安全阀GydF4y2Ba

安全阀尺寸介绍GydF4y2Ba

安全阀必须始终尺寸和能够排出任何蒸汽源，使得受保护装置内的压力不能超过最大允许的累积压力（MAAP）。这不仅意味着阀门必须正确定位，但它也被正确设置。然后，安全阀也必须正确尺寸，使其能够在所有可能的故障条件下在所需压力下通过所需量的蒸汽量。GydF4y2Ba

一旦建立了安全阀的类型，随着其设定的压力及其在系统中的位置，有必要计算阀门所需的放电容量。一旦知道，可以使用制造商的规格确定所需的孔口和标称尺寸。GydF4y2Ba

为了确定所需的最大容量，需要考虑通过阀门上游所有相关分支的潜在流量。GydF4y2Ba

在存在多于一个可能的流动路径的应用中，安全阀的尺寸变得更加复杂，因为可能存在确定其尺寸的许多替代方法。在存在多个潜在的流动路径的情况下，应考虑以下替代方案：GydF4y2Ba

• 安全阀可以尺寸在流动路径中经历的最大流量，流量最大。GydF4y2Ba

• 安全阀的通径可以设定为从组合流道排放流体。GydF4y2Ba

这种选择是由两个或多个设备同时故障的风险决定的。如果发生这种情况的可能性很小，则必须确定阀门的通径，使故障设备的混合流体能够排出。然而，在风险可以忽略不计的情况下，成本优势可能要求阀门的通径只应适用于最高的故障流量。方法的选择最终取决于负责工厂保险的公司。GydF4y2Ba

例如，如图9.4.1所示的压力容器和自动泵疏水阀(APT)系统。不太可能出现的情况是，APT和减压阀(PRV ' A ')可能同时失效。安全阀“A”的泄放能力可以是最大PRV的故障负载，也可以是APT和PRV“A”的联合故障负载。GydF4y2Ba

本文档建议在存在多个流动路径的情况下，任何相关的安全阀应始终均以相关上游压力控制阀可能同时失败的可能性。GydF4y2Ba

找到故障流量GydF4y2Ba

为了通过PRV或实际上的任何阀门或孔来确定故障流量，需要考虑以下内容：GydF4y2Ba

• 潜在的故障压力 - 这应该是适当上游安全阀的设定压力GydF4y2Ba
• 安全阀的释放压力正在定径GydF4y2Ba
• 完整的开放能力（kGydF4y2Ba_vs.GydF4y2Ba)，见式3.21.2GydF4y2Ba

9.4.1的例子GydF4y2Ba

考虑图9.4.2中的PRV安排。GydF4y2Ba

该系统的供应压力（图9.4.2）受上游安全阀的限制，具有11.6棒G的设定压力。可以使用蒸汽质量流量方程（方程3.21.2）确定通过PRV的故障流动：GydF4y2Ba

在这个例子中:GydF4y2Ba

因此，当设置在4巴g时，安全阀的尺寸将尺寸为至少953千克/小时。GydF4y2Ba

一旦确定了故障负载，通常使用制造商的容量图表大小为安全阀。容量图的典型示例如图9.4.3所示。通过了解所需的设定压力和放电容量，可以选择合适的标称尺寸。在该示例中，设定压力为4巴g，故障流量为953 kg / h。DN32 / 50安全阀需要容量为184千克/小时。GydF4y2Ba

在不可用的尺寸图表或不迎合特定的流体或条件，例如背压，高粘度或两相流的情况下，可能需要计算最小所需的孔口区域。执行方法的方法是在适当的治理标准中概述，例如：GydF4y2Ba

• AD-Merkblatt A2，DIN 3320，TRD 421GydF4y2Ba
• ASME / API RP 520GydF4y2Ba
• en ISO 4126.GydF4y2Ba

这些标准中概述的方法基于放电系数，这是测量能力与具有当量流动区域的喷嘴的理论容量的比率。GydF4y2Ba

排放系数GydF4y2Ba

放电系数特定于任何特定的安全阀范围，并将由制造商批准。如果阀门是独立批准的，则给出“认证系数的放电系数”。GydF4y2Ba

该图通常通过进一步将其乘以安全因子0.9来降低，以提供降级的放电系数。降级的放电系数被称为kGydF4y2Ba_{博士GydF4y2Ba}= K.GydF4y2Ba_D.GydF4y2Bax 0.9GydF4y2Ba

当使用计算所需孔口区域的标准方法时，可能需要考虑以下几点：GydF4y2Ba

临界和亚临界流动 - 通过孔口的气体或蒸汽（例如安全阀的流量面积）随着下游压力而增加。这保持为真，直到达到临界压力，实现临界流动。此时，下游压力的任何进一步降低不会导致流动进一步增加。GydF4y2Ba

在临界压力和实际缓解压力之间存在关系（称为临界压力比），并且对于流过安全阀的气体，通过等式9.4.2示出。GydF4y2Ba

对于气体，具有与理想气体相似的性质，'k'是恒定压力的比例（cGydF4y2Ba_P.GydF4y2Ba）持续体积（cGydF4y2Ba_V.GydF4y2Ba），即c. cGydF4y2Ba_P.GydF4y2Ba： CGydF4y2Ba_V.GydF4y2Ba．' k '总是大于单位值，通常在1到1.4之间(见表9.4.8)。GydF4y2Ba

对于蒸汽，虽然'k'是一个熵系数，但实际上并不是c的比例GydF4y2Ba_P.GydF4y2Ba： C。作为饱和蒸汽的近似，可以将'K'作为1.135，并且过热蒸汽，至1.3。作为导向器，对于饱和蒸汽，临界压力以绝对术语占累积入口压力的58％。GydF4y2Ba

• 超压 - 在施胶之前，必须建立阀门的设计超压。不允许在低过压下计算阀的容量，而不是建立了放电系数的情况。然而，允许使用更高的超压（参见表9.2.1，模块9.2，用于典型的超压值）。对于DIN型全升降机（VOLLHUB）阀门，必须在5％过压下实现设计提升，但对于尺寸的目的，可以使用10％的超压度值。GydF4y2Ba

对于液体应用，根据AD-Merkblatt A2，DIN 3320，TRD 421和ASME，超压度为10％，但对于非认证的ASME阀，对于要使用的25％的数字非常常见。GydF4y2Ba

• Backressure - AD-Merkblatt A2，DIN 3320和TRD 421标准的尺寸计算在流出功能中的背压，（ψ），包括背压校正。GydF4y2Ba

然而，ASME / API RP 520和EN ISO 4126标准要求确定额外的背压校正因子，然后结合在相关方程中。GydF4y2Ba

• 两相流量 - 当施胶安全阀时，必须在放电期间考虑蒸发（闪蒸）。假设当安全阀关闭时，介质处于液态，并且当安全阀打开时，由于通过安全阀压力下降，部分液体蒸发。所得流量被称为两相流。GydF4y2Ba

必须计算所需的流动区域，用于排出流体的液体和蒸汽分量。然后使用这两个区域的总和从所选的阀范围选择适当的孔口尺寸。（见例9.4.3）GydF4y2Ba

许多标准实际上并未为两阶段流指定大小的公式，并建议制造商直接联系这些实例中的建议。GydF4y2Ba

尺寸适用于符合以下标准的安全阀方程GydF4y2Ba

以下方法用于计算安全阀的最小所需的孔口区域，如最常用的国家标准中所述。GydF4y2Ba

标准 - AD-Merkblatt A2，DIN 3320，TRD 421GydF4y2Ba

使用等式9.4.3计算蒸汽应用中使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

使用等式9.4.4计算空气和气体应用中使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

使用等式9.4.5计算液体应用中使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

空气和气体应用的流出功能（ψ）GydF4y2Ba

蒸汽应用的压力介质系数GydF4y2Ba

压缩系数(Z)GydF4y2Ba

对于气体，还需要确定可压缩因子Z。该因素占实际气体与理想气体特性的偏差。通常建议使用z = 1，其中数据不足。可以通过使用等式9.4.6中的公式来计算z：GydF4y2Ba

老的例子GydF4y2Ba

确定下列情况下安全阀所需的最小孔板面积:GydF4y2Ba

因此，所选择的安全阀需要至少1 678毫米的孔口区域GydF4y2Ba^2GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

两相流GydF4y2Ba

为了确定两相流动系统的最小孔口区域（例如，热水），首先需要建立放电比例的蒸气（n）。这是使用等式9.4.7完成的：GydF4y2Ba

对于热水，焓值可以从蒸汽表获得。GydF4y2Ba

为了确定是蒸气的流量的比例，放电容量乘以n。因此，流动的其余部分将处于液态状态。GydF4y2Ba

然后可以使用等式9.4.3,9.4.4和9.4.5从等式9.4.3,9.4.4和9.4.5计算所需区域以排出蒸汽部分，然后是液体部分。然后使用这些区域的总和来建立最小所需的孔口区域。GydF4y2Ba

9.4.3例子GydF4y2Ba

在以下条件下考虑热水：GydF4y2Ba

标准 - ASME / API RP 520GydF4y2Ba

以下公式用于根据ASME标准和API RP 520指南计算安全阀的最小所需孔口区域。GydF4y2Ba

使用等式9.4.8计算蒸汽应用中使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

使用等式9.4.9计算空气和气体应用中的安全阀ED所需的最小孔口区域：GydF4y2Ba

使用等式9.4.10计算液体应用中使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

喷嘴气体常数cGydF4y2Ba_GGydF4y2Ba对于空气和气体的应用，用9.4.11计算，并应用于9.4.9式。GydF4y2Ba

ASME / API RP 520的超热校正因子GydF4y2Ba

ASME/API 520的气体和蒸汽恒定反压校正系数GydF4y2Ba

背压校正系数(KB)是容量与背压C的比值GydF4y2Ba_1GydF4y2Ba，在向大气排放时的容量，cGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba，见等式9.4.12。GydF4y2Ba

可以使用图9.4.6所示的曲线来建立KB的值图9.4.8。这些适用于设定50 psi g及以上的压力。对于给定的设定压力，这些值仅限于小于临界压力的背压，即临界流动条件。GydF4y2Ba

对于低于50 psi g的次临界流量和背压，应咨询制造商的KB值。GydF4y2Ba

平衡波纹管阀门GydF4y2Ba

常规阀门GydF4y2Ba

ASME / API RP 520的液体恒定背压校正因子GydF4y2Ba

平衡波纹管阀门GydF4y2Ba

ASME / API RP 520和EN ISO 4126的粘度校正因子GydF4y2Ba

这是用来考虑高粘度流体的。为了解释这一点，首先必须确定阀门的通径，假设流体是无粘性的。一旦选择了尺寸，阀门的雷诺数就被计算出来，并用于从图9.4.9中建立校正因子。GydF4y2Ba

然后应检查阀门尺寸以确保所选择的原始尺寸将适应粘性校正因子后的流动。如果不是此过程应使用下一个最大的阀门尺​​寸重复。GydF4y2Ba

可以使用等式9.4.15和9.4.16计算雷诺数：GydF4y2Ba

标准 - EN ISO 4126：2004GydF4y2Ba

使用等式9.4.17计算在临界流动的干燥饱和蒸汽，过热蒸汽和空气和气体应用上使用的安全阀所需的孔口区域：GydF4y2Ba

使用公式9.4.18计算湿蒸汽安全阀在临界流量时所需的最小孔板面积;注:湿蒸汽的干燥度必须大于0.9:GydF4y2Ba

使用等式9.4.19计算在亚临界流量的空气和气体应用上使用的安全阀所需的最小孔口区域：GydF4y2Ba

使用公式9.4.20计算用于液体应用的安全阀所需的最小孔板面积:GydF4y2Ba

表9.4.3.GydF4y2Ba

C的值为蒸汽，空气和天然气应用于en ISO 4126标准的函数。GydF4y2Ba

'k'值纳入ISO 4126标准：（第7部分）。GydF4y2Ba

或者，可以从Spirax Sarco网站蒸汽表中获得'k'值。GydF4y2Ba

表9.4.4GydF4y2Ba

蒸汽，空气和气体应用的en ISO 4126标准的背压容量校正因子GydF4y2Ba

9.4.4例子GydF4y2Ba

尺寸安全阀设计为EN ISO 4126所需的最小流量区域，以减轻过热的过压蒸汽系统。GydF4y2Ba

蒸汽系统条件GydF4y2Ba

附录A - 工业液体的属性GydF4y2Ba

表9.4.5几种常用工业液体的性质GydF4y2Ba

对于用于ASME液体施胶计算的比重（g），将密度除以998（水密度）。GydF4y2Ba

工业气体的性质GydF4y2Ba

表9.4.6一些普通工业气体的性质GydF4y2Ba

对于ASME气体施胶尺寸计算的比重（g），将摩尔质量分28.96（摩尔质量空气）。GydF4y2Ba