蒸汽安全阀的选择计算及其管道设计的注意事项
【摘要】随着《中华人民共和国特种设备安全法》的公布并施行，加强特种设备安全工作，预防特种设备事故，已上升到国家法律层面。作为锅炉、压力容器、压力管道等特种设备的安全泄放装置，安全阀的选型与设置尤为重要。本文仅对蒸汽安全阀的选择计算及其管道设计中的几个重要问题进行了详细的探讨，并提出了蒸汽安全阀管道设计参数的确定方法，以便其能够更有效地发挥安全泄放作用。
【关键词】蒸汽安全阀管道设计注意事项
一、安全阀选择计算
装设在锅炉汽包、过热器、再热器以及高压加热器、除氧器、连续排污扩容器等压力容器等处的安全阀，一般都由制造厂选型并提供资料，本文不再赘述。本文探讨的安全阀主要是指那些预防蒸汽管道及下游热用户超压的安全泄放装置，例如蒸汽管道减压阀后设置的安全阀，一般选用全启式安全阀。
1.1整定压力的确定
整定压力是指安全阀在运行条件下开始开启的预定压力（一般用ps表示，表压）。安全阀的整定压力除工艺有特殊要求外，一般取最大工作压力的1.1倍，最低为1.05倍。
1.2流通量的计算
对于设计压力大于1MPa的蒸汽管道上的安全阀，其流通量为：
G=0.0024μ1nF （介质为过热蒸汽时）
或G=0.002288μ1nF （介质为饱和蒸汽时）
其中：G——安全阀的通流量（t/h）。
μ1——安全阀流量系数，一般取0.9。
n——并联装设的安全阀数量。
F——安全阀流通截面的最小断面积，对于全启式安全阀：
F= 。
d——安全阀最小通流截面直径（mm），可从安全阀样本中选取或由制造厂
蒸汽管道温度损失计算 及分析 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
bw k p g f C G t t k l t ?-=?)(热水供热管道的温降 1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中： g k —管道单位长度传热系数C m w ο?/ p t —管内热媒的平均温度 C ? k t —环境温度C ? G —热媒质量流量s Kg / C —热水质量比热容 C Kg J ??/ l ——管道长度 m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为 式中： n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο?2/ n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数 C m w ο?/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。 i d —管道各层材料到管道中心的距离m 内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： 式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο?/ C.土壤的导热系数t λ= C m w ο?/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h = E.保温材料为：聚氨酯，取λ= C m w ο?/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ= C m w ο?/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。 4.电厂实测数据为： 管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：； 管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析 1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。 根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为： 2、总传热系数及其影响因素分析 总传热系数k 式中：h 1—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数 λ1—蒸汽管道各层材料的导热系数 1 1 1 1 1 1 ln 2 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? n i i n i i d d d d h k ?? ?? ?
压力管道设计说明 Revised by Chen Zhen in 2021
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为 E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为 SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有裂纹、坑洞、破坏等现象。
安全阀标准汇总 标准编号 标准中文名称 标准英文名称 SY/T0525.1-93 石油储罐液压安全阀 SY/T10006-2000 海上井口地面安全阀和水下安全阀规范 SY/T10024-1998 井下安全阀系统的设计、安装、修理和操作的推荐作法 GB/T14087-1993 船用空气瓶安全阀 Safety valves for marine air vessel JB/T6441-1992(2005复审) 压缩机用安全阀 JB/T2203-1999 弹簧式安全阀 结构长度 JB/T9624-1999 电站安全阀技术条件 JB/T53170-1999 弹簧直接载荷式安全阀 产品质量分等 NF E86-512-1-2002 冷凝容器.防超压安全设施.第1部分:冷凝设备的安全阀 (Cryogenic vessels - Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1 : safety valves for cryogenic service.) NF A84-330-1982 气焊设备.乙炔发生器用“防回气—断 火”的液压安全阀和组合装置.规范和试验 (GAS WELDING EQUIPMENT. HYDRAULIC SAFETY SEALS AND COMBINED “NON-RETURN VALVE/FLAME ARRESTOR“ DEVICES FOR A CET YLENE GE NERATORS. REQUIREMENTS AND TESTS.) NF E32-110-10-2002 水管锅炉和辅助设备.第10部分:防过压安全阀的要求 (Water-tube boilers and auxiliary installations - Part 10 : requirements for safeguards against excessive pressure.) NF D36-404-2000 建筑阀门.温度和压力组合安全阀.试验和要求 (Building valves - Combined temperature and pressure relief valves - Tests and requirements.) NF M87-213-2001 石油和天然气工业.下降孔设备.地下安全阀设备 (Petroleum and natural gas industries - Downhole equipment - Subsurface safety valve equipment.) NF T81-103-1980 液态体化学产品的运输和装卸.底部注入或排放的罐车.内部关闭阀和安全阀.使用压力等于或小于４巴 (TRANSPORTATION AND HANDLING OF LIQUID CHEMICAL PRODU CT S. TANKER VEHICLES FIL LED AND EMPTIED FROM BELOW. INTERNAL SAFETY AND STOP VALVE. OPERATING PRESSURE EQUAL TO OR LESS THAN 4 BAR.) NF E29-420-1985 工业阀门.安全阀.技术说明书样式和协调证明书 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY AND RELIEF VALVES. MODEL OF TECHNICAL SPECIFICATIONS AND CONFORMITY CERTIFICATE.) NF P52-001-1975 取暖设备用安全阀.一般技术规范 (SAFETY VALVES FOR HEATING INSTALLATIONS.) NF E29-413-1989 工业阀门.安全阀流量计算.其他方法 (INDUSTRIAL VALVE. SAFETY VALVES AND BURSTING DISC(S) DEVICES. CALCULATION OF TH EO RETICAL FLOWRATE.) NF E29-414-1992 工业阀门.安全阀门.安全阀门类型 S,G1,L1和L2流率计算示例 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. EX AMP LES FOR FLOWRATE CALCULATION OF SAFETY VALVES TYPES S,G1,L1 AND L2.) NF E29-415-1990 工业阀门.安全阀.G 平方型安全阀排出空气当量流量计算实例.GPL 标准蓄水池的应用 (INDUSTRIAL VALVES. SAFETY VALVES. CALCULATION OF AIR EQUIVALENT FLOW CA PA CITY FOR SAFETY VALVES OF TYPE G2. APP LICATION FOR STANDARD VESSELS FOR GPL.) NF E29-421-1987 工业阀门.安全阀.安全膜.为获得工作特性的安装规范 (Industrial valves. Safety valves. Bursting discs.) 2006.04.11
项目名称：XX蒸汽管网 设计输入数据： ⒈管道输送介质：蒸汽 工作温度：240℃设计温度260℃ 工作压力: 0.6MPa 设计压力:0.6MPa 流量：1.5t/h 比容：0.40m3/kg 管线长度：1500米。 设计计算： ⑴管径： Dn=18.8×(Q/w)0.5 D n—管子外径，mm； D0—管子外径，mm； Q—计算流量，m3/h w—介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40～60m/s DN100~DN200 流速为30～50m/s DN＜100 流速为20～40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ③考虑管道距离输送长取D0 =133 mm。 ⑵壁厚： ts＝PD0/{2（〔σ〕t Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm； D0—管子外径，mm； P —设计压力，MPa； 〔σ〕t—在操作温度下材料的许用压力，MPa；
Ej—焊接接头系数； tsd—直管设计厚度，mm； C—厚度附加量之和；: mm； C1—厚度减薄附加量；mm； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm； Y—系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260℃时20#钢无缝钢管的许用应力〔σ〕t为101Mpa，Ej取1.0，Y取0.4，C1取0.8，C2取0. 故ts＝1.2×133/【2×101×1+1.1×0.4】=0.78 mm C= C1+ C2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为φ133×4。 ⑶阻力损失计算 3.1按照甲方要求用φ89×3.5计算 ①φ89×3.5校核计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径82mm 蒸汽流速32.34m/s 比摩阻395.85Pa/m ②道沿程阻力P1=395.85×1500=0.59MPa； 查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时， 局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1； 总压力降为P1+P2=1.07Mpa； 末端压力为0.6-1.07=-0.47Mpa 压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。 3.2按照φ108×4校核计算： ①φ108×4计算： 蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m 蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径100mm
、尸■、亠 前言 本设计目的是为一区VOD-40t 钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道 终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达
不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失：
2、压力损失 式中△ p —介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; Wp —介质的平均计算流速，m/s ;查《管道设计》表5-2 取 Wp=40m/s ; g —重力加速度，一般取 9.8m/s "; u p —介质的平均比容，m 3/kg ; 入—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》） 表4— 9得 管道的摩擦阻力系数 入=0.0196 ; d —管道直径，已知d=200mm ; L —管道直径段总长度，已知 L=505m ; 艺E —局部阻力系数的总和，由表（一）得 艺E =36 H 1、战一管道起点和终点的标高，m ; 1/Vp= p p —平均密度，kg/m 3 ; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头（H2-H1）10/Vp 很小，可以忽略不计所以 2 103 d 厶+工? + （禺+駕）-1。5 2— 1
一、设计依据： 1．业主提供的石油库设计图纸 2．《石油库设计规范》GB50074-2002 3．《建筑设计防火规范》GBJ16-87 4．《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92 及2000年局部修订条文 二、设计内容： 保护对象：500M3立式固定拱顶钢制保温储罐2座[D=9M,H=10M）。 灭火方式：采用固定式液上喷射泡沫灭火系统，并移动泡沫枪辅助灭火 灭火剂：6%氟蛋白泡沫液，其混合比为6% 冷却方式：采用移动式水冷却 （一）、泡沫用量 1．储罐的保护面积（A1） 根据规范第3.1.2条一款规定： A1=3.14D2=3.14x92/4=63.585m2 2.根据规范第 3.2.1条一款规定：泡沫混合液供给强度 q=6.0L/min.m2 连续供给时间t1 ：不小于30min（注：闪点为60°C的轻柴油为丙类液体）3．计算泡沫混合液流量（Q） Q=q.A1=6×63.585=381.51L/min 4．根据规范第3.2.4条规定：泡沫产生器数量及流量（Q产）PC8泡沫产生器2个，Q产为480L/min 注：泡沫产生器工作压力按0.5MPa计 5.泡沫枪数量及连续供给时间、流量Q枪 根据规范第3.1.4条,用于扑救防火堤内流散液体火灾的泡沫枪数量为1
支，其泡沫枪的泡沫混合液流量不应小于240L/min，选Q枪=240L/min 即PQ4型泡沫枪：1支连续供给时间t2：不小于20min 6．泡沫混合液用量M混V （系统管道内泡沫混合液剩余量）：考虑设DN100管道170.0m及DN65管道150.0m。管道容积为1823L M混=n产×Q产×t1+n枪×Q枪×t2+V（系统管道内泡沫混合液剩余量）=2×480×30+1×240×20+3800=28800+4800+1823 =35423L 7．泡沫液用量V=K.V混/1000=6%×35423/1000=2125L/1000=2.125M3则泡沫贮罐的容积为2.125m3 配制泡沫混合液所需的水量为：35423L×94%=33298L=33.298M3 泡沫比例混合器的流量为：8×2+4=20L/S 配制泡沫混合液的水流量：20L/S×94%=18.8L/S 8．根据规范第3.7.3条储罐区泡沫灭火系统管道内的泡沫混合液流速，不宜大于3m/s 主管初选管径DN100 流速S=4Qmax/3.14D2=(2×480+1×240) ×4/3.14×0.12×60×1000=2.265M/S 规范第3.7.3条泡沫灭火系统管道内的混合液流速不宜大于3M/S 故管径DN100选择合适 9．泡沫产生器下面混合液立管初选管径DN65 S=1×480×4/3.14×0.0652×60×1000=2.412m/s<3m/s 管径DN80合适 10．计算管道沿程压力损失h沿 根据第3.7.4条计算单位长度泡沫混合液管道压力损失 I=0.0000107V2/D 1.3 1)从泡沫产生器到防火堤外缘DN65管段，罐高10m，罐外壁至防火堤外缘 距离按32m计，总长45m 每m管道压力损失I=0.0000107V2/D 1.3
、尸, 、■ 前言 本设计目的是为一区VOD-40t 钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在 自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、 滑动支座。
6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP,温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该 状态下的密度P为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7MP，温度为240C查《管道设 计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度P为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失: 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 2、压力损失 5化』Ifp x 廿證丁?叫2—1
式中△ p—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; Wp—介质的平均计算流速，m/s;查《管道设计》表5-2 取Wp=40m/s ; g—重力加速度，一般取9.8m/s2; U P—介质的平均比容，m3/kg; 入—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》） 表4—9得管道的摩擦阻力系数入=0.0196; d—管道直径，已知d=200mm ; L—管道直径段总长度，已知L=505m ; 2E—局部阻力系数的总和，由表（一）得2E =36 H1、H2—管道起点和终点的标高，m; 1/Vp二P p—平均密度，kg/m3; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头（H2-H1）10/VP很小，可以忽略不计所以式2—1变为 叫d 2—2 在上式中：5 Wp2/g U p=5 ? 2PnD /g表示速度头（动压头） 入l^/d为每根管子摩擦阻力系数。 把上述数值代入2—2 中得
项目名称：XX 蒸汽管网设计输入数据： 1.管道输送介质：蒸汽 工作温度：240 C 工作压力: 0.6MPa 流量：1.5t/h 管线长度：1500 米设计计算： 设计温度260 C 设计压力:0.6MPa 比容：0.40m 3/kg ⑴管径： Dn=18.8 X(Q/w) 0-5 D n —管子外径，mm ； D0 —管子外径，mm ； Q —计算流量，m3/h w —介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40?60m/s DN v 100 流速为20 ?40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ⑵壁厚： DN100~DN200 流速为30 ?50m/s
ts = PD o/{2 （〔c〕Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm ； D0 —管子外径，mm ； P —设计压力，MPa ； 〔c〕t —在操作温度下材料的许用压力，MPa ; Ej—焊接接头系数； tsd —直管设计厚度，mm ； C—厚度附加量之和；：mm ； C1—厚度减薄附加量；mm ； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm ； 丫一系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260 C 时20#钢无缝钢 管的许用应力〔c〕t为101Mpa , Ej取1.0 , Y取0.4 , C i 取0.8 , C2 取0. 故ts = 1.2 X133/【2 X101 x i+1.1 X0.4】=0.78 mm C= C 1+ C 2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为? 133 X4。
蒸汽管线正确疏水方案 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
蒸汽管线正确疏水方案 蒸汽输送管道的主要目的就是将高质量、且可靠的蒸汽输送到用汽设备。为达到这一目的，我们就必须在恰当的位置设置疏水点，将蒸汽系统中的冷凝水更快，更有效率的排出。 当然，我们不能随心所欲的安装疏水阀，并就此轻易的忘记它们。我们有着规范的设计准则规定它们应该如何安装。为了保证疏水阀能正常稳定的工作，我们必须遵守这些规范来选择疏水点。 蒸汽在主管中的流速比在设备中快很多，有时甚至超过30 m/s。此时如果管道中有冷凝水积存，就会被蒸汽快速带起形成水锤，撞击管道壁和阀门，造成设备损坏甚至人身伤害。因此在设计疏水点的时候也要同样将其列入考虑因素。 接下来的四篇“正确疏水方案”将指导您如何正确和合适的将冷凝水排出蒸汽管道，从而防止系统中产生水锤和空气绑之类的问题。 正确输水方案＃1：谨慎选择疏水点位置 即使蒸汽输送管道完全笔直，我们也会推荐每隔30到50 米安装一个疏水阀。在提升管和下降管道的底部也同样需要。
除此之外值得特别注意的是，在有些冷凝水容易积聚的地方设置一个疏水点能有效防止蒸汽快速将水带起。 在下列情况下需要安装疏水阀： 每隔30到50米 蒸汽管线每隔30到50米应当设置一个疏水点。 在减压阀和控制阀前段 在减压阀和控制阀关闭时，前方管道会积聚冷凝水，因此在它们的前段也应该设置疏水点。快速的排出冷凝水还能防止冷凝水腐蚀它们的阀座。当然，在串联的减压阀之间最好也安装疏水阀，这样就可以将减压阀之间的冷凝水排出管道。 在可能长时间关闭的手动阀前段 在手动阀前段也同样需要安装疏水阀，当阀长时间关闭后，冷凝水会积存在前方的管道内，当手动打开阀门时，蒸汽会带起冷凝水撞击阀门，造成阀门损坏。同样的，在蒸汽管道末端设置疏水点能有效提高系统安全性，并提高生产效率。 在提升管或下降管底部 在提升管和下降管的底部，冷凝水会由于重力和管道变向原因积聚，因此在这里我们也需要安装疏水阀。 正确输水方案＃2：对蒸汽管道进行正确的支撑
、八、、》 刖言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、 滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 名称 阻力系数 （0数量 管子公称直径 （毫米） 总阻力 数 止回阀旋启式312003 煨弯R=3D0.3102003 方型伸缩煨弯5620030 器R=3D 2 、蒸汽管道的水力计算
1. 安全阀的选用 由于安全阀的多样性以及压力系统的多样性、复杂性，因此在安全阀选用时，应考虑系统内的温度、压力、介质相态等因素的影响，逐步确定安全阀的公称压力、压力－温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式。最后确定选用安全阀的型号。 （1）公称压力的选择 公称压力和整定压力是不同的概念，确定和选用安全阀时一定要注意。公称压力PN 是用数字表示的与压力有关的标示代号，也是供参考用的圆整数。在安全阀中，公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。和材料及温度相关。而安全阀的出口处法兰的公称压力一般比进口处公称压力低一至三个级别，选用时应该注意这个区别。 在确定安全阀的公称压力时，公称压力一定要大于整定压力。最好是安全阀达到全开启时的压力不能超过安全阀的公称压力。我国的安全阀公称压力系列其压力系列为0.25,0.6,1.0,1.6，2.5，4.0，6.3，10，16，32,40MPa (注：PN1.0以下的安全阀通常采用铸铁阀体，不推荐在压力容器种使用)。 （2）压力一温度等级 选用安全阀时必须要考虑温度的影响，当温度升高时，在同一公称压力下，其最大允许工作压力也随之相应降低．应根据所保护的介质情况、阀门材料、工作温度和最大工作压力，确定阀门的公称压力。 阀门在各种温度下最高允许工作压力可按式公式5－1计算。或在GB/T 9124－2000。《钢制管法兰技术条件》 中查选。 式（9.2-3） 式中 [σ]t ――设计温度t ℃ 时材料的许用应力值，MPa ； [σ]200――200 ℃ 时的材料许用应力值，MPa ； Ptmax ――最高允许工作压力，MPa ； PN ――公称压力，MPa (3)弹簧工作压力级的确定 确定了安全阀的公称压力后，弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。弹簧的工作压力等级是指选定的弹簧允许的工作范围，超出了其工作范围就可能导致安全阀不能正常工作。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级。 安全阀的整定压力是通过改变弹簧压缩量来进行调节，安全阀的各种动作性能也是由弹簧来控制的，每一根弹簧都只能在一定的整定压力范围内工作，超出了该范围就要另换弹簧， PN Pt t 200 ] [] [max σσ=
操作规程编号：YTO-FS-PD303 蒸汽包安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
精品规程范本 编号：YTO-FS-PD303 2 / 2 蒸汽包安全操作规程通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1． 接班前必须认真检查予热炉上每只伐门和主要接头附件是否完备、正常、发现问题及时采取措施。 2． 每班应将水位表冲洗，试验一至二次，安全伐试验一次、排污一至多次。如发现异常情况，立即检查，并向负责人汇报，及时解决。 3． 汽包水位不得过满，更不可缺水。在发现缺水时，应“叫水”，“叫水”无效，应通知紧急停炉、排汽措施。 4． 锅炉汽包应加强维护保养，定期清洗检查，并按照“蒸汽锅炉安全运行规程”定期进行超压水压试验。 5． 如遇紧急情况时，专职操作人员有权通知停炉，并速报有关部门和填写值班记录。 该位置可输入公司/组织对应的名字地址 The Name Of The Organization Can Be Entered In This Location
前言 欧阳歌谷（2021.02.01） 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。
3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。（一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一）
煨弯R=3D0.3102003 煨弯 5620030方型伸缩器 R=3D 2、压力损失 2—1式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3； 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不计所以式2—1变为
安全阀计算公式 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1 m） 安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表 表1 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。 二．安全阀计算实例
蒸汽锅炉安全操作规程 一、点火前的检查 1、炉内检查：燃烧室内部无杂物和积灰，烟道隔墙无短路，受热面清洁，水冷壁、对流 管、排污管完好，看火孔、人孔完整，炉墙无裂缝，喷燃器工作正常。 2、烟道检查：烟道清洁无积灰，挡板灵活密封性好。 3、进入炉膛和烟道检查时，必须指定专人在外监护。 4、炉火检查：（1）炉墙、看火孔、人孔严密无漏，调风器灵活，各部保温完整无损， 各种部件、零件齐全，梯子、栏杆完好，通道无杂物堆积，照明设备完好。（2）防爆门完好。（3）安全阀有校验标签而且完好灵敏。 5、两侧水位计水位指示一致，无泄漏，显示液位清楚，照明充足，各管道支架、吊架完 整牢固，保温层完整。 6、取样和加药设备及附件良好。 7、压力表、温度表、水位计警示标志规范，各种仪表完整、灵活、准确，照明充足。 二、锅炉点火前的准备 1、检查完毕后，开始向锅炉上合格的水，给水温度应符合说明书的要求，上水应缓慢， 夏季不少于2小时，冬季不少于3小时。 2、水位升到水位计三分之一处应停止上水，检查孔、盖及法兰结合面，堵头和放水阀等 有无渗、漏水现象，若水位有降低现象，必须查明故障原因，及时排除。 3、新安装的锅炉和炉墙重新砌筑后的锅炉必须进行烘炉工作。待烘锅炉有关系统（管线）与其它正在检修或安装的锅炉必须隔开。烘炉的温度、锅炉压力、烘炉的时间必须按厂家使 用说明书的要求进行。 三、锅炉点火 1、检查各系统设备处于待启动状态，各阀门开关位置正确，燃气、燃油符合要求，各仪 表指示正确。然后按点火顺序点火，点火时应将风机档板关到最小，开启烟道档板，通风不 少于15分钟，然后根据不同炉型的操作步骤进行点火。 2、点火应注意监视燃烧情况，若点火不着或发生灭火时，应立即停止供应燃料，停止点 火，开大引风档板，按规定通风后重新点火，点火时，人站在火门侧面，严禁先开燃料阀门 后点火。 3、锅炉投入运行时，热水锅炉应先启动循环水泵，待系统充分循环后才能提高炉温。 四、运行中的调整 1、司炉工必须做到“五勤”、“六稳”：即勤检查、勤看火、勤联系、勤分析、勤调整 和汽压、汽温、汽包水位稳，风压燃烧稳，燃料稳，增减负荷稳。 2、水位保持在低于水位计上部可见边缘25cm，高于水位计下部可见边缘25cm的范围内，调节水位应缓慢、均匀，水位计保持灵活完好，每班至少要冲洗水位计2次，水位报警 器每交班时进行一次音响灯光（报警）试验。 五、排污 1、锅炉排污由化验员现场监视，排污后应进行全面检查，确认各排污阀关闭严密。 2、排污应缓慢进行，防止水冲击，如管道发生严重振动，应停止排污，待故障排除后进 行排污。
1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中：—管道单位长度传热系数 —管内热媒的平均温度 —环境温度 —热媒质量流量 —热水质量比热容 ——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L取1m .管道传热系数为 式中： ，—分别为管道内外表面的换了系数 ，—分别为管道（含保温层）内外径 —管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很 i 小，可以忽略不计）。 —管道各层材料到管道中心的距离m 内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：
Pr为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： 式中： —管道埋设处的导热系数。 —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于 C.土壤的导热系数= D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取= E.保温材料为：聚氨酯，取= F. 保温层外包皮材料是：PVC，取= G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。 4.电厂实测数据为：
管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm； 管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：； 管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm； 管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm； 蒸汽管道损失理论计算及分析 1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。 根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为： 2、总传热系数及其影响因素分析
1、工程概况 本工程为射阳港经济区射阳金鹤纤维素有限公司蒸汽管网设计工程。蒸汽管网利用三通由原厂区内蒸汽管道接出，通至新库房。 2、设计参数 工作压力：0.8MPa 工作温度： 160℃ 设计压力： 1.6 MPa 设计温度： 300℃ 工作管道直径：Φ108×5 过路段埋地外护管直径：Φ219×6 保温材料：超细离心玻璃棉δ=60-70mm（详见图纸列表） 保护层：镀锌彩钢板δ=0.5mm 3、本设计遵照以下标准规范 1、《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）； 2、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSGD0001-2009）； 3、《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》（CJJ104-2005）； 4、《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）； 5、《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》（GB50126-2008）；
6、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB50184－2011）； 7、《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264-97）； 8、《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB50236－2011）； 9、《压力管道设计许可规范》（TSGR1001-2008）； 10、《特种设备安全监察条例》 549号国务院令； 11、《承压设备无损检测》（JB/T4730-2005）； 4、输送介质为蒸汽的管道，管道分类为GC3。 5.蒸汽管道安装 5.1蒸汽管道的施工验收应符合《压力管道规范-工业管道》（GB/T20801-2006）和《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001-2009）的有关规定。 5.2材料：工作管采用20＃（Φ108×5）无缝钢管，管道标准为GB/T8163-2008或GB3087-2008。焊接采用氩弧焊打底，焊丝为H08Mm2Si,盖面采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422；埋地外护管均采用螺旋钢管（Q235B），管道标准号为SY/T5037-2000，采用手工电弧焊，焊条型号为E4303，对应牌号为J422。 5.3蒸汽管道的弯头采用热压弯头（GB12459-2005），除特殊注明外，弯头弯曲半径R=1.5DN。三通采用标准无缝三通（GB12459-2005）。管件壁厚不小于直管段壁厚。 5.4全部钢管、管件以及预制件等应有制造厂的合格证书或复印件，在安装前应进行外观检查，并将内部清洗干净，不得留有杂质；保温制品需有性能检测报告，保温表面不得有
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。 根据压力容器的设计压力和设计温度选定工作压力等级。安全阀的工作压力与弹簧的工作压力级有着不同的含义，不能混为一谈。工作压力是指安全阀正常运行时阀前所承受的静压力，它与被保护系统或设备的工作压力相同。而弹簧的工作压力级则是指某一根弹簧所允许使用的工作压力范围，在该压力范围内，安全阀的开启压力（即整定压力）可以通过改变弹簧的预紧压缩量进行调节。同一公称压力的安全阀，根据弹簧设计要求，可以分为多种不同的工作压力级。具体划分见下表，划分的前提是能足以保证各个工作压力级的压力上限与下限均能符合有关标准所规定的动作性能指标。 选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。 表1 安全阀公称压力PN 与弹簧工作压力关系表 PN 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 >1.3～1.6 2.5 >1.3～1.6 >1.6～2.0 >2.0～2.5 只能用于大于 1.3MP 6.4 ->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1.3MPa 10 >4～5 >5～6.4 >6.4～8 >8～10 只能用于大于4.0MPa