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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。
安全阀计算1．PSV-010 （E-DC-251）按《炼油装置工艺管线安装设计手册》（下册）有关公式计算。
注：原始数据由IFP提供1.泄放量取最大流量：G=90.6m3/h。
2.安全阀泄放压力(即安全阀定压)P0=3.7Mpa（G）=38kg/cm2（A）安全阀聚积压力P a=0.21 P0=0.21x38=7.89kg/cm2（A）最大排放量时进口压力P1P1= P0+ P a=45.98kg/cm2（A）安全阀背压P2= 1.01kg/cm2（A）3.计算喷嘴面积K=1.03查图9-3 K=1.03时ðX=0.6P X= P1X0.6=27.588 kg/cm2（A）P2 <P X 可按下列公式计算：A=G/（CKP1）*（ZT1/M）1/2式中：K=0.8 M=53.24 Z=0.0107 T1=4080k C=238 G=12778kg/h P1=45.98 代入公式计算得：A=0.4197cm2选A42Y-40型安全阀，d=8，DN=40，D出口=50。
2．PSV-011 （E-EA-254 shell side）按《炼油装置工艺管线安装设计手册》（下册）有关公式计算。
注：原始数据由IFP提供1.泄放量取最大流量：G=90.6m3/h。
2.安全阀泄放压力(即安全阀定压)P0=3.7Mpa（G）=38kg/cm2（A）安全阀聚积压力P a=0.1 P0=0.1x38=3.8kg/cm2（A）最大排放量时进口压力P1P1= P0+ P a=41.8kg/cm2（A）安全阀背压P2= 1.01kg/cm2（A）3.计算喷嘴面积K=1.03查图9-3 K=1.03时ðX=0.6P X= P1X0.6=25.08 kg/cm2（A）P2 <P X 可按下列公式计算：A=G/（CKP1）*（ZT1/M）1/2式中：K=0.8 M=53.24 Z=0.0107 T1=4080k C=238 G=12778kg/h P1=41.8 代入公式计算得：A=0.46cm2选A42Y-40型安全阀，d=8，DN=40，D出口=50。
安全阀的计算范文安全阀是一种用于压力设备中的安全保护装置，其主要功能是在设备发生过压时，通过释放多余压力来保护设备的安全运行。
安全阀的计算是保证其能够准确工作的关键，下文将从安全阀的类型、计算公式等方面详细阐述。
首先，安全阀的类型主要有弹簧式安全阀和重锤式安全阀两种。
弹簧式安全阀是通过一定的弹簧对阀芯施加力以保证设备的正常工作压力，而重锤式安全阀则是利用重锤的重力来控制阀芯的开闭。
根据不同类型的安全阀，其计算公式也不尽相同。
在这里，我们以弹簧式安全阀为例进行计算。
首先需要确定以下几个参数：1. 设备的最大工作压力（Pmax）：这是设备能够承受的最大压力，通常由设备的设计要求决定。
2.设备的额定工作压力（Pr）：这是设备正常工作时所需的工作压力，通常也由设备的设计要求决定。
3.安全阀的启闭力（F）：这是设备工作压力对安全阀阀芯所施加的力，通常需要通过计算或实验来确定。
4.安全阀的额定流量（Qr）：这是在正常工作压力下，安全阀所需释放的介质流量，通常由设备的设计要求决定。
根据以上参数，可以使用如下公式计算出安全阀的额定流量：Qr=K*(Pr-Pb)其中，K是安全阀的流量系数，它是一个与安全阀类型有关的常数，需要参考安全阀的使用说明书来确定；Pb是安全阀的启闭压力，即当安全阀关闭时，在安全阀上方的压力。
而安全阀的启闭压力则可以通过以下公式计算得出：Pb = Pmax - (Pmax - Pr) / C其中，C是安全阀的启闭压力系数，需要根据弹簧式安全阀的设计参数来确定。
通过以上公式的计算，可以得到安全阀的额定流量和启闭压力，从而确保安全阀能够在设备发生过压时准确地释放多余的压力，保护设备的安全运行。
需要注意的是，在进行安全阀的计算时，还需要考虑诸如安全阀的可靠性、安全阀的选择、安全阀的安装位置等因素。
这些因素也是保证安全阀能够有效工作的重要因素，需要综合考虑进行选择和计算。
总结起来，安全阀的计算是保证设备安全运行的重要环节。
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；。
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。
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
除氧器安全阀选择及排汽反力计算
一、安全阀最大排汽量计算
G=0.00525*C0*A*P
P=1.1*p+101.325
式中:C0—流量系数0.6
A—安全阀喉部截面
积mm27854
P—安全阀入口蒸汽
压力KPa 1311.325
p—安全阀整定压力KPa 1100
G—安全阀最大排气
量kg/h 32442 二、安全阀排汽反力计算
1 安全阀排汽反力
F=1.02*G/1000*(i0-1914298)^0.5
i0—安全阀入口蒸汽
焓J/kg 2746016
式中:F—安全阀排汽反力N 30178
2 安全阀排汽反力矩
M=4*F*di/1000
式中:di—安全阀出口直径mm 175
M—安全阀排汽反力矩N-m 21125
安全阀型号:
A48Y-16C DN150
安全阀尺寸表
型号适用的公称压力PN1.6~PN4.0(Mpa)公称直径dn 32 40 50 80 100 150 200
出口直径di (mm) 40 50 65 100
125 175 225
全阀座喉径do (mm) 20 25 32 50 65 100 125
启喉部截面积 A (mm2) 314 491 804 1963 3318 7854 12270 式开启高度h (mm) ≥5 ≥6.25 ≥8 ≥12.5 ≥16.25 ≥25 ≥31.25。
安全阀计算实例讨论安全阀是一种安全保护装置，常用于管道、容器等系统中，用于释放过量的压力，以防止系统过载和破裂。
为了确保安全阀能正常工作，需要进行合理的计算和选择。
本文将以一个实例来讨论安全阀的计算方法。
假设有一座工厂的锅炉系统，需要设计并选择合适的安全阀。
该锅炉的参数如下：- 锅炉额定蒸发量：5000 kg/h-锅炉额定工作压力：1.5MPa-锅炉额定蒸汽温度：200℃首先，我们需计算锅炉系统的设计压力。
按照锅炉压力容器设计规范，一般情况下，设计压力取为额定工作压力的1.25倍，即1.5MPa*1.25=1.875MPa。
接下来，我们需要考虑安全阀的排气量。
通常，安全阀的排气量需要大于或等于系统的最大排气量，以确保能及时排除系统中的过量压力。
根据工程经验，锅炉系统的最大排气量一般取锅炉额定蒸发量的110%到120%之间。
在本例中，我们选择取115%，即5000 kg/h * 1.15 =5750 kg/h。
接着，我们需要考虑安全阀的工作温度。
根据规范要求，安全阀应具有一定的过温保护能力，即在特定温度下，安全阀应能保证其正常工作。
一般情况下，过温保护温度为设计温度的10%到15%之间。
在本例中，锅炉的设计温度为200℃，选择10%作为过温保护温度，即200℃*10%=20℃。
再次，我们需要考虑安全阀的过压保护能力。
规范要求，在特定的过压情况下，安全阀应能保证排放特定比例的额定蒸发量，以防止系统过载。
过压保护能力一般取设计压力的3%到5%之间。
在本例中，我们选择3%作为过压保护比例，即 1.5MPa*3%=0.045MPa。
综上所述，我们现在已经获得了安全阀的以下参数：-设计压力：1.875MPa- 最大排气量：5750 kg/h-过温保护温度：20℃-过压保护比例：0.045MPa根据以上参数，我们可以开始进行安全阀的选择。
在实际应用中，可以查阅安全阀的性能参数和技术规范，以便选择合适的安全阀。
安全阀计算
设备名称：
图号：
安全阀计算
一、压力容器安全泄放量W S′的计算
W S′＝2.83×10-3ρυd2㎏/h
=2.83×10-3×1.8×10×8002
=32601㎏/h
式中：W
′—压力容器安全泄放量,㎏/h;
S
d—压力容器进口管内径,㎜;
υ—压力容器进口管内流速,υ=10m/s;
ρ—泄放压力下的介质密度,ρ=1.8kg/m3
二、安全阀排放能力W S的计算
选用安全阀型号:A48Y-16DN300; 喉径d1=200㎜。
Ws= 5.25×KP d A kg/h
= 5.25×0.70×0.4×31400
=46157kg/h
式中: Ws—安全阀排放能力，kg/h；
P d—安全阀排放压力（绝压）P d=1.05×0.3+0.1MP a=0.4 MP a；
A—安全阀最小排放面积A=0.785d t2=0.785×2002=17671 mm2。
K —排放系数，近似取K=0.70
三、比较
W S＝46157kg/h＞W S′＝32601㎏/h 故安全
安全阀计算参考资料
1、国家质量技术监督局：《固定式压力容器安全技术监察规程》
2、GB/T150-2011《压力容器》
3、《化工管路手册》化学工业出版社
4、《石油化工基础数据手册》。
安全阀计算实例讨论设计数据（1）容器数据：设计压力：1.0 MPa G 设计温度：80 C外壁不保温安全阀定压：1.0 MPa G直径：2000mm 切线长度：6500mm椭圆型封头（2）介质10％NaOH溶液（物性按照水计算）（3）安全阀计算工况：火灾；按有合适的消防设施和良好的下水系统计算；设备允许超压按10%计计算1 按照《石油化工设计手册》第四卷P421页公式(1) 选用计算公式按照《石油化工设计手册》第四卷P421页公式G=155400FA^0.82/L其中G——火灾工况时安全阀所需的排放量，kg/hF——容器外壁校正系数，此处取1A——容器湿表面积，m2L——容器在泄压工况时的气化前热，kJ/kg（2）所需泄放量的计算A=π*2.0*6.5+2.61*2.0^2=51.26 m2安全阀泄放时的入口压力1.0*1.1=1.1 MPa G；对应水的气化潜热L=1987.7kj/kg G=155400FA^0.82/L=155400*1*51.26^0.82/1987.7=1973.7kg/h2 用chemCAD算Device type = Relief valveValve type = Balanced valveVent model = HEM (Homogeneous Equilibrium Model)Vessel model = Bubbly modelDesign model = API-520/521Design, Pressure vessels.Short cut method used for design case.API 520-521, Adequate firefighting and drainage facilities exist. Horizontal vesselHead type = EllipsoidalHead K factor (dpth / R)=0.5Vapor Z factor=0.91599Cp/Cv=1.4177Vapor MW=18.015Liquid heat capacity kcal/kmol-C =19.43Latent heat kJ/kg =1966.3Relief device analysis:Set pressureMPa =1.2Back pressureMPa =0.1% Overpressure=10TemperatureC =192.03Discharge coefficient=0.953C0 radial distribution parameter=1.2Kb Backpressure correction factor =1Exposed aream2 =49.245Environmental factor=1Heat ratekJ/h =3.7971e+006Calculated nozzle aream2 =0.0038775 (For heat model 1)The following calculation is base on vent area 0.0038775 m2. Calculated vent ratekg/h =1.0208e+005Calc criticalrate kg/h =1.0208e+005Calc critical press MPa =1.1477Nozzle inlet vapor mass fraction= 7.6261e-008Device inlet densitykg/m3 = 873.54（3）从上面的计算结果可以看出手算的结果是“1973.7kg/h”，而软件计算的结果是“102080 kg/h ”。
安全阀排放量计算公式安全阀是保障设备和系统安全运行的重要部件，而准确计算其排放量至关重要。
咱先来说说安全阀排放量的概念哈。
简单来讲，安全阀排放量就是指在特定条件下，安全阀能够排出的介质流量。
这就好比一个水库的泄洪量，得算准了，不然要是洪水来了，泄洪量不够，那可就麻烦啦！那怎么算这个排放量呢？这就得提到一堆公式啦。
比如说，对于气体介质，常用的公式是：Wg = 7.6×10^(-2)×C×Kd×A×(Pg + 0.1)×M / (ZT)这里面，Wg 就是气体安全阀的排放量，单位是千克每小时；C 是气体特性系数；Kd 是安全阀的额定泄放系数；A 是安全阀的喉部面积，单位是平方毫米；Pg 是安全阀入口处的气体绝对压力，单位是兆帕；M 是气体的摩尔质量，单位是千克每摩尔；Z 是气体在操作温度和压力下的压缩因子；T 是气体的绝对温度，单位是开尔文。
是不是看着有点晕乎？别担心，咱举个例子来说明。
就说一个化工厂里的反应釜吧，里面有高温高压的气体。
这时候要安装一个安全阀，咱来算算它的排放量。
先确定各种参数，比如说气体特性系数 C 是 348，额定泄放系数 Kd 是 0.65，喉部面积 A 经过测量是 500 平方毫米，入口处气体绝对压力 Pg 是 1.5 兆帕，气体是氨气，摩尔质量 M 大约是 17 千克每摩尔，压缩因子 Z 通过查资料得到是 0.9，操作温度是 200℃，换算成绝对温度 T 就是 473 开尔文。
把这些数一股脑儿地代入公式里：Wg = 7.6×10^(-2)×348×0.65×500×(1.5 + 0.1)×17 / (0.9×473)经过一番计算，就能得出这个安全阀在这种情况下的气体排放量啦。
再来说说液体介质的安全阀排放量计算公式。
Wl = 2.83×10^(-3)×A×Pd×M这里面，Wl 是液体安全阀的排放量，单位是千克每小时；A 还是安全阀的喉部面积；Pd 是安全阀入口处的液体绝对压力，单位是兆帕；M 是液体的流量系数。
§1.AHF储罐安全阀计算1.AHF储罐（V3101A~3101E）储罐安全阀考虑冷冻水被关闭时，安全阀起跳一、基本条件1.泄放物料：AHF汽相2.泄放量W：1150×15=17250kg/h AHF3.操作压力：0.4MPa（表压）4.操作温度：T=283.15K5.背压Pb=0.044MPa(绝压)6.30℃下，Cp=40355.3J/(kg·K)，Cv=2383 J/(kg·K)，Cp/Cv=16.93；HF绝热系数16.93，对应气体特性参数X=520（k×(2/k+1)k+1/K-1)1/2=622.677.摩尔分子量M=20.018.AHF临界参数Pc=6.485，Tc=461.15。
9.计算各物质对应的对比状态参数查图得：AHF的Z=0.14。
二、最小泄放面积计算1.安全阀开启压力P=0.44MPa（表压）2.泄放压力P=0.44+0.044+0.1=0.584MPa（绝压）3.临界流动压力Pcf=P×（2/（k+1））（k/（k-1））=0.584×（2/17.93）（16.93/（15.93））=0.0568MPa4.流量系数Co=0.65.背压修正系数kb=1.0（弹簧安全阀）6.Pb=0.044MPa<Pcf=0.0568MPa，所以该流动为临界流动7.最小泄放面积=13.16×17250×(283.15×0.14/20.01)1/2/（0.6×622.67×0.584×1）=1464.44mm28.取喉径面积1840mm29.取喉径面积1840mm2a=πd2/4 d=48.40三、选型结果选用波纹管式安全阀，喉径面积≥1840mm2，代号L，入口公称直径DN50。
§2. F125储罐安全阀计算1.F125储罐（V4401A~4401L）储罐安全阀考虑外部火灾情况时，安全阀起跳。
F142b 缓冲罐（V3412）顶部安全阀计算示例
操作参数如下：
泄放压力：
1.18f P Mpa =（绝压）
泄放温度：338.15f T K =
罐内介质为气相的F142b ，其物性参数为： 323.087/kg m ρ=
进料管径：50d mm =
流速：15/u m s =
100.5/M kg kmol =
临界温度：409.15T K =
临界压力： 4.15P Mpa =（绝压）
选用全启式安全阀，00.65C =
气相特性指数：315X =
绝热指数： 1.02k =
对比温度=介质的泄放温度/介质的临界温度 对比压力=介质的泄放压力/介质的临界压力 对比温度=338.15/409.15=0.83
对比压力=1.18/4.15=0.284
根据算出的对比温度和对比压力查气体压缩系数图得出Z=0.85
根据以上数据计算容器的安全泄放量s W 32322.8310 2.831023.0871*******.1/s W ud kg h ρ--=⨯=⨯⨯⨯⨯= 最小泄放面积：
22450.10.85338.1513.1613.16225.70.65315 1.18100.5f s
f
ZT W A mm CXP M ⨯===⨯⨯ 0225.716.690.7850.785A d mm === 因此选择DN25mm 的安全阀。
安全阀安全泄放计算：安全泄放量与安全阀排放面积计算： 容器盛装介质：R22，为液化气体，无绝缘保温层。
其安全泄放量计算如下：1. 容器的安全泄放量：——B3 (GB150-1998)Ws=87327.1式中：Ws——容器的安全泄放量，kg/m3F——系数；F=1 容器置于地面以下用砂土覆盖时，F=0.3； 容器置于地面上时，F=1； 容器置于大于10L/m2·min 喷淋装置下时，F=0.6；Ar——容器受热面积；Ar=123.2509 Ar=πD 0(L+0.3D 0)D 0——容器外径，m ；D 0=3.2L——容器总长，m ；L=11.3q——在泄放压力下，液体的汽化潜热，kJ/kg ；q＝151.32. 安全阀的排放面积A：P 0/P d =0.0414940.566426A=1046.306式中：A——安全阀的最小排放面积，mm2Ws——容器的安全泄放量，kg/m3C=336.2227P 0——安全阀出口侧压力，（绝压）Mpa ；P 0=0.1k——气体绝热系数；k=1.19K——安全阀的额定泄放系数，Ｋ＝0.9倍阀门泄放系数；K=0.675 A42Y-25阀门样本泄放系数为：0.75P d ——安全阀的泄放压力，P d =1.1P+0.1 Mpa (绝压）；P d =2.41P——容器设计压力，Mpa ；P=2.1M——气体的摩尔质量，kg/kmol ；M=86.469Z——气体的压缩系数，根据Tr 、Pr 由GB150图B1查得Z=0.72Px——介质泄放压力，MPa ；Px=2Tx——介质泄放温度,Ｋ；Tx=331P l ——介质临界压力，MPa ；P l =4.9751l T l =369Tr=0.897019Pr=0.402002故本设备采用一个Dg80全启式安全阀，其喉部直径dt=50mm,满足泄放安全的要求。
安全阀的计算实例《压力管道应力分析》P.100开式系统：如图示的安全阀排式系统，排放介质为过热蒸汽，质量流量为52.79kg/s，安全阀入口滞止气体焓值h0=3.506×106J/kg，安全阀全开到全闭时间为0~0.4s，安全阀的系统质量M为363kg，设计温度下材料的弹性模量E为1.586×105Mpa，安全阀入口管截面积的惯性矩为1.678×108mm4，排气弯头尺寸为D219×6，放空管尺寸为D325×9，安全阀的其余尺寸见图，计算：⑴排气弯头出口的介质压力和速度；⑵放空管两端的介质压力和速度；⑶排气弯头出口处的反作用力；⑷是否会出现反喷；⑸放空管固定支架受到作用力？解答：⑴排气弯头出口处①的压力P1和速度V1计算如下：对于过热蒸汽查7.3.1表：a=1.929×106J/kg，b=4.33，排气弯头的流通截面积为：A1=Π×（219-2×8）2/4=3.236×104 mm2根据公式（7.3.1），排气弯头出口点的压力P1为：P1=[1.412W(b-1)/A1b]×【（h0-a）/(2b-1)】0.5=[1.412×52.9×(4.33-1)/ 3.236×104×4.33]×【（3.506×106-1.929×106）/(2×4.33-1)】0.5 =0.8038Mpa（绝压）根据公式（7.3.2），排气弯头出口点①的速度V1为：V1=1.417×【（h0-a）/(2b-1)】0.5=1.417×（3.506×106-1.929×106）/(2×4.33-1)】0.5=642.9m/s⑵放空管两端压力P1和速度V1计算如下：放空管的流通截面积为：A3=Π×（325-2×9）2/4=7.402×104 mm2根据公式7.3.3，放空管末端③的压力P3为：P3= P1×（A1/ A3）=0.8038×（3.236×104/7.402×104）=0.351 Mpa（绝压）根据公式7.3.4，放空管末端③的速度V3为：V3= V1=642.9m/s由图7.3.6可知，放空管的长度为L=6100mm，管道内径为Di=325-2×9=307mm，对于蒸汽Darcy-Weisbach摩擦系数f取0.013。
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。
弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧式安全阀的工作压力等级；安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1安全阀公称压力P N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 >0.6~0.25 >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 >4.0~5.0 >5.0~6.4 >6.4~8.0, >8.0~`10.0 只能用于大于4.0MPa安全阀的排放压力：排放压力----阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。
又称为全启压力，即在开启压力之后，进口压力继续上升，-阀瓣位移两增至规定值时的压力。
它的上限值应服从国家有关标准的要求。
排放压力与整定压力之差称为超过压力，用%比来表示。
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。
也就是安全阀应具有可靠的密封性能、开启迅速灵敏、及时稳定排放和良好的回座性能。
四、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GB150附录B-B5.1 b)为依据（GB150与美国API RP520（美国石油学会标准）的等效），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,以飨同行。
例1：有一空气储罐,D N 1000㎜，容积V=5m 3最高工作压力为0.8MPa ，工作温度为30℃进口管为φ57×3.5,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P d —安全阀泄放压力（绝压）为P d =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 ≥ZTM CKP Wsd2106.7-⨯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 —安全阀排放系数（安全阀额定泄放系数）,K=实际流量测定值/理论流量计算值。
K=0.9倍的排放系数 (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=2.83×10-3ρυd 2㎏/h (B1) 式中 ρ为排放压力下的气体密度.ρ=M （分子量）×P w’(排放绝对压力)×273/(22.4×(273+t)) 空气M=28.95排放绝对压力P w’=10.68㎏/㎝2代入上式得 ρ=28.95×10.68×273/22.4×303=12.44㎏/m 3υ—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流体名称/输送压力MPa 流速范围m/s 流体名称/输送压力MPa 流速范围m/s 压缩空气 0~0.1＞0.1~＜0.6＞0.6~＜1.0 ＞1.0~＜2.0 ＞2.0~＜3.0一般气体（常压） 氧气 ＜0.60.05~0.6饱和水蒸汽（主管）（支管）低压蒸汽 ＜1.0 低压蒸汽 ＜1.0 低压蒸汽 ＜1.010~15 10~20 10~15 8~10 3.0~6.0 10~20 5.0~10.0 7.0~8.0 30~40 20~30 15~20 20~40 40~60饱和水蒸汽（主管）（支管）煤气（初压）2KPa （初压）6KPa 氨气 ≤0.6 1.0~2.0 液氨氮气 5~10 乙炔气 氢气自来水 （主管）（支管）易燃气体40~60 35~40 0.75~3.0 3~12 10~20 3.0~8.0 0.3~1.0 2.0~5.0 2.0~8.0 ≤8.0 1.5~3.5 1.0~1.5 ≤1.0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=303195.28071.17.0365106.72.13202⨯⨯⨯⨯⨯-=205.4mm 2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d 02=205.4mm 2 d 0=(205.4/0.785)1/2=16.2㎜根据统计概算,全启式安全阀的喉径d 0与公称直径D N 之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d 0与公称直径D N 之比约为0.8. ∴选用公称直径D N 32的全启式带板手安全阀.安全阀公称直径与喉径关系 表3 安全阀公称压力\公称直径 D N 15、20、25、32、40、50、80、100 全 启 式 PN (MPa)1.0、2.5、4.0、6.4 do 20、25、32、50、65 PN (MPa)10.0 20、25、32、40、50 PN (MPa)16、3212、20微 启 式 PN (MPa)1.6、2.5、4.0、6.4 do 12、16、20、25、32、40、65、80 PN (MPa)16、32 do 8 12 PN (MPa)16、32 14/16例2.将例题1的介质改为蒸汽。
