18
当代化工研券
ChewmicafIwerwetlata
综述与专论
2016-08
压力容器设计中安全阀选型的计算分析
O鲁秉帜
（中薪油武汉化工工程技术有限公司湖北430223）
摘要：安全阅在压力客器的设计和造用过程中发举着很重要的作用，合理的设计造型能有效保障设各的平稳运行，更能保障人，物的安全。本文主要是从压力容器设计中的安全风的速型计算出发，对相关间题进行探讨。
关键调：压力客器；安全阅；截面积中图分类号：T
文献标识码：A
CalculationAnalysisofSafetyValveTypeSelectioninPressureVesselDesign
Lu Bingzhi
(Wuhan Chemical Engineering Technology Co., Ltd, Hubei, 430223)
Abstracf : Safety vaive plays an very important role in the desigr and application process of presare vessel, so a reasonable design type selection can ef/ectively guanantee fhe smooth running of equipment ad ganantee the safery of persous and eguipmenz. This arficle discusses zhe related isites mainly firom the aspecr of sgfety wa/ve selection calcalarion in pressure vessel design.
Key wrods : pressre vessel ; safety walve ; sectional ared
安全阀是防止压力容器内出现异常情况或因设备原因导
致的压力过高发生爆炸而配备的安全配件，其自动泄压保护装置是在进口的静压力作用下开启。这类安全泄放装置是防止容器超压和维持其正常运行的重要附件之一。为保障安全阅的准确、安全使用，本文主要是从计算的角度出发，对压
力容器安全阔的选择进行相关探讨。 1.安全阀的选用
安全阔的型式通常采用直接载荷弹簧式安全阀。若采用非直接载荷式安全阀，则必须做到即使副阀失灵时，主阀仍能在规定的开启压力下，自行开启并排出其额定泄效量。安全阀的选用应综合考虑压力容器的操作条件、介质特性、载荷特点、容器的安全泄放量、防超压动作的要求（动作特点、灵数性、可靠性、密闭性）、生产运行特点、安全技术要求，以及维修更换等因素综合决定。
在安全阀选型的过程中需要注意以下几个方面：对于油、水等不可压缩的液体，安全阀尽量选用微启式；对于如蒸汽之类的可压缩流体，安全阀尽量选用全启式；如果容器没有震动，温度较高且压力不高，安全阀可选用杠杆式：普通高、中、低压容器的安全阅可选弹簧式；如果介质为易燃易爆或是有毒物，安全阀则需采用封闭式，为保证不出现爆炸、燃烧以及中毒等事件，需合理处置排放导管，引入安全地点或是回收容器；对于压缩空气和蒸汽之类的介质，安全阅可采用半封闭式或敬开式：如果中低压容器壁厚不大但排放量较大，或是高压容器，安全阀优先选用全启式；如果压力容器要求较平稳的压力和较小的安全泄放量，安全阅可选用微启式：压力容器的介质具有腐蚀性或较大粘性则应选用爆破片。
2.计算过程分析
在安全阀的计算和选型时，首先确定防止设备超压所需
的最大泄放量，其次根据最大泄放量计算安全阀的喷嘴面积或闵座喉径，最后就可根据计算结果查表求出安全阀的公称通径。此过程的计算难点在于其中所需的各种参数的确定相
万方数据
当的繁杂。
(1)计算压力客器的安全泄放量
当压力容器内的介质为水蒸气或是压缩气体情况下的安全泄放量计算：对于蒸汽罐、汽包和压缩机储气罐之类的压力容器，其安全泄放量值为蒸汽发生器和压缩机的最大产气量：对于储气链内为水蒸气或压缩气体时，其安全排放量 Ws为下式D所示
Ws = 2.83 × 103 p vdkg/h
?
其中p：泄放压力下入口侧气体密度，kg/m3；V：压力容器进口管内气体的流速，m/s：d：压力容器进料管的内直径，mm；根据设计经验，如果饱和水蒸气的压力值低于1MPa时，v的取值在15m/s到19m/s之间，压力值在 1MPa到4MPa之间时，v的取值在20m/s到40m/s之间。对于空气储罐，压力值低于1MPa时，V的取值在7m/s到9m/s 之间，压力值在1MPa到2MPa之间时，v的取值在10m/s到 15m/s之间。对于过热蒸汽，v的取值在30m/s到60m/s之间。
对于换热设备之类，蒸汽产生情况下的安全泄放量如下
Ws = H/qkg/h
②
其中，H:输入热量，KJ/h；9：在泄放压力下液化气体的汽化潜热，kJ/kg。对于q值，通常情况下，甲烷为569.4，乙烷为489.9，丙烷为426.36，正丁烷为386，异丁烷为 367.6，戊烷为357.5。
压力容器内介质为液化气体的情况下，其安全泄放量的计算如下：液化气体为易燃或是非易燃但工作在可能发生火灾的环境下的情况时，压力容器在没有绝热材料保温层的情况下，其安全泄放量如下：
Ws = 2.55 × 10iFA,082 / qkg/h
③
其中，F：容器外壁校正系数：A：压力容器的受热面
积，M2：对于容器外壁校正系数F，如果压力容器无保温且放置与地表，取F=1.0，当具备良好的保温条件时则通过对应的具有保温的液化气体压力容器的安全泄放量计算公