算． ： 即
Ａ＞
（） ５ 安全阀的型式通常采用直接载荷弹簧式 安全阀。若采用非直接载荷弹簧式安全阀， 则必 须做到即使副阀失灵时， 主阀应仍能在规定的开 启压力下， 自行开启并排出全部额定泄放量。
Ｗ，
７ ｘ ２Ｋｄ／ Ｔ ． １一 ｐ、 ／ ６ Ｃ ０ Ｚ Ｍ
（） ２
４ 注意事项
（）安全泄压装置的动作压力可按操作工 １ 况、 容器的设计压力或最大允许工作压力确定， 但
当采用容器的最大允许工作压力时， 应在图样和 铭牌上注明。在安全泄压装置存在背压 的情况 下， 容器空间的超压限度不能超过规定。 （） ２ 容器不能承受可能出现的负压条件时， 应装设防负压的泄放装置。 （） ３ 在把多个容器看成一个容器时， 只需在
＊ ） 一０ （ ｋ５ 击） ２ － ＋ １ ｌ
２ ． ． 土） ４ １１ ３１ １。 １４（＿ － ． 丁 ）１ １ ． ４一１ ＝ ３
’ １。１ 十 １ ４
式中： — 气体绝热指数 ； ｋ
Ｋ— 安全阀的额定泄放系数， Ｋ取 ０９ ． 倍泄放系数（ 泄
压作用 。
质压力有可能超过设计压力的设备 ， 均应设置安 全泄压装置。如：
① 顶部操作压力大于００ ＭＰ 的压力容器 ． ａ ７ 和顶部操作压力大于 ００ ＭＰ 的蒸馏塔、 ． ａ ３ 蒸发 塔和汽提塔（ 汽提塔顶蒸汽通人另一个蒸馏塔者
除外） ；
② 往复式压缩机各段出口或电动往复泵、 齿 轮泵和螺杆泵等容积式泵的出口（ 设备本身已有 安全阀者除外） ；
③ 鼓风机、 离心式压缩机、 离心泵和蒸汽往 复机的出口（ 仅指与机泵出口连接的设备不能承 受其最高压力时） ； ④ 可燃的气体或液体受热膨胀时可能超压 的设备（ 两个切断阀之间总容积比较大的管道视 同一个压力容器） ； ⑤ 物料有可能突然超压或发生瞬时分解、 爆 聚、 连锁反应等剧烈反应（ 不包括反应速度达到爆 轰的设备） 从而造成操作压力超过设计压力的反
２０ ０ ４年 １ ２月
第 ３ 卷第 ６期 ３
当 代 化 工 Ｃ ｎｅ ｏａｙ ｅ ｃｌ ｕｔ ｏｔ ｍｐｒｒ Ｃ ｍｉ Ｉｄｓ ｙ ｈ ａ ｎ ｒ
Ｖｏ ３ ， ． ． ３ Ｎｏ ６ ｌ Ｄｅ ｅ ｈ ｒ ２ ０ ｃ ｍ ｅ ，０ ４
安全 泄压 装 置 的设 计‘
陈志军， 胡传顺， 张迎利
介质为气、 液两相流体时， 首先分别计算出液 体和气体的泄放量， 然后分别计算气体和液体排 放所需的喷嘴面积， 再将两者所需面积相加即为 安全阀喷嘴的总面积。
（） ６ 泄放管应尽量作成垂直管， 并在适当部 位开设排泄孔 ， 以防止雨、 雪及冷凝液等积聚在泄 放管内。锅炉上的安全阀排汽管底部应装设接到 安全地点的疏水管。
装置的设计。
关 键 词： 压力容器； 安全； 泄压 ； 设计 中图分类号 ： Ｔ ０ １３ Ｑ ． ５ 文献标识码： Ａ
文章编号 ： １７ 一４０２０ ）２ ０６ －３ ６１ ０６ （０４１ 一３１ ０
生产企业中压力容器、 压力管道、 锅炉等安全 运行是企业安全生产的关键点， 要防止这些受压 设备发生安全生产事故， 就必须做好受压设备安 全附件（ 安全泄压装置、 紧急切断装置、 安全联锁 装置、 压力仪表、 液面计、 测温仪表等） 的设计。安 全泄压装置的设置可以防止容器、 管道或系统内 的压力超过预先设定的安全值， 它包括泄压阀、 安 全阀、 安全泄压阀、 爆破片装置、 安全阀与爆破片 装置的组合装置、 易熔塞、 呼吸阀、 真空泄压阀、 泄 放管等。安全阀是一种靠阀前静压力动作并具有 能迅速全开或紧急动作特性的 自动压力泄放设 备。最常用的是直接载荷式（ 弹簧式、 杠杆式和重 锤式） 安全阀； 从其阀瓣开启程度可分为全启式和 微启式。爆破片装置是一种非重闭式泄压装置 ， 由爆破片、 夹持器和真空托架等组成， 爆破片是夹 在法兰之间的金属膜片， 受超压后爆破而达到泄
式中： Ａ— 安全阀的最小排放面积， ２ Ｍ ；
Ｃ— 气体特性参数， 可查表或按下式求取。
Ｃ ＝５ ０ ２
２ 安全泄压装置的工艺计算
以工程设计实例来说明确定安全泄压装置大 小的计算步骤。 某厂新建 ３台２０ ００衬 球罐， 直径 １． ｍ， ５７ 罐底高度 ３２ 盛装介质为混合液化石油气， ． ｍ， 球 罐设计压力为 １７ ＭＰ、 ． ａ设计温度一１． ７ ９７℃一 ５ ℃， ０ 罐外壁采用 ５ ｍ ０ ｍ厚聚氨脂泡沫隔热， 外
和。用于液体的安全阀出口管直径不应小于 １ ５
Ｍ Ｍ Ｏ
（） ４ 安全泄压装置与容器之间一般不得装设 截止阀门， 由于特殊情况需要设置， 若 则在容器正 常运行期间截止阀门必须保证全开并加铅封或锁 定， 截止阀的结构和通径应不妨碍安全 阀的安全 泄放。为实现安全阀的在线校验， 可在安全阀与 压力容器之间装设爆破片装置；
放系数通常由安全阀制造厂提供） 。对于全启式安全阀， 可取 Ｋ＝０６０ ．； ０７ ．－
Ｐ — 安全阀的泄放压力， ａ ｄ ＭＰ ；
Ｍ— 气体的 摩尔质量． ｋ ｏ 吨／ ｌ ｍ；
Ｚ— 气体的压缩系数； Ｔ— 泄放装置进口侧的气体温度， Ｋ，
同原则 ：
（） １ 在计算安全阀排放能力时， 通常应将排 放气体作为实际气体而不是理想气体来处理。排 放能力的计算状态均应采用排放条件下的温度、
压力。 （）因为大多数情况下， ２ 工艺物料均为混合 即： 所以许多情况下， 排放物料的组成会随着排放 物， ２５ Ｘ Ｆ 竺２ ．５ ０ Ａ ． １５ ８ Ｗ ｓ＝ — （） １ ４ 进程而改变。这会影响到排放能力的计算， 应予 式 中：Ｗ — 容器的安全泄放量， ／； Ｓ ｋｈ ｇ 以注意。
（ 辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 １３０） １０１
摘
要： 安全泄压装置对压力容器、 锅炉和管道等受压设备的安全运行十分重要， 其主要作
用是防止超过设计压力而发生安全生产事故。主要介绍了如何较系统地做好安全泄压装置的设 计， 包括安全泄压装置的设置原则、 工艺计算、 安装及注意事项等内容， 着重阐述了安全阀和爆破片
装设在容器液面以上气相空间部分， 或装设在与 压力容器气相空间相连的管道上， 且连接人口和
管道的截面积应不小于安全 阀进 口截面积 的总
危险的空间设置一个泄放装置， 但计算泄放装置 的泄放量应把容器间的连接管道包括在内。 （） ４ 安全泄压装置只能用来限定压力升高到
一给定值 ， 而不能用来降压。对于减压系统 ， 在考 虑火灾的情况下， 容器内润湿部分以上的设备材 料的温度可能达到足以降低材料强度的水平。所 以在这种情况下 ， 安全阀并不能防止设备的爆破。 因此， 除了设置安全阀防止一般超压外 ， 还应采用 蒸汽减压系统来保护设备。 （） ５ 对于火灾危险类别为甲、 丙类的设备 乙、
１ 安全泄压装置的设置原则
（） １ 在操作过程中由于工艺操作条件异常、 误操作、 动力故障、 火灾事故等不正常条件下， 介
应器或其他设备； ⑥ 处理的介质为其组成处于爆炸极限范围 内的混合物的设备、 管道系统。
： ０４１－９ 修订日期 ： ０４１－ ２０－ １ ０ ２０－ ２ ０７ ： 陈志军（９０ ）男， １７ － ， 高级工程师， 浙江慈澳人， ９ 年毕业于抚顺石油学院石油储运专业， Ｃ Ｅ抚顺分公司从辛石 １２ ９ 在 Ｐ 油储运设计工作， 现辽宁石油化工大学石油与天然气领域工程硕士在读。电话： ４３ ５３５ ． ０１ － ９７１ ７
将相应参数代人公式（）得： ２，
Ａ— ＞
一 一 ３ 一 一８９ ９ ０
＝１ ６７ ６
７ ６ ０ ‘ ３ ｘ０ ６ ｘ１７ 一 ｘ３ １ ．５ ． ｘ了 ５ ．／ ．７ ３ ． ｘ １ ０ １０ ６ ｘ ３ ３
所以， 根据计算结果选用规格为 Ｄ １０的全 Ｎ５ 启式弹簧安全阀。 在计算安全阀排放能力时应考虑以下一些共
万方数据
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陈志军， 安全泄压装里的设计 等：
（） 故障保持” ４ 对于“ 型调节阀， 应按全开状 态来计算安全阀的排放能力。对于装有限位开关 的控制阀， 应按照没有限位阀来考虑。 （）当泄放排人一个密闭系统时， ５ 要采用正 确的背压参数。对普通型安全阀， 随着出口侧压
４ 在泄放压力下， — 液体的汽化潜热， ｋ ； 幼／ｇ Ａ — 容器受热 面积． ｒ 球形容器 Ａ ＝１５Ｄ 或从地面 ｒ ． 活 ７
起到７５ ． ｍ高度以下所包括的外表面积， 取两者
中 较大值，２ ｍ．
（）因为所有控制阀设计时都有一定的余 ３ 量， 所以都应考虑其最大通过能力， 而不是设计能 力。并且有必要考虑某些控制动作失灵的情况。
（） ５ 对易燃介质或毒性程度为极度、 高度或
中度危害介质的压力容器， 应在安全阀或爆破片 装置的排出口装设泄放管， 将排放介质引至安全 地点， 并进行妥善处理。严禁将混合后可能发生 化学反应并形成爆炸性混合气体的几种介质混合
排放。
力 Ｐ 值增大， 。 安全阀的理论泄放量随之减少。 ２３ 安全阀喷嘴总面积的计算 ．
３ 安全泄放装置的安装
（） １ 在相邻两个或几个压力容器之间如果没 有切断阀， 可在最前面一个设备上设置安全泄压 设施来保护下游的几个设备 ； （） ２ 安全泄放装置应设置在压力容器本体或 其附属管线上容易检查、 修理的部位 ， 并应有足够 的结构强度 ， 能承受该泄放装置泄放时所产生的 反力。安全阀的阀体应处于垂直方向； （） ３ 全启式安全阀和反拱形爆破片装置必须
万方数据
当
代
化
工
第３ ３卷第 ６期
（） ２ 加热炉的炉管不宜设置安全阀。
（）在同一压力系统中， ３ 压力来源处已有安
Ｄ — 容器外直径， ； Ｏ ｍ
Ｆ＝１ ０ ．． Ｆ— 系数 ， 容器置于地面上时 ，
全泄压装置， 则其余设备可不设。 （）由于使用安全阀可以不完全损失或不损 ４ 失物料， 并通常可以保持工艺过程不致因其而中 断等许多优点， 因此应首先考虑设置安全阀。只 有当安全阀不能满足工艺要求和可靠工作时， 如 容器内压力快速增长、 对密封有更高要求、 由于物 料导致安全阀被堵塞、 腐蚀、 锈死等情况， 可采用 爆破片装置或安全阀与爆破片装置的组合装置。 爆破片装置不宜用于液化气体贮罐和经常超压的