下载文档原格式
安全阀排汽量及排汽反力的计算问题结合实际工程，对安全阀排汽管道的各个水力计算公式进行验证计算，比较按照不同公式计算得到的安全阀排汽量和排汽反力，得出结论。
推荐工程计算中适用的安全阀排汽反力的简便计算公式。
安全阀作为一种承压设备及管道上使用的安全设备，广泛应用在电力、石油化工等各行业，能有效保护承压设备及管道，降低设备损失率，避免严重运行事故。
安全阀按其结构形式可分为4 大类：静重式安全阀;杠杆式安全阀; 弹簧式安全阀;和脉冲式安全阀。
目前电站系统中应用的安全阀大部分是弹簧全启式安全阀，其主要结构由阀体、阀芯、阀座、阀杆、弹簧、调整螺丝手柄等组成，各部件可参见其工作原理是弹簧作用于阀芯的反作用力来平衡作用在阀芯上的蒸汽压力。
当蒸汽压力超过弹簧的反作用力时，弹簧被压缩，阀芯抬起离开阀座排出蒸汽。
当蒸汽压力小于弹簧的反作用力时，弹簧伸长将阀芯往下压使阀芯和阀座紧密结合停止排汽。
在工程设计中，压力容器及管道若使用安全阀进行保护，则必须进行安全阀排汽管道的水力计算，这关系到安全阀及其所保护的承压设备及管道能否安全工作。
安全阀的水力计算是安全阀及其所附属蒸汽管道系统应力分析的重要部分，是保障安全阀正常工作和蒸汽管道系统合理设计的关键前提。
是安全阀排汽管道支吊架设计的前提基础。
安全阀的水力计算主要指安全阀排汽管道的排汽量和排汽反力计算。
虽然很多工具书及规范手册中分别单独介绍了不同的安全阀排汽管道的排汽量及排汽反力的计算方法。
但很少有工具书和规范对安全阀排汽管道的排汽量及排汽反力的各个计算方法有详尽、系统和全面的对比分析。
因此本文罗列常用的安全阀排汽管道的水力计算公式，并以某实际工程为例，分析各个不同水力计算公式得出的计算结果，推荐在实际工程上方便适用的安全阀水力计算公式。
从表1 可见：按照《汽水管规》方法计算的安全阀排汽管道的排汽反力较另外2 种方法计算的结果偏小，按照《电站压力式除氧器安全技术规定》和《AP 对于工程设计中安全阀排汽反力计算来说，《汽水管规》中的计算方法较为复杂，公式涉及的排汽参数更多，计算较为不便，且计算结果比按照AP 按照AP4、结语通过上述方法计算得到的安全阀水力计算结果是可以用来作为工程设计中安全阀排汽管道系统设计的基础数据，保障安全阀及排汽管道系统的稳定可靠，从而确保整个系统的安全。
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提供。
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比容（m3/kg）。
对于设计压力小于或等于1MPa的蒸汽管道上的安全阀，其流通量为：G=0.00508μ2BnF其中：μ2——安全阀流量系数，一般取0.6。
B——考虑蒸汽可压缩性的修正系数，可按DL/T 5054【1】中表C.8.1选取。
p2——蒸汽在安全阀后的绝对压力（MPa），安全阀出口侧的背压最大为开启压力的10%，即0.11倍工作压力。
石油化工装置安全阀进出口管道设计【摘要】安全阀是确保安全生产的重要措施，本文结合实践经验，就石油化工装置安全阀进出口管道设计要点进行探讨，以供参考。
【关键词】安全阀；进口管道；出口管道；设计在石化工业中，作为自动阀的安全阀是经常用到的一种安全泄压装置，是承压设备、容器和管线上的最后一道保护屏障，更是保证石油化工生产装置安全的重要措施。
但很长一段时间以来，在石油化工装置安全阀工程设计中，我们往往较关注安全阀设定压力与排量的设计，对其管道的设计重视不足，其实，安全阀配管设计合理与否对安全阀能否在设定的压力与排量下工作影响极大，是确保安全阀正常运行的重要保证，基于此，本文结合实践经验，就石油化工装置安全阀的进、出口管道设计要点进行粗浅探讨，以供参考。
1 进口管道设计要点（1）当被保护容器或管道内的压力高于安全阀整定压力，安全阀开始排放前，安全阀入口静压力即为容器内的静压力。
当安全阀开始排放后，因安全阀入口内的动压头损失，安全阀入口静压力将小于容器内的静压力，此时若安全阀入口管线压降过大，安全阀入口静压力低于安全阀回座压力时，安全阀立即关闭，则此时入口管道内无介质流动，动压头损失为零。
安全阀入口静压力回升到容器内的静压力，当超出其整定压力时又再次开启，如此，安全阀反复启闭，产生震颤，对设备造成一定损害。
因此，为减免震颤的产生，保护设备，必须控制好安全阀入口管道的压力下降。
一般而言，安全阀入口流体的压力降应低于安全阀整定压力的3%，流量应按照安全阀排放时通过安全阀的最大流量计算。
在设计中，可采取如下措施减少压力降：一是安装安全阀时应尽量近被保护的设备或管道；二是管道或设备上的安全阀接管公称直径可等于安全阀入口管径，或者大于入口直径1～3级，其连接大小头的设置应以靠近安全阀的入口处为主；三是采用长半径弯头配管（R≥1.5DN）；四是若采用先导式安全阀时，由容器或管道直接取压时，可不考虑入口管的压力降不大于安全阀定压3%的限制，但此时需设置两个分别接在主阀和导阀上的连接管。
安全阀进出口管道水力学计算安全阀是一种用于保护压力容器和管道的关键设备，保证系统在超压时可以安全排放过高的压力。
安全阀的进出口管道水力学计算是确保其正常工作的重要环节。
本文将对安全阀进出口管道的水力学计算进行详细介绍。
首先，安全阀的进出口管道的水力学计算需要考虑以下几个主要因素：1.流量计算：根据压力容器或管道系统的设计条件，确定安全阀的额定排放流量。
流量的计算可采用公式Q=C*A*(2g*(P1-P2)/((P1+P2)*(ρ1-ρ2)))^0.5，其中Q为流量，C为流量系数，A为安全阀出口截面积，g为重力加速度，P1为进口侧压力，P2为出口侧压力，ρ1和ρ2分别为进口和出口侧流体密度。
流量计算结果可作为后续计算的依据。
2.管道直径计算：确定安全阀的进出口管道直径。
管道直径的计算可以使用多种方法，如经验公式、流量速度和压力损失法等。
其中，经验公式常用于初步计算，流量速度法适用于一般工程，压力损失法适用于较为复杂的管道系统。
根据具体情况选择合适的计算方法，并进行管道直径的计算。
3. 压力损失计算：考虑安全阀进出口管道的长短、弯头、阀座、放水管等对流体流动的阻力影响，计算安全阀进出口管道的压力损失。
压力损失计算可使用Darcy-Weisbach公式或其他适用的公式。
计算得到的压力损失可用于后续计算。
4.设计速度计算：根据安全阀进出口管道的最小直径和流量计算结果，计算安全阀进出口管道的设计速度。
设计速度的计算可使用公式v=Q/(A*3600)，其中v为设计速度，Q为流量，A为进出口管道截面积。
设计速度计算结果可以用于校验管道尺寸是否满足要求。
5.过渡长度计算：由于流体在管道中的流动速度会出现突变，需要通过过渡长度将流速逐渐过渡到设计速度。
过渡长度的计算可使用公式L=(v2-v1)/a，其中L为过渡长度，v1为初始流速，v2为设计速度，a为加速度。
过渡长度计算结果可以作为管道设计的参考。
以上是安全阀进出口管道水力学计算的主要内容。
安全阀后管道压降计算
安全阀是一种关键的安全装置，用于保护压力容器和管道系统不超过其额定压力。
安全阀通常安装在容器或管道的出口，当压力超过设定值时，安全阀就会开启，通过释放压力来保护系统。
然而，如果安全阀在开启时不配备后管道，就可能导致系统中的过剩压力对设备和工作人员造成伤害。
因此，安全阀的后管道设计非常重要。
安全阀后管道的主要目的是放置安全阀开启时释放的过剩压力。
根据流体力学原理，安全阀后管道的设计应使过剩压力能够在管道中得到合理的扩散和低速流动，从而避免产生高速流动和水锤现象，使管道内的流体在短时间内迅速降低压力。
安全阀后管道压降计算是确定管道内流体压力降低的过程。
在计算过程中需要考虑许多因素，例如管道长度、管道间隔、管道直径、流体密度和流速等。
在一般情况下，为了满足系统的安全要求，安全阀后管道内的压力降低不应超过0.1 MPa（1 bar）。
要计算安全阀后管道的压降，我们可以使用伯努利方程和达西分式。
根据伯努利方程，流体在管道内的压力降低是由管道摩擦阻力和动态压力两个部分组成的。
达西分式是用来计算管道内的摩擦阻力的公式，它描述了流体在管道内流动时的摩擦阻力和涡动损失。
在进行安全阀后管道压降计算时，需要先根据管道尺寸和流体参数计算出管道内的雷诺数和剪切速度，进而计算出局部阻力系数和摩擦系数。
然后使用达西分式计算管道内的摩擦阻力，并根据伯努利方程计算出流体的动态压力。
最后将两个部分相加，就可以得到安全阀后管道的总压降。
总之，安全阀后管道是保护系统安全的重要环节，它的设计和计算需要遵循一定的流体力学原理，并根据具体的管道尺寸和流体参数进行计算。
安全阀反力计算及出口管道设计安全阀是一种常用的压力安全装置，用于保护设备或系统在过压时释放压力，防止设备破裂或爆炸。
而安全阀的反力计算和出口管道设计是安全阀系统设计的重要内容，下面将详细介绍如何进行计算及设计。
一、安全阀反力计算1.设计排放质量流量：根据设备或系统的设计工况和要求，计算出需要排放的质量流量。
2.设计排放速度：根据设备或系统的工作压力和温度，结合流体性质和流动条件，计算出需要的排放速度。
3.安全阀设计反力：根据安全阀的类型、参数和工作条件，计算出安全阀的设计反力。
安全阀设计反力的计算可以基于以下两种方法进行：(1)经验公式法：根据安全阀的标准和经验数据，通过简化公式进行计算。
这种方法通常适用于一些常见的安全阀类型和工况条件。
(2)数值模拟法：利用计算流体力学（CFD）等工具对安全阀及其周围流场进行数值模拟，通过数值计算得出安全阀的反力。
这种方法的计算结果更加准确，可以适用于更复杂的工况条件。
二、出口管道设计出口管道设计是为了确保安全阀排放的压力能够稳定、平稳地传递到目标地点，并且避免压力过高或波动对设备和系统造成不可预期的损害。
1.管道直径：根据排放质量流量、流体性质和流动条件，计算出出口管道的合适直径。
2.管道长度和布局：根据设备或系统的布局和安全要求，设计出合适的管道长度和布局，确保排放后的流体能够平稳地排放到目标地点。
3.排放方向和位置：根据设备或系统的安全要求和工艺要求，确定出口管道的排放方向和位置，确保排放后的流体无害地被排放掉。
4.阀门和管件选择：根据管道的工况条件和流体性质，选择合适的阀门和管件，确保排放和控制的稳定性和可靠性。
5.弹性支承和吸振防护：根据出口管道的长度、直径和排放条件，设计适当的弹性支承和吸振防护措施，减小外界振动对管道的影响。
最后，进行安全阀反力计算和出口管道设计时，需要结合具体的工程和系统设计要求，选用合适的计算方法和工具，确保设计的安全可靠性和工程的经济性。
安全阀反力计算及出口管道设计浅析谭永新王金玉杨明（山东天浩化工设计有限公司济南250101）摘要本文通过多方验证，论证了安全阀反力计算公式，同时在安全阀出口管道的设计方面进行了深入探讨。
关键词安全阀反力计算超压泄放背压1 前言安全阀是化工装置压力容器、压力管道超压保护的重要设施。
在装置运行过程中，当遇到阀门误关、火灾、冷却介质停供、电力故障而导致系统压力超过安全阀设定压力时，阀瓣开启泄压，保护系统设备及管道不因超压而发生事故。
大多数化工装置系统操作压力较高，比如合成氨装置中氨合成操作压力可达20~30MPa，一般的中压蒸汽也在2.5MPa左右。
而且化工物料多是可燃易爆介质，如果安全阀设计考虑不周，超压泄放时易引起火灾、爆炸等事故。
因此从系统安全的角度出发，安全阀的合理计算与设计对化工装置来说是非常重要的。
安全阀的计算和选用在很多规范及手册上都有详细讲述，在此便不再赘述。
本文根据笔者多年工程设计经验，着重在安全阀反力计算及出口管道的设计两方面进行深入探讨。
2 安全阀反力计算安全阀阀瓣开启泄放时，管道内流体的快速流动会对排放管道产生一定的作用力，并通过排出管道传至安全阀，并以力矩的形式通过管道作用在安全阀的设备接口。
因此需要对这种力和力矩进行计算，以保证安全阀进出口管道及设备接口、法兰的安全。
通常设计人员一般采用《安全阀的设置和选用》（HG/T20570-95）中14.0.0-1式进行反力计算，即下式（公式一）：而在API520（2003版）中，安全阀反力计算公式为下式（公式二）：我们可以看出，以上两个公式是有些差异的。
下面我们通过一个实例计算，对两个公式的计算结果进行对比。
例题：E101加热器需增加两个喉径为65mm的全启式安全阀，该安全阀各项参数见表1。
对安全阀出口进行反力计算，按照公式一计算反力：602621.0210101.021*********.7851250.27533730.58f W A P N--=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯≈其中：f —泄放反力（N ）W —质量泄放流量（Kg/h ） k —绝热指数 T —泄放温度（K ） M —流体分子量A —泄放管出口面积（mm ） P —泄放口压力（bar ）按照公式二计算反力：()21290.11290.10.785125 2.757307.08F AP N=+=⨯⨯⨯≈其中：F —泄放反力（N ）W —气体或蒸汽的流量（Kg/s ） k —出口条件下的绝热指数 T —出口温度（K ） M —流体分子量A —泄放管出口面积（mm ） P —泄放口压力（bar ）由上可见，两个公式计算结果差别比较大。
