李 玮 王 锋

    (上海华谊工程有限公司，上海 200235)

    安全阀是安装在压力容器或管道上，在紧急情况或异常工况下开启，防止内部压力超过设计规定的安全值，保护压力容器或管道等受压设备发生爆炸事故的装置。大多数化工装置系统操作压力较高，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。

    1 安全阀尺寸确定方法的比较

    1.1 不同的确定方法

    通常情况下，大部分设计人员在确定安全阀尺寸先是确定安全阀最大泄放量，再根据此最大泄放量来计算安全阀的喉径大小。但也有的做法是计算所有可能工况的安全阀尺寸，选择最大的喉径面积作为安全阀的最终尺寸。现就这两种做法加以讨论。

    一般来讲，最大泄放量对应最大的尺寸。但有的工况可能不是最大的泄放量，但是要求最大的尺寸。

    例如：某设备顶部安全阀，火灾工况时的泄放量小于阀门误关闭时的泄放量，但由于火灾时，火灾影响范围内的同一泄放干线上安全阀会同时泄放，此时瞬时流量较高，会产生较高的安全阀背压；但阀门误关闭时的泄放只考虑单独泄放，产生的背压就比火灾工况时低很多。

    图1 为弹簧式安全阀背压修正系数图[1]。

    而安全阀泄放面积计算公式[2]：

    式中：a — 最小泄放面积，mm2；

    图1 弹簧式安全阀背压修正系数

    W — 质量泄放流量，kg/h；

    C0— 流量系数；

    X — 气体特性系数；

    P — 泄放压力，MPa；

    Kb— 背压修正系数；

    T — 泄放温度，T；

    Z — 气体压缩因子；

    M — 分子量；

    Kf— 亚临界流动系数；

    Pb— 背压，MPa；

    Kp— 超压系数；

    Kw— 背压校正系数；

    Kv— 粘度修正系数；

    Gt— 液相密度，kg/m3

    1.2 确定方法的建议

    结论：因此笔者认为，计算所有可能工况的安全阀尺寸，再选择最大的喉径面积作为安全阀最终尺寸的计算方法，是比较合理的计算安全阀的做法。

    2 安全阀入口管道压降的确定 ......