀，主要用于蒸汽锅炉或蒸汽加热设备中。
该类型的安全阀是通过蒸发介质甲烷的蒸发来形成作用于阀芯的重力作用力，从而使得阀芯关闭并保持在阀座上。
当压力超过设定值时，阀芯和阀盖将随着蒸汽的喷射和减少而开始上升直至压力恢复到正常范围内。
1.3 液力式安全阀液力式安全阀是以介质和机械力的组合为驱动力的一种阀门。
在液体流动过程中，当流速过高或变化过大时，介质会作用于阀芯形成一股推动力，从而使阀芯产生移动，以释放压力并保护设备。
液力式安全阀是一种高精度、高灵敏的安全阀，适用于高温高压的特殊介质，但由于复杂的结构和较高的成本，目前使用较少。
1.4 重锤式安全阀重锤式安全阀是一种简单实用的安全阀，主要由锤体、阀芯、阀座、拉杆等部件组成。
在正常工作状态下，重锤能够稳定保持在一定的高度，以形成阀座与阀芯的紧密结合。
当压力超过设定值时，阀芯会因为推力的作用而迅速上升，从而打开阀口，释放出受保护的介质。
2. 安全阀参数选型方法为保证安全阀的正常工作和高效性能，科学合理的选型是必不可少的。
根据安全阀的使用场所和作用，通常需要考虑以下几个因素：2.1 介质介质是安全阀选型的关键因素之一，不同的介质对安全阀的材质、结构和性能都有着不同的要求。
常见的介质包括气体、液体、半流体等等，对应的安全阀也需要有不同的特性和参数，以满足介质的特殊性和安全性要求。
安全阀选用一般规则
安全阀选用一般规则一概念：1、安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。
其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。
而有的用户和设计部门在选型时，总是选错型号。
为此本文对安全阀的选用加以分析。
2、安全阀的定义：所谓安全阀广义上讲包括泄放阀，从管理规则上看,型封闭带板手全启式安全阀，直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上，其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门，狭义上称之为安全阀，其他一般称之为泄放阀。
安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似，二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质，以保证生产装置的安全。
由干存在这种本质上类似性，人们在使用时，往往将二者混同，另外，有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。
因此，二者的不同之处往往被忽视。
从而也就出现了许多问题。
如果要将安全阀与泄放阀二者作出比较明确的定义，则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解：（l）安全阀（Safety Valve）一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。
其特征为具有突开的全开启动作。
用于气体或蒸汽的场合。
（2）泄放阀（Relief Valve），又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。
它随压力超过开启力的增长而按比例开启。
主要用于流体的场合。
（3）安全泄放阀（Safet Relief Valve），又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。
根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。
以日本为例，给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少，一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀，安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。
不过，若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看，设备上安全保障的重要部分，指定使用安全阀，如锅炉、过热器、再热器等。
而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合，都需要安装泄放阀或安全阀。
如此看，安全阀要求比泄放阀更具可靠性。
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；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;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PN系列0.25Mpa 0.6 1.0 1.6(2.5) 4.0 6.3 10.016.0 25.0 32.0 40.0GB/T1048选用安全阀时必须考虑温度的影响，一般情况下最高允许工作压力Pmax与P N有如下关系：Pmax=[σ]t/ [σ]200P N[σ]t—设计温度下的材料许用应力值[σ] 200--200℃时的材料许用应力值确定了安全阀公称压力后，弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。
安全阀分类和参数选型方法详解（二篇）
安全阀分类和参数选型方法详解目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。
另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。
弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。
扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。
杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。
温度较高时选用带散热器的安全阀。
安全阀的主要参数是排量，这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度，由开启高度不同，又分为微启式和全启式两种。
微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／40～l／20。
全启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1／4。
2．安全阀的选用由操作压力决定安全阀的公称压力，由操作温度决定安全阀的使用温度范围，由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围，再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式，再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。
以下为安全阀选用的一般规则。
（l）热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。
（2）蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。
（3）水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀，或用安全泄放阀。
（4）高压给水一般用封闭全启式安全阀，如高压给水加热器、换热器等。
（5）气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀，如储气罐、气体管道等。
（6）E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。
（7）大口径，大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀，如减温减压装置、电站锅炉等，如图8所示。
（8）运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀，如图4所示。
（9）油罐顶部一般用液压安全阀，需与呼吸阀配合使用。
（10）井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀，如图6所示。
（11）液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
安全阀分类和参数选型方法范本
安全阀分类和参数选型方法范本安全阀是一种用于保护压力容器和管道设备的重要安全装置，主要用于调节和控制系统中的压力，防止过载和爆炸。
根据其功能和工作原理的不同，安全阀可以分为多种类型。
本篇文章将介绍安全阀的分类和参数选型方法，并提供一个范本供参考。
一、安全阀的分类按照构造形式和工作原理的不同，安全阀可以分为多种类型，常见的有以下几种：1. 弹簧式安全阀：弹簧式安全阀是最常见和最常用的一种安全阀。
它根据弹簧的力量来调节和控制系统中的压力。
当系统中的压力超过设定值时，弹簧会被压缩，使阀门打开，释放多余的压力。
2. 螺旋式安全阀：螺旋式安全阀利用螺旋簧的力量来控制和调节系统中的压力。
与弹簧式安全阀相比，螺旋式安全阀具有更高的灵敏度和更大的调节范围。
3. 水封安全阀：水封安全阀主要用于蒸汽系统中，可以防止高压蒸汽回流到低压蒸汽系统中。
它通过水封来控制和调节系统中的压力，当压力超过设定值时，水封会打开，释放多余的压力。
4. 油封安全阀：油封安全阀主要用于油系统中，可以防止油流逆向流动或压力过高。
它通过油封的力量来控制和调节系统中的压力，当压力超过设定值时，油封会打开，释放多余的压力。
5. 止回阀：止回阀是一种用于防止流体逆流的装置，也可以用作安全阀。
它可以在流体压力超过设定值时自动关闭，防止压力过高造成危险。
二、安全阀的参数选型方法选择适合的安全阀对于保护设备和人员的安全非常重要。
在进行参数选型时，需要考虑以下几个关键因素：1. 设备类型和工作环境：不同的设备和工作环境对安全阀的要求不同，需要根据实际情况选择适合的安全阀类型和规格。
2. 压力范围：根据系统的工作压力范围选择合适的安全阀。
安全阀的额定压力应略高于系统的最高工作压力。
3. 流量要求：根据系统的流量要求选择合适的安全阀。
安全阀的流量系数需要满足系统的流量要求，以保证阀门能够及时打开释放多余的压力。
4. 排放介质：根据系统的排放介质选择合适的安全阀材质。
安全阀计算实例
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1m）安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表表1PN 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 >1.3～1.62.5 >1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 只能用于大于1.3MP6.4 ->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1.3MPa10 >4～5 >5～6.4 >6.4～8 >8～10 只能用于大于4.0MPa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。
安全阀分类和参数选型方法详解
安全阀的介绍与选用一概述安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。
其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。
而有的用户和设计部门在选型时，总是选错型号。
为此本文对安全阀的选用加以分析。
二、定义所谓安全阀广义上讲包括泄放阀，从管理规则上看，直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上，其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门，狭义上称之为安全阀，其他一般称之为泄放阀。
安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似，二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质，以保证生产装置的安全。
由干存在这种本质上类似性，人们在使用时，往往将二者混同，另外，有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。
因此，二者的不同之处往往被忽视。
从而也就出现了许多间题。
如果要将二者作出比较明确的定义，则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解：（l）安全阀（Safety Valve）一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。
其特征为具有突开的全开启动作。
用于气体或蒸汽的场合，如图1。
（2）泄放阀（Relief Valve），又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。
它随压力超过开启力的增长而按比例开启。
主要用于流体的场合。
如图2所示。
（3）安全泄放阀（Safet Relief Valve），又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。
根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。
以日本为例，给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少，一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀，安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。
不过，若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看，设备上安全保障的重要部分，指定使用安全阀，如锅炉、过热器、再热器等。
而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合，都需要安装泄放阀或安全阀。
如此看，安全阀要求比泄放阀更具可靠性。
另外，从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中，对安全排放量的认定和规定来看，我们把保证了排放量的称之为安全阀，而不保证排放量的阀门称作泄放阀。
- 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)。
压力容器设计中安全阀选型的计算分析安全阀在压力容器设计中起到非常重要的作用，它能够保护容器免于
因内部压力过高而发生事故。
安全阀的选型需要进行计算分析，主要包括
以下几个方面：设计压力、流量计算、开启压力和设计温度。
1.设计压力：安全阀的选型首先要确定压力容器的设计压力。
设计压
力一般由工程师根据具体使用要求和工艺条件确定，一般是指容器允许接
受的最大工作压力。
2.流量计算：在选型安全阀时，需要计算容器所需的放散流量。
放散
流量是指安全阀在开启状态下所能排出的流体的体积流率。
可以通过压力
容器中储存的能量量的计算来确定放散流量，公式为
Q=V*Cd*√(2*γ*ΔP/ρ)
其中，Q是放散流量，V是容器体积，Cd是安全阀的流量系数，γ是
流体的比热比，ΔP是阀门的开启压差，ρ是流体的密度。
3.开启压力：开启压力是指安全阀开始排放流体的最低压力。
根据设
计压力和流量计算的结果确定开启压力是安全阀选型的重要依据。
一般来说，开启压力应该要略低于容器的设计压力。
4.设计温度：安全阀在选型时还需要考虑容器的设计温度。
设计温度
是指容器允许工作的最高温度。
在选型时需要根据设计温度来选择合适的
材料，以确保安全阀在高温条件下仍能正常工作。
在进行安全阀选型计算时，还需要考虑一些其他因素，如阀门的材料、密封性能、可靠性和适用的标准等。
安全阀的计算分析需要专业的压力容
器设计工程师进行，以确保选用的安全阀符合容器的要求，并能够在安全
工作范围内可靠地工作。