安全泄放装置设计计算

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过 程 设 备 强 度 计 算 书
SW6-2011
安全泄放装置设计计算
计算单位
江苏省化工设备制造安装有限公司
计 算 条 件
安全泄放装置类型 介质 容器进口管的内径d 容器进口管内气体的流速 气体密度
安全阀 空气 26 20 19.3 mm m/s Kg/ m 3
Ws 2.83 103 d 2
压力容器安全泄放量Ws
2.83 103 19.3 20 262 738.448
Kg/h
安全阀整定压力 ps 安全阀的泄放压力pf 安全阀出口侧压力p0
0.55 Pf=0.5+10%×0.5=0.6 0.1
MPa MPa MPa
k 气体的摩尔质量 M 气体温度T 气体在操作温度压力下的压 缩系数 Z
738.448 1.0 293 356 0.6 0.6 29
m2
d1
安全阀喉径d1
4A


4 241.02

17.52
所选安全阀公称直径DN 所选安全阀喉径d1
mm
40 25 安全阀选用型号规格.A48y-16c.DN40 符合要求。
mm mm
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过 程 设 备 强 度 计 算 书
SW6-2011
安全泄放装置设计计算
计算单位
江苏省化工设备制造安装有限公司
计 算 条 件
临界条件 排放系数K
po 2 k 1 pf k 1
k
0.6
A 13.16 Ws ZT C K pf M
安全阀泄放面积A
13.16 241.02

易算云安全阀的设计计算API 520 —20141. 易算云计算软件简介安全阀是容器安全泄放装置的一种，主要配备于压力容器上，应对容器可能出现的超压情况。

安全阀一般由弹簧作用，当入口处静压超过其设定压力时，阀瓣上升以泄放被保护系统的超压。

本计算适用于安装单个泄放装置，不包括两相流泄放。

2. 易算云计算软件参考标准API 520, Sizing, Selection, and Installation of Pressure-relieving Devices API 521, Pressure-relieving and Depressuring SystemsAPI 526, Flanged Steel Pressure-relief Valves3. 易算云计算过程3.1 安全阀设定压力安全阀设定压力（P S）系指，当安全阀入口处的静压达到该值时，安全阀将动作。

安全阀保护的系统内有可能存在两个以上的压力设备，再考虑到其中的管道和阀门，安全阀的设定压力要求不大于被保护系统内的最低设计压力。

另外，若已知设备或管道的最高允许工作压力（Maximum Allowable Working Pressure, MAWP），可用最高允许工作压力来替代设计压力。

3.2 允许超压与泄放压力超压指超过泄压装置设定压力的压力，在压力泄放装置排放期间，允许容器内压力超过容器的最大允许工作压力（或者是设计压力），该压力的增值即是允许超压（Accum%），通常用百分数来表示。

依据API 520之规定，对于单阀泄放系统而言，火灾事故工况的允许超压为21%，其他为10%。

泄放压力（P1）系指安全阀阀芯升到最大高度后，阀入口处的压力。

泄放压力等于设定压力加允许超压。

P1= P S X (1 + Accum%) (1) 对于单阀泄压系统，安全阀与容器有关的压力如下：表1 安全阀与容器的压力关系表 1 表明了不同情况下，被保护系统设置安全阀的最大泄放压力、最大设定压力与被保护系统的最低设计压力之间的数值关系。

超压泄放装置计算例题新《容规》中3.4设计文件一节，对压力容器安全泄放提出了更明确的计算要求。

但现状是因超压泄放装置计算条件的多样性，设备人员对工艺参数选择的生疏，所以每次计算都象是一次重新入门。

本文结合多年来的设计实践，编制了相应的软件与实例，力求能帮助容器及管道专业设计人员熟悉计算过程，提高设计质量和效率。

对手工或权威电算也有提示、校对和协助作用。

例1：一空气储罐最高工作压力为0.8MPa，工作温度为30℃，进口管为φ57x3.5，确定安全阀尺寸。

解：根据题意：介质：空气—查得参数：k=1.4，C=356，M=28.96，Z=1选用全启式安全阀，排放系数K取0.7（在0.6~0.7范围可选）工作压力Pw=0.8MPa，设计压力取 P=1.1Pw=0.88 MPa出口侧压力p0（绝压）：0.103MPa（近似为0.1 MPa）pd-安全阀泄放压力（绝压）：Pd=1.1Pw+0.1+0.1P=1.068 MPa (GB150附录B4.2.1)泄放温度取30℃,（本例取与工作温度相同）此温度下的密度ρ= 121.87 * M * Pd / Tk=12.44kg/m3进口管为φ57x3.5(d=50mm) ，进气流速选：15 m/s.1）计算安全泄放量：(按压缩气或蒸气公式(B1)计算)Ws=2.83x10-3ρνd2 =0.00283x12.44x15x502=1320.2 kg/h （B1）2）计算安全泄放面积：确定气体的状态条件P0/Pd=0.103/1.068=0.0936（2/（k+1））k/(k-1)= （2/（1.4+1））1.4/(1.4-1)=0.53∵P0/Pd<（2/（k+1））k/(k-1)是属于临界状态条件，∴安全泄放面积A按（B5）计算A≥Ws/（0.076CKPd（M/Z/T）0.5）（B5）=1320.2/（0.076 x356 x0.7 x1.068x（28.96/1/303）0.5）=211.12mm23）选用安全阀规格及整定压力：选用带板手全启式安全阀的喉径应：d0≥（A/0.785）1/2=（211.12/0.785）1/2=16.4mm查安全阀样本接近并大于16.4mm的喉径为20mm，入口的公称管径为DN32∴选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀。

行业标准《液体危险货物罐式集装箱》安全附件、管路及安全泄放装置设计计算等内容行业标准《液体危险货物罐式集装箱》Industry Standard（Dangerous Liquid Tank Container）安全附件、管路及安全泄放装置设计计算等内容Safety Equipment/Pipes/Flow Rate calculation6.15管路系统Pipe System6.15.1管路系统在设计和安装上应能防止被意外开启及在运输及装卸过程中被卸掉或损坏。

如果框架与罐体的连接允许各辅助设备之间的相对运动，则各项设备都应紧固得足以使这种相对活动不致损害各工作部件。

Pipe systems shall be designed to prevent unintentional opening, and protected against the risk of being wrenched off or damaged during handling and transportation.6.15.2管路和阀门应采用塑性良好的金属制造，并与装载的介质相容。

阀体不应采用铸铁或非金属的材料。

Ductile metals shall be used in the construction of valves and accessories, and compatible with the products to be loaded. Valve bodies should not been produced from cast iron or non-metal materials.6.15.3管路的设计、制造和安装应避免热胀冷缩、机械颤动或振动等所引起的损坏，必要时应考虑补偿结构，并符合下列要求：Piping shall be designed, constructed and installed so as to avoid the risk of damage due to thermal expansion and contraction, mechanical shock and vibration.管接头尽量采用焊接的连接方式。