安 全 閥 的 設(shè) 置 和 選 用

1、安 全 閥 的 設(shè) 置 和 選 用HGT 20570295安全閥的選用1、 形式及材料安全閥的形式按加載方式來選，工作壓力不高、溫度較高的容器大多選杠桿式，高壓容器一般多選用彈簧式；按氣體排放方式選，如容器內(nèi)介質(zhì)為有毒、易燃、易爆的氣體或?yàn)橹评鋭┖推渌麜廴敬髿獾臍怏w，應(yīng)選用封閉式，空氣或其他無害氣體可采用半封閉式或敞開式；按開啟程度來選，高壓容器及安全泄放量較大而強(qiáng)度裕度不多的中、低壓容器都可采用全啟式安全閥，以減少容器的開孔面積。當(dāng)介質(zhì)為空氣、水蒸氣及要求安全閥作定期開啟檢驗(yàn)時，應(yīng)選用帶扳手的，而對于有毒、易燃、易爆介質(zhì)除非有特殊要求，一律選用不帶扳手的，若需要帶扳手時則應(yīng)選用封閉式帶扳手

2、的安全閥。安全閥的閥體材料若無特殊要求，當(dāng)閥的公稱壓力小于等于1.6MPa 時，選灰鑄鐵；公稱壓力小于等于2.5MPa時選碳素鋼；對腐蝕性介質(zhì)，選不銹鋼，溫度較高時宜選鉻鉬鋼。2、額定泄放量安全閥的額定泄放量必須大于等于容器的安全泄放量。安全閥的額定泄放量可由其銘牌查取，容器的安全泄放量可按GB150-1998的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。適當(dāng)?shù)念~定泄放量使安全閥開啟時，閥瓣迅速開啟并穩(wěn)定地保持在泄放狀態(tài)，容器內(nèi)最大壓力始終在容器允許承受的壓力范圍內(nèi)，待壓力下降后閥門關(guān)閉無閥瓣振蕩現(xiàn)象。若額定泄放量過小，則使容器內(nèi)壓力超過允許承受的壓力而造成危險(xiǎn)，特別是對壓縮性很小的液體介質(zhì)危險(xiǎn)性更大。但若額定泄放量過大，

3、因泄放面積太大，閥瓣開啟時介質(zhì)迅速泄放，使容器內(nèi)安全閥附近的壓力急劇下降到回座壓力，剛升起的閥瓣很快又回落到閥座，產(chǎn)生劇烈的撞擊而關(guān)閉，然而遠(yuǎn)離閥門處的高壓并未消除，當(dāng)安全閥附近的壓力又升到開啟壓力時，閥瓣再次開啟，如此反復(fù)，對閥瓣和密封面造成損傷，當(dāng)用于液體介質(zhì)時還會引起系統(tǒng)的水擊現(xiàn)象。3、工作壓力范圍安全閥的最大工作壓力不得高于其自身的公稱壓力，否則閥體強(qiáng)度不夠，也不要選用過高公稱壓力的閥，這樣不僅投資高且開啟精度也受影響。安全閥銘牌上所載明的公稱壓力是閥體在工作溫度不超過200時所允許承受的最高壓力，超過200后允許承受的壓力將低于其公稱壓力。安全閥的公稱壓力與不同溫度下允許承受的最大壓

4、力見表7-1。表7-1 彈簧式安全閥的公稱壓力與許可壓力閥體材料公稱壓力在下列溫度時允許承受的最大壓力 /MPaPN/MPa200250300350400450500600碳鋼1.571.571.471.281.180.980.69-2.452.452.261.961.771.571.08-3.923.923.633.242.942.751.77-含鉬鋼1.571.571.571.571.571.471.280.880.592.452.452.452.452.452.261.961.370.883.923.923.923.923.923.533.142.161.37（三）安全閥的安裝與調(diào)試注意

5、事項(xiàng)（1）安全閥應(yīng)與容器本體直接連接并裝在容器最高處，對液化氣儲槽上的安全閥應(yīng)裝在氣相空間，用于液體的安全閥應(yīng)裝在正常液面以下，而且安全閥進(jìn)口管的公稱直徑不得小于15mm。因特殊原因難以裝在容器本體上時，可考慮裝在出口管路上，但安全閥裝設(shè)處與容器之間的管路上應(yīng)避免突然拐彎、截面局部收縮等結(jié)構(gòu)，防止增加管路阻力、引起污物積聚發(fā)生堵塞等。（2）無論安全閥裝在何處，在從容器到安全閥之間的連接管和管件通孔其截面積均不得小于安全閥的進(jìn)口面積。如果一個連接口上裝有數(shù)個安全閥，則此連接口的面積至少應(yīng)等于數(shù)個閥進(jìn)口面積的總和，最好是總和的1.25倍。（3）在容器與安全閥之間一般禁止裝設(shè)中間截止閥，但對于盛裝易

6、燃、有毒或粘性較大介質(zhì)的容器，為便于對安全閥進(jìn)行更換、清洗，可以在容器和安全閥之間裝截止閥，但此截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑尺寸不得阻礙安全閥的正常泄放，當(dāng)容器正常工作時，該截止閥必須處于全開狀態(tài)并加鉛封。（4）安全閥后的排放管如有出現(xiàn)冷凝液體的可能，則應(yīng)考慮有自動排除設(shè)施；封閉式安全閥排放管的內(nèi)徑不得小于安全閥出口管的公稱直徑。排放管原則上應(yīng)一閥一根，并禁止在排放管上裝任何閥門，當(dāng)兩個以上安全閥共用同一根排放管時，排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口管截面積的總和，并適當(dāng)考慮排放管的壓力降，不使安全閥產(chǎn)生明顯的背壓。對氧氣等可燃性氣體或其他混合后能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體不能共用一根排氣管。（5）新安全閥在

7、安裝之前應(yīng)在試驗(yàn)臺上調(diào)定其開啟壓力和回座壓力，并檢查關(guān)閉件的密封性。開啟壓力可通過調(diào)節(jié)加在閥瓣上的載荷，如杠桿式安全閥的重錘質(zhì)量或位置，彈簧式安全閥壓緊彈簧的螺母的位置（在正確選擇彈簧壓力級的基礎(chǔ)上），回座力可通過調(diào)整安全閥的上下調(diào)節(jié)圈的位置來達(dá)到。（四）安全閥的使用與管理選擇得當(dāng)、安裝正確的安全閥還應(yīng)通過合理地使用和管理才能發(fā)揮其作用。日常使用中，為確保安全閥的良好工作狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)與檢查，保持閥體清潔，防止閥體及彈簧銹蝕，防止閥體被油垢、異物堵塞，要經(jīng)常檢查閥的鉛封是否完好，防止杠桿式安全閥的重錘松動或被移動、彈簧式安全閥調(diào)節(jié)螺母被隨意擰動，發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時更換或檢修，禁止用加大載荷（如過

8、分?jǐn)Q緊彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺母，或在杠桿式安全閥的杠桿上加重物等）的方法消除泄漏。為了防止閥瓣與閥座被氣體中的油垢等臟物粘住，對用于空氣、水蒸氣或更帶有粘性臟物但排放時不會造成環(huán)境污染的其他氣體的安全閥，應(yīng)定期扳動扳手進(jìn)行入工排氣，以沖刷污物。安全閥常見故障、產(chǎn)生原因及排除方法見表7-2。安全閥應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)，包括開啟壓力、回座壓力、密封程度等，其要求與安全閥的調(diào)試相同。當(dāng)檢驗(yàn)不合格時應(yīng)解體，詳細(xì)檢查各零部件是否有裂紋、傷痕、磨損、腐蝕、變形等，并進(jìn)行修復(fù)或更換后組裝再進(jìn)行檢查。安全閥定期檢驗(yàn)的周期可與所用的容器檢驗(yàn)周期相同。（五）安全閥出口反力的計(jì)算物料泄放時，流體的流動會對排放管道產(chǎn)生一作用

9、力，并通過排出管道傳至安全 閥；進(jìn)而以力矩的形式通過安全閥入口管道傳至設(shè)備接管。這個力和力矩是否對安全閥的進(jìn)出口管道和設(shè)備的接管、法蘭產(chǎn)生不良影響（如容器是否要補(bǔ)強(qiáng)等），需要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算后確定。作用力的大小與物料泄放至大氣還是泄放至密閉系統(tǒng)有很大關(guān)系。氣相物料泄放至大氣對于可壓縮流體（氣體或蒸汽）臨界穩(wěn)態(tài)流動，且物料流經(jīng)安全閥后經(jīng)一段水平管、一個900長半徑彎頭、一段垂直立管排入大氣，如圖160·14所示，作用力（f）按式（1401一1）計(jì)算： f=1.02式中f泄放反力，N；A0泄放管出口截面積，mm2；P2泄放管出口靜壓力，MPa（表）；k絕熱指數(shù)。其余符號意義同前。（六）安全

10、閥入口管道的設(shè)計(jì)12.0.1 安全閥一般應(yīng)盡量靠近被保護(hù)設(shè)備或管道安裝，安裝位置要易于維修和檢驗(yàn)。管道直徑不小于安全閥的入口直徑，入口管道的壓力降不大子安全閥設(shè)定壓力(表壓）的3%。入口管道一般不設(shè)切斷閥；，如果必須設(shè)置，則切斷閥要鉛封開啟，而且不影響安全閥的操作。有時設(shè)幾個安全閥以保證至少有一個安全閥能正常工作。 如果幾個安全閥共用一條入口管道時，入口管道要滿足幾個安全閥的流量要求。 安全閥設(shè)置在管道上，如圖16012。安全閥距振動源（如果有）的距離應(yīng)滿足圖中說明的要求。對于壓縮機(jī)等大型設(shè)備振動源，更應(yīng)注意安全閥的設(shè)置位置，以避免誤開啟和由于振動使如口管道破壞。 保護(hù)全充滿液體的設(shè)備所用的安

11、全閥，要安裝在設(shè)備的頂部或頂部出口管道上。 安全閥入口管道至少要有5%的坡度，坡向被保護(hù)的系統(tǒng)。入口管道盡量避免袋形彎，如不能避免，則對于易凝物質(zhì)，在袋形彎低點(diǎn)有連續(xù)流動的排液管連至同一壓力系統(tǒng)，若凝液易變稠或成固態(tài)，則此排液管要伴熱；又于不凝介質(zhì)，在袋形彎的最低處有易于接近的放凈閥。 核算在工作溫度范圍內(nèi)管道是否需要補(bǔ)償；同時要核算與安全閥入口管道相連的工藝管道本身熱脹冷縮的長度變化。（七）安全閥出曰管道的設(shè)計(jì)1 安全閥出口管道的管徑要不J吁安全閥出口直徑。對于彈簧式安全閥，彈簧設(shè)懺考慮靜背壓的影咖出口管道的動背壓（動背壓按9·0·2所要求的計(jì)算嶼靜背壓之和要不大于設(shè)定壓

12、力（表壓）的1賊。對于波紋管背壓平衡式安全閥要不大于50錫。安全閥的出口管道一般不設(shè)切斷閥，”必須設(shè)置狽！要求切斷閥鉛封在開啟狀態(tài)。2 直接排向大氣2.1 排放的氣相要排向安全地點(diǎn)，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低點(diǎn)有一個610的排液孔。管口附絲網(wǎng)以避免飛鳥筑巢。2.2 排放口要高出以排放口為中心的75m半徑范圍內(nèi)的地面、設(shè)備、操作平臺等25m以上。對于有毒、或有腐蝕性、或易燃物料，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)允許排向大氣時，排放口要高出以排放口為中心的15m半徑范圍內(nèi)的地面：設(shè)備、操作平臺3m以上。2.3 安全閥排放氣體的溫度高于物料的自燃溫度，則排出管要設(shè)滅火蒸汽，見圖16.0.13所示。

13、滅火蒸汽管最小管徑為DN25。2.4 特殊工藝物料，如易自聚，易結(jié)晶等，在排出管設(shè)氮?dú)獯祾呖?，連續(xù)通入氮?dú)狻?.5 排至大氣的液體要向下引至安全地點(diǎn)。3 排至密閉系統(tǒng)3. 安全閥的排放管道應(yīng)坡向主管，盡量避免袋形彎。無法避免時，在低點(diǎn)要設(shè)易接近的放凈閥。對于易凝汽體，在低點(diǎn)設(shè)蒸汽伴熱管，以免積液。3.2 排放管與主管的連接，要從主管上部或側(cè)面順流向45”角插入。既可防止總管內(nèi)的凝液倒入支管，又可減少管路壓力降。3.3 核算在可能的工作溫度范圍內(nèi)出口管道的補(bǔ)償。3.4 對于排放來自冷凍（液化氣等）的物料，應(yīng)檢查管材是否合理。4 排放管道的管徑（氣相）一般在安全閥未選定之前，排放流量按工藝計(jì)算的泄

14、放量；一般在安全閥選定之后，用安全閥的額定流量再計(jì)算一次管道壓力降，校核所選的管徑是否合適。但在特殊情況下則有所不同，在工藝計(jì)算的泄放量很小時，不得不選擇較大的安全閥，這樣安全閥的額定流量可能幾倍于計(jì)算值。按額定流量計(jì)算的管徑可能遠(yuǎn)大于用計(jì)算的泄放量計(jì)算的管徑，所以在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。這時，要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定合理的管徑，以滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求。2 名 詞 安全閥由彈簧作用或由導(dǎo)閥控制的安全閥。當(dāng)入口處靜壓超過設(shè)定壓力時，閥瓣上升以泄放被保護(hù)系統(tǒng)的超壓，當(dāng)壓力降至回座壓力時，可自動關(guān)閉的安全泄放閥。 導(dǎo)閥控制主閥動作的輔助壓力泄放閥。 全啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時，閥瓣迅速上升至

15、最大高度，最大限度地排出超壓的物料。一般用于可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉徑的1/201/40。 微啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時，閥瓣位置隨入口壓力的升高而成比例的升高，最大限度地減少應(yīng)排出的物料。一般用于不可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉徑的1/201/40。 彈簧式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，其動作特性受背壓的影響。 背壓平衡式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管減少背壓對其動作性能的影響。 導(dǎo)閥式安全閥由導(dǎo)閥控制的安全閥。其設(shè)定壓力由導(dǎo)閥控制，其動作性能基本上不受背壓的影響。當(dāng)導(dǎo)閥失靈時，主閥仍能在不超過泄放壓

16、力時自動開啟，并排出全部額定泄放量。 主安全閥主安全閥是被保護(hù)系統(tǒng)的主要安全泄放裝置，其泄放面積是基于最大可能事故工況下的泄放量。 輔助安全閥 輔助安全閥（有時多于一個）是主安全閥的輔助裝置，提供除主安全閥以外的附加泄放面積。用于非最大可能事故工況下的超壓泄放。 實(shí)際泄放面積流體經(jīng)過安全閥的最小流通面積。2.0. 11 有效泄放面積（最小泄放面積）用公式或圖表計(jì)算的泄放面積。有效泄放面積要小于實(shí)際泄放面積。2.0. 12 喉徑面積安全閥噴嘴中最小直徑處的截面積。2.0. 13 環(huán)隙面積安全閥的閥瓣與閥座之間的圓柱形面積。2.0. 14 最大工作壓力系指容器在正常工作情況下容器頂部可能達(dá)到的最大

17、壓力。見設(shè)備和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力和溫度的確定（GT 205701一95）規(guī)定。2.0. 15 設(shè)計(jì)壓力系指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，應(yīng)不小于安全閥的設(shè)定壓力（開啟壓力）。2.0. 16 安全閥的設(shè)定壓力安全閥入口處的靜壓達(dá)到該值時，安全閥將動作。設(shè)定壓力要求不大于被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)最低的設(shè)計(jì)壓力。2.0. 17 安全閥的開啟壓力（整定壓力）安全閥的閥瓣開始升起，物料連續(xù)流出時的壓力。數(shù)值與設(shè)定壓力相同。2.0. 18 安全閥的背壓作用在安全閥出口處的壓力。背壓分為靜背壓和動背壓。靜背壓是指安全閥未起跳時閥出口處的壓力；動背壓是指安全閥起跳后，由于流體的流動引起的摩擦壓力降值。2.0. 19 安全閥的超

18、壓在泄放過程中，安全閥入口處的壓力超過設(shè)定壓力的部分。通常以百分?jǐn)?shù)表示。2.0. 20 安全閥的泄放壓力安全閥的閥芯升到最大高度后閥入口處的壓力。泄放壓力等于設(shè)定壓力加超壓。2.0. 21 安全閥的回座壓力安全閥起跳后，隨著被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)壓力的下降，閥芯重新回到閥座時的壓力。2.0. 22 最大允許工作壓力系指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效厚度計(jì)算所得，且取其最小值。1應(yīng)用范圍1.0.1 本規(guī)定僅適用于化工生產(chǎn)裝置中壓力大于0.2MPa的壓力容器上防超壓用安全閥的設(shè)置和計(jì)算，不包括壓力大于100MPa的超高壓系統(tǒng)。適用于化工生產(chǎn)裝置中上述范圍內(nèi)的壓力

19、容器和管道所用安全閥；不適用于其它行業(yè)的壓力容器上用的安全閥，如各類槽車、各類氣瓶、鍋爐系統(tǒng)、非金屬材料容器，以及核工業(yè)、電力工業(yè)等。 1.0.2 計(jì)算方法引自壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和API一520（見23節(jié)），在使用本規(guī)定時，應(yīng)采用同一個規(guī)范來進(jìn)行泄放量和泄放面積的計(jì)算。2 名 詞 安全閥由彈簧作用或由導(dǎo)閥控制的安全閥。當(dāng)入口處靜壓超過設(shè)定壓力時，閥瓣上升以泄放被保護(hù)系統(tǒng)的超壓，當(dāng)壓力降至回座壓力時，可自動關(guān)閉的安全泄放閥。 導(dǎo)閥控制主閥動作的輔助壓力泄放閥。 全啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時，閥瓣迅速上升至最大高度，最大限度地排出超壓的物料。一般用于可壓縮流體。閥瓣的最大

20、上升高度不小于喉徑的1/201/40。 微啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時，閥瓣位置隨入口壓力的升高而成比例的升高，最大限度地減少應(yīng)排出的物料。一般用于不可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉徑的1/201/40。 彈簧式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，其動作特性受背壓的影響。2.0.6 背壓平衡式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管減少背壓對其動作性能的影響。 導(dǎo)閥式安全閥由導(dǎo)閥控制的安全閥。其設(shè)定壓力由導(dǎo)閥控制，其動作性能基本上不受背壓的影響。當(dāng)導(dǎo)閥失靈時，主閥仍能在不超過泄放壓力時自動開啟，并排出全部額定泄放量。 主安全閥主安全閥是

21、被保護(hù)系統(tǒng)的主要安全泄放裝置，其泄放面積是基于最大可能事故工況下的泄放量。 輔助安全閥 輔助安全閥（有時多于一個）是主安全閥的輔助裝置，提供除主安全閥以外的附加泄放面積。用于非最大可能事故工況下的超壓泄放。 實(shí)際泄放面積流體經(jīng)過安全閥的最小流通面積。2.0. 11 有效泄放面積（最小泄放面積）用公式或圖表計(jì)算的泄放面積。有效泄放面積要小于實(shí)際泄放面積。2.0. 12 喉徑面積安全閥噴嘴中最小直徑處的截面積。2.0. 13 環(huán)隙面積安全閥的閥瓣與閥座之間的圓柱形面積。2.0. 14 最大工作壓力系指容器在正常工作情況下容器頂部可能達(dá)到的最大壓力。見設(shè)備和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力和溫度的確定（GT 205

22、701一95）規(guī)定。2.0. 15 設(shè)計(jì)壓力系指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，應(yīng)不小于安全閥的設(shè)定壓力（開啟壓力）。2.0. 16 安全閥的設(shè)定壓力安全閥入口處的靜壓達(dá)到該值時，安全閥將動作。設(shè)定壓力要求不大于被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)最低的設(shè)計(jì)壓力。2.0. 17 安全閥的開啟壓力（整定壓力）安全閥的閥瓣開始升起，物料連續(xù)流出時的壓力。數(shù)值與設(shè)定壓力相同。2.0. 18 安全閥的背壓作用在安全閥出口處的壓力。背壓分為靜背壓和動背壓。靜背壓是指安全閥未起跳時閥出口處的壓力；動背壓是指安全閥起跳后，由于流體的流動引起的摩擦壓力降值。2.0. 19 安全閥的超壓在泄放過程中，安全閥入口處的壓力超過設(shè)定壓力的部分。通

23、常以百分?jǐn)?shù)表示。2.0. 20 安全閥的泄放壓力安全閥的閥芯升到最大高度后閥入口處的壓力。泄放壓力等于設(shè)定壓力加超壓。2.0. 21 安全閥的回座壓力安全閥起跳后，隨著被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)壓力的下降，閥芯重新回到閥座時的壓力。2.0. 22 最大允許工作壓力系指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效厚度計(jì)算所得，且取其最小值。3 引用標(biāo)準(zhǔn) 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（勞動部頒發(fā)，1991年1月1日施行） GBI50一89鋼制壓力容器 API一520Sizing Selection and Installation of Pressure一Relieving Devi

24、ces in Refineries1992（美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)）3.0.4 API一526Flanged Stee1 Safety一Relief Valves（美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)）4壓力關(guān)系表4.0.1 壓力關(guān)系表壓力關(guān)系見表4.0.1。 安全閥與容器有關(guān)的壓力關(guān)系表 表401 容 器壓力百分比安全閥設(shè)計(jì)壓力（或最大允許工作壓力） 121火災(zāi)用安全閥的最大泄放壓力非火災(zāi)用輔助安全閥的最大泄放壓力非火災(zāi)用主安全閥的最大泄放壓力、火災(zāi)用輔助安全閥的最大設(shè)定壓力非火災(zāi)用輔助安全閥的最大設(shè)定壓力主安全閥的最大設(shè)定壓力回座壓力 116 110 105 100 9397 表4.0.1表明了不同情況下被保護(hù)系統(tǒng)

25、設(shè)置安全閥的最大泄放壓力、最大設(shè)定壓力的數(shù)值與保護(hù)容器的設(shè)計(jì)壓力（或最大允許工作壓力）數(shù)值的比例關(guān)系。5安全閥的設(shè)置5.0.1 安全閥適用于清潔、無顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全泄壓裝置而又不適合安裝安全閥的場所，應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)使用。5.0.2 凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥：5.0.2.1 獨(dú)立的壓力系統(tǒng)（有切斷閥與其它系統(tǒng)分開）。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或氣相連通； 容器的壓力物料來源處沒有安全閥的場合；5.0.2.3 設(shè)計(jì)壓力小于壓力來源處的壓力的容器及管道；5.0.2.4 容積式泵和壓縮機(jī)的出口管道；5.0.2.5 由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器；5.0.2.6

26、 加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時，在該閥上游應(yīng)設(shè)置安全閥；5.0.2.7 由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引起的超壓部位；5.0.2.8 液體因兩端閥門關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位；5.0.2.9 凝氣透平機(jī)的蒸汽出口管道；5.0.2.10 某些情況下，由于泵出口止回閥的泄漏，則在泵的入口管道上設(shè)置安全閥； 其它應(yīng)設(shè)置安全閥的地方。6安全閥形式的選擇 排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥。 排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥。 排放水蒸汽或空氣時，可選用帶扳手的安全閥。 對設(shè)定壓力大于3MPa，溫度超過235的氣體用安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖

27、蝕彈簧。 排放介質(zhì)允許泄漏至大氣的，選用開式閥帽安全閥；不允許泄漏至大氣的，選用閉式閥帽安全閥。 排放有劇毒、有強(qiáng)腐蝕、有極度危險(xiǎn)的介質(zhì)，選用波紋管安全閥。 高背壓的場合，選用背壓平衡式安全閥或?qū)чy控制式安全閥。 在某些重要的場合，有時要安裝互為備用的兩個安全閥。兩個安全閥的進(jìn)口和出口切斷閥宜采用機(jī)械聯(lián)鎖裝置，以確保在任何時候（包括維修，檢修期間）都能滿足容器所要求的泄放面積。7各種事故工況下泄放量的計(jì)算 閥門誤關(guān)閉 出口閥門關(guān)閉，入口閥門未關(guān)閉時，泄放量為被關(guān)閉的管道最大正常流量。 管道兩端的切斷閥關(guān)閉時，泄放量為被關(guān)閉液體的膨脹量。此類安全閥的入口一般不大于DN25。但對于大口徑、長距離管

28、道和物料為液化氣的管道，液體膨脹量按式（7.0.1）計(jì)算。 換熱器冷側(cè)進(jìn)出口閥門關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計(jì)算，計(jì)算公式見式（7.0.1）。7.0.1.4 充滿液體的容器，進(jìn)出口閥門全部關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計(jì)算。按式（7.0.1）計(jì)算液體膨脹工況的泄放量： V=B·H（Gl·CP） （701）式中V體積泄放流量，m3/h;B體積膨脹系數(shù)，l/;H正常工作條件下最大傳熱量，kJh;Gl液相密度，kgm3；CP定壓比熱，kJ（kg）。7.0.2 循環(huán)水故障7.0.2.1 以循環(huán)水為冷媒的塔頂冷凝器，當(dāng)循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時，塔頂設(shè)置的安全閥泄放量為正常工

29、作工況下進(jìn)入冷凝器的最大蒸汽量。7.0.2.2 以循環(huán)水為冷媒的其它換熱器，當(dāng)循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時，應(yīng)仔細(xì)分析影響的范圍，確定泄放量。7.0.3 電力故障7.0.3.1 停止供電時，用電機(jī)驅(qū)動的塔頂回流泵、塔側(cè)線回流泵將停止轉(zhuǎn)動，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為該事故工況下進(jìn)入塔頂冷凝器的蒸汽量。7.0.3.2 塔頂冷凝器為不裝百葉的空冷器時，在停電情況下，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為正常工作工況下，進(jìn)入冷凝器的最大蒸汽量的75%。7.0.3.3 停止供電時，要仔細(xì)分析停電的影響范圍，如泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、閥門的驅(qū)動機(jī)構(gòu)等，以確定足夠的泄放量。7.0.4 不凝氣的積累7.0.4.1 若塔頂冷凝器中有

30、較多無法排放的不凝氣，則塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量與7.0.2規(guī)定相同。7.0.4.2 其它積累不凝氣的場合，要分析其影響范圍，以確定泄放量。7.0.5 控制閥故障7.0.5.1 安裝在設(shè)備出口的控制閥，發(fā)生故障時若處于全閉位置，則所設(shè)安全閥的泄放量為流經(jīng)此控制閥的最大正常流量。 安裝在設(shè)備入口的控制閥，發(fā)生故障時若處于全開位置時：（1）對于氣相管道，如果滿足低壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力小于高壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力的23，則安全閥的泄放量應(yīng)按式（7.0.5）計(jì)算： w=3171.3（CV1一CV2）Ph（GgT）1/2 （70 5）式中w=質(zhì)量泄放流量，kg/h;CV1控制閥的Cv值；CV2控制閥最小流量下的Cv值

31、；Ph高壓側(cè)工作壓力，MPa；Gg氣相密度，kgm3；T泄放溫度，K。如果高壓側(cè)物料有可能向低壓側(cè)傳熱，則必須考慮傳熱的影響。（2）對于液相管道，安全閥的泄放量為控制閥最大通過量與正常流量之差，并且要估計(jì)高壓側(cè)物料有無閃蒸。7.0.6 過度熱量輸入 換熱器熱媒側(cè)的控制閥失靈全開、切斷閥誤開，設(shè)備的加熱夾套、加熱盤管的切斷閥誤開等工況下，以過度熱量的輸入而引起的氣體蒸發(fā)量或液體的膨脹量來計(jì)。7.0.7 易揮發(fā)物料進(jìn)入高溫系統(tǒng)7.0.7.1 輕烴誤入熱油以及水誤入熱油等工況下，由于產(chǎn)生大量蒸汽，致使容器內(nèi)的壓力迅速上升。7.0.7.2 由于此事故工況下的泄放量無法確定而且壓力升高十分迅速，所以，安

32、裝安全閥是不合適的，應(yīng)設(shè)置爆破片。.3 這種工況的保護(hù)措施是確保避免發(fā)生此類事故。7.0.8換熱器管破裂7.0.8.1 如果換熱器低壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力小于高壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力的23時，則應(yīng)作為事故工況考慮。7.0.8.2 根據(jù)7.0.8.1的條件，安全閥的泄放量按式（7.0.8）計(jì)算出的結(jié)果和高壓側(cè)正常流量比較，取二者的較小值。 換熱器管破裂時的泄放量 w=5.6·d2·（Gl×P）12 （7.0.8）式中W質(zhì)量泄放流量，kgh;d管內(nèi)徑，mm；Gl液相密度，kgm3；P高壓側(cè)（管程）與低壓側(cè)（殼程）的壓差，MPa。本公式適用于高壓流體為液相。7.0.9 化學(xué)反應(yīng)失控7.

33、0.9.1 對于放熱的化學(xué)反應(yīng)，如果溫度、壓力和流量等自動控制失靈，使化學(xué)反應(yīng)失控，形成“飛溫”，這時產(chǎn)生大量的熱量，使物料急劇大量蒸發(fā)，形成超壓。這類事故工況，安裝安全閥無論在反應(yīng)時間，還是在泄放速率方面均不能滿足要求，應(yīng)設(shè)置爆破片。7.0.9.2 如果專利所有者能提供準(zhǔn)確的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)關(guān)聯(lián)式，推算出事故工況下的泄放量，則可以在專利所有者和建設(shè)方的同意下設(shè)置安全閥。7.0.10 外部火災(zāi)7.0.10.1 本規(guī)定適用于盛有液體的容器暴露在外部火災(zāi)之中。7.0.10.2 容器的濕潤面積（A） 容器內(nèi)液面之下的面積統(tǒng)稱為濕潤面積。外部火焰?zhèn)魅氲臒崃客ㄟ^濕潤面積使容器內(nèi)的物料氣化。不同型式設(shè)備的濕

34、潤面積計(jì)算如下： （1）臥立式容器：距地面7.5m或距能形成大面積火焰的平臺之上7.5m高度范圍內(nèi)的容器外表面積與最高正常液位以下的外表面積比較，取兩者中較小值。a.對于橢圓形封頭的設(shè)備全部外表面積為： A。=D。（L0.3D。） （7.O. 10一1）式中A。外表面積，m2；D。設(shè)備直徑，m；L一一設(shè)備總長（包括封頭），m。b氣體壓縮機(jī)出口的緩沖罐一般最多盛一半液體，濕潤表面為容器總表面積的50。c.分餾塔的濕潤表面為塔底正常最高液位和7.5m高度內(nèi)塔盤上液體部分的表面積之和。（2）球型容器：球型容器的濕潤面積，應(yīng)取半球表面積或距地面7.5m高度下表面積二者中的較大值。（3）濕潤面積包括火災(zāi)

35、影響范圍內(nèi)的管道外表面積。7.0.10.3 容器外壁校正系數(shù)（F）容器壁外的設(shè)施可以阻礙火焰熱量傳至容器，用容器外壁校正系數(shù)（F）反映其對傳熱的影響。（1）根據(jù)勞動部頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（1991年1月：日施行）中規(guī)定：a.容器在地面上無保溫：F=1.0b.容器在地面下用砂土覆蓋：F0.3c.容器頂部設(shè)有大于101/(m2·min）水噴淋裝置：F=06d.容器在地面上有完好保溫，見式（7010一4）。（2）根據(jù)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API一520：a.容器在地面上無保溫：F1Ob容器有水噴淋設(shè)施：F=1Oc.容器在地面上有良好保溫時，按式（7.0.10一2）計(jì)算： F=4.210

36、一6（904.4-t） （7.0.10一2）式中保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ（m·h·）；do保溫材料厚度，m；t泄放溫度，。d.容器在地面之下和有砂土覆蓋的地上容器，（F）值按式（7.0.10一2）計(jì)算，將其中的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和厚度換成土壤或砂土相應(yīng)的數(shù)值。另外，保冷材料一般不耐燒，因此，保冷容器的外壁校正系數(shù)（F）為1.0。 7.0.10.4 安全泄放量（1）根據(jù)勞動部頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（1991年1月1日施行）中規(guī)定：a.無保溫層 W= （7010一3） 式中W質(zhì)量泄放量，kgh;Hl泄放條件下氣化熱，kJkg；A潤濕面積 ，m2；F容器外壁校正系數(shù)，取7

37、.0.10.3（1）值。b有保溫層 W= （7.0.10 一4）(2）根據(jù)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API一520中規(guī)定：對于有足夠的消防保護(hù)措施和有能及時排走地面上泄漏的物料措施時，容器的泄放量為： W= （7.0.10一5） 否則，采用式（7.0.10一6）計(jì)算： W=6） 式中符號同式（7.0.10一3），F(xiàn)取7.0.10.3（2）值。8最小泄放面積的計(jì)算8.0.1 計(jì)算的最小泄放面積為物料流經(jīng)安全閥時通過的最小截面積。對于全啟式安全閥為喉徑截面積，對于微啟式安全閥為環(huán)隙面積。8.0.2 根據(jù)勞動部頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(1991年1月1日施行）中規(guī)定：（1）對于氣體、蒸汽在臨界條件下的最

38、小泄放面積為： a= （8.0.2一1）式中a最小泄放面積，mm2；W質(zhì)量泄放流量，kghX氣體特性系數(shù)；P泄放壓力，MPa；Z氣體壓縮因子；T泄放溫度，K；M分子量。流量系數(shù)（C。）由制造廠提供。若沒有制造廠的數(shù)據(jù)時，對于全啟式安全閥：C0=060.7；對于帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥：C00.40.5；對于不帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥：C0=0.250.35。氣體特性系數(shù)（X）見表16.0.1。氣體壓縮因子（Z）查圖16.0.6。（2）根據(jù)計(jì)算的最小泄放面積（a），計(jì)算安全閥喉徑（d1）或閥座口（D）a.對于全啟式安全閥 a= （8.0.2一2）b對于平面密封型微啟式安全閥 a=Dh （ 8.0.2

39、3 ）c. 對于錐面密封型微啟式安全閥 （8.0.2一4） 式中d安全閥喉徑，mm；h 開啟高度，mm；D安全閥的閥座口徑，mm；一一密封面的半錐角，度。8.0.3 根據(jù)美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API一520中的規(guī)定如下：8.0.3.1 臨界條件的判斷如果背壓滿足式(8.0.3.1)，則為臨界流動，否則為亞臨界流動。 Pb （8.0.3一1）式中Pb背壓，MPa；Pcf臨界流動壓力，MPa；P泄放壓力，MPa；K絕熱指數(shù)。8.0.3.2 氣體或蒸氣在臨界流動條件下的最小泄放面積 （803一2）式中a最小泄放面積，mm2；W質(zhì)量泄放流量，kg/h；C0流量系數(shù)；X氣體特性系數(shù)；P泄放壓力，MPa；Kb背

40、壓修正系數(shù)；T泄放溫度，K；Z氣體壓縮因子；M分子量。流量系數(shù)（C。）由制造廠提供，若沒有制造廠的數(shù)據(jù)，則取C。=0.975。系數(shù)（X）由式（8.0.3一3）計(jì)算或查表16.0.1。 X=520 3) 背壓修正系數(shù)（Kb)僅用于波紋管背壓平衡式安全閥（查圖16.05）臨界流動條件下，對于彈簧式安全閥Kb=10。氣體壓縮因子（Z）查圖1606所示。部分物料的絕熱指數(shù)（k）見表16.0.2，若沒有k的數(shù)據(jù)，則X=315。8.0.3.3 氣體或蒸氣在亞臨界條件下的最小泄放面積的計(jì)算：4）適用于導(dǎo)閥式安全閥和彈簧設(shè)定時考慮了靜背壓的影響的彈簧式安全閥，在亞臨界流動條件下的最小泄放面積的計(jì)算： 4）亞臨

41、界流動系數(shù)（Kf）查圖16.0.7。流量系數(shù)（C0）值由制造廠提供，若沒有制造廠數(shù)據(jù)時，C00.975，其它符號同前。（2）簡便計(jì)算彈簧式安全閥在亞臨界流動條件下的最小泄放面積時，可先按臨界流動條件下的式（8.0.3一2）計(jì)算，再將計(jì)算結(jié)果除以按圖16.0.8查得的背壓修正系數(shù)（Kb)，即為亞臨界條件下的最小泄放面積。 （3）背壓平衡式安全閥在亞臨界流動時的最小泄放面積按式803一2）計(jì)算，但背壓修正系數(shù)（Kb)應(yīng)由制造廠提供。8.0.3.4 水蒸汽 （8·O·3一5）流量系數(shù)（C。）值由制造廠提供，若無制造廠數(shù)據(jù)時，C0=0.975。過熱蒸汽校正系數(shù)（Ksh)查表16.0

42、.3，對于飽和蒸汽，Ksh=10。Nap1er系數(shù)（KN)按下述要求選?。?P10.44Mpa時，KN=1.0 10.44Mpa<P22.17Mpa時，KN=其余符號意義同前。 液體 a=0.196 6)超壓系數(shù)（KP)查圖16.0.9所示。背壓修正系數(shù)（Kw).對彈簧式安全閥Kw=1.0山對于波紋管背壓平衡式安全閥，Kw查圖16.0.10。粘度修正系數(shù)（Kv）查圖16.0.11。流量系數(shù)（C。）對于按美國機(jī)械工程師協(xié)會ASME第部分第1分篇或國標(biāo)GBI50一89設(shè)計(jì)的容器上安裝的安全閥，C0=0.65，其它（如管道上）安裝的安全閥，C。=062。計(jì)算泄放壓力（P）時所用的超壓，對于按A

43、SME第部分第分篇或國標(biāo)GBI50一89設(shè)計(jì)的容器，超壓為10，其它（如管道上）安裝的安全閥，超壓為25。其余符號同前。 兩相流體（1）氣一液平衡態(tài)的兩相流體，流經(jīng)閥體時部分液體要產(chǎn)生閃蒸，閃蒸現(xiàn)象會降低閥門的質(zhì)量流通能力。泄放量的計(jì)算方法如下：a.確定閃蒸量：分別計(jì)算液相自泄放壓力經(jīng)絕熱過程至臨界壓力下和至背壓下的閃蒸量，取小者。b用閃蒸的氣量和泄放時混合物中的氣量之和，根據(jù)背壓情況及安全閥的型式等，按照式（8.0.3一2）或（8.0.3一4）計(jì)算氣相所需的最小泄放面積。c.根據(jù)式（803一6）計(jì)算液相所需的最小泄放面積。d.將b和c項(xiàng)的計(jì)算結(jié)果相加，即為所需的最小泄放面積。（2）背壓對安全

44、閥的上述計(jì)算過程有很大的作用，因此：a.應(yīng)仔細(xì)計(jì)算泄放管道中兩相流體的壓力降；b管道壓力降的產(chǎn)生，會使部分液體繼續(xù)氣化；c.來自冷凍（如液化氣的排放）的物料排放系統(tǒng)，在排放管道中有時會產(chǎn)生液滴和低溫；d.對于氣相處于臨界條件下泄放時，計(jì)算液相泄放量時背壓取臨界壓力（Pcf)（見式8.0.3一1）。9儲存氣體容器的安全閥 無濕潤表面的容器在外部火災(zāi)情況下，容器將在短時間內(nèi)由于金屬材料的軟化而發(fā)生破壞。設(shè)置安全閥將不能獨(dú)立保護(hù)這類容器不受損壞，僅能在短時間內(nèi)（金屬軟化之前）起作用。因此要采取其它的辦法如外保溫、水噴淋或自動手動泄壓系統(tǒng)（安裝控制閥）。 無濕潤表面的容器在外部火災(zāi)情況下的泄放量 W=

45、8.764 （902）暴露面積（A1)為距地面或能形成大面積火焰的平臺上方75m以下的容器外面。金屬壁溫（Tw)。對于碳鋼為593（866K）。泄放溫度（T）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算。 最小泄放面積 a=576.7 （9·0·3一1）泄放閥因子（F/）按式（9.0.3一2）計(jì)算。F/的最小值為0.01。如果F/沒有足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，則F/取0.045。 F/= （903一2)上式中流量系數(shù)（C。）由制造廠提供。若沒有制造廠的數(shù)據(jù)時，C。取0.975。氣體特性系數(shù)（X）查表1601。上述各式的其它符號同前。 10安全閥型號的確定 確定原則（1）根據(jù)計(jì)算的最小泄放面積，按制造

46、廠產(chǎn)品資料選擇安全閥。原則是所選安全閥的實(shí)際泄放面積不得小于最小泄放面積。（2）美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API一526中規(guī)定了安全閥的喉徑截面積及其代號，見表16.0.4根據(jù)計(jì)算的最小泄放面積（喉徑截面積），按表向上圓整選取喉徑代號，再根據(jù)喉徑代號按制造廠產(chǎn)品資料，選擇安全閥。 背壓校正由10.0.1選擇的安全閥喉徑，反算安全閥的泄放量。根據(jù)反算的泄放量計(jì)算排放管中的壓力降，檢查安全閥的型式是否適當(dāng)。11安全閥數(shù)據(jù)表、計(jì)算表和匯總一覽表 安全閥數(shù)據(jù)表安全閥數(shù)據(jù)表見表11.1。 安全閥計(jì)算表安全閥計(jì)算表見表11.0.2。 匯總一覽表匯總一覽表采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝系統(tǒng)專業(yè)提交文件內(nèi)容的規(guī)定（HG 20558.

47、2一93）中規(guī)定的“特殊管件匯總一覽表”。 安全閥采購數(shù)據(jù)匯總表采購數(shù)據(jù)匯總表采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝系統(tǒng)專業(yè)提交文件內(nèi)容的規(guī)定（HG20558.2一93）中規(guī)定的“安全閥采購數(shù)據(jù)匯總表”。 工程裝置車間或工段（區(qū)） 安全閥數(shù)據(jù)表 工 程 號 第 頁 共 頁1.全閥位號：3.被保護(hù)設(shè)備的位號：2.I圖圖號：4.管道編號：5.最大工作壓力：7.最高工作溫度：6.設(shè)計(jì)壓力：MPa(表 )8.設(shè)計(jì)溫度： 9.物料性質(zhì)：名稱：臨界壓力： MPa分子量M： 壓縮因子Z：膨脹系數(shù)B： 1/汽化熱H1：kJ/kg 相態(tài)： 臨界溫度： 絕熱指數(shù)： 氣象密度Gg：kg/m3 比熱Cp：J/kg. 粘度: mPa.s10.安全閥設(shè)定壓力：Mpa（表）12.背壓Pb：MPa14.安全閥泄放壓力： MPa11.超壓: %13.靜背壓: MPa15.泄放溫度T: K16設(shè)備參數(shù)：