管道安全阀计算选型技术探讨

（中国医药集团联合工程有限公司上海分公司，上海 200235）

安全阀广泛使用于化工，生物医药，粉尘处理工业，冶矿，纺织等领域，具有泄放压力、保护设备、保障人民生命和国家财产的作用。本文采用了两种不同的方法，阐述了氧气管道系统管道安全阀泄放面积的求取过程，并对两种计算方法进行对比。

1 GB/T 150—2011《压力容器》中关于泄放面积计算的说明

为了能更清楚地说明计算过程，现将计算公式做如下说明。对于管道上设置的安全阀，单个泄放装置泄放面积的计算分为以下三种情况[1]

1.1 对于气体

1.2 对于饱和蒸汽

饱和蒸汽中蒸汽含量应不小于98%，过热度不大于11℃，

当Pf≤10 MPa 时，

当10 MPa＜Pf≤22 MPa 时，

1.3 对于液体

式中A——安全阀的最小泄放面积，mm2；

k——气体绝热指数；

C——气体特性系数，可从表1查得，或取

K——安全阀的泄放系数，与安全阀结构有关，通常由安全阀制造厂提供；无参考数据时，全启式安全阀可按K=0.6～0.7；

M——气体的摩尔质量，kg/kmol；氧气的摩尔质量为32 kg/kmol；

Po——泄放装置出口侧压力（绝压），MPa；

Pf——泄放装置的泄放压力（绝压），按表2计算，包括设计压力和超压限度两部分，MPa；

ΔP——泄放装置泄放时内、外侧的压力差，MPa；

R——通用气体常数，J/（kmol·K），R=8314；

Re——雷诺数，

Tf——泄放装置泄放温度，K；

W——泄放装置泄放量，kg/h；

Ws——容器的安全泄放量，kg/h；

Z——气体的压缩系数，见图1，对于空气Z=1.0；

ζ——液体动力黏度校正系数，当液体的黏度不大于20℃水的黏度时，取ζ=1.0；

μ——液体动力黏度，Pa·s；

ρ——泄放条件（设定温度与设定压力）下的介质密度，kg/m3。

表1 气体特性系数C[1]Tab.1 Gas characteristic coefficient C

表2 安全阀的压力规定[2]Tab.2 Pressure regulation of safety valve

2 《动力管道设计手册》中关于泄放面积计算的说明

2.1 当介质为气体并且≤0.55

油气（相当于正庚烷气）按公式计算