安全阀的选型 蒸汽专用进口安全阀执行标准

    必须正确选择安全阀的类型，能够确保排除足够的蒸汽量使受保护的设备内压力不会超过最大允许积聚压力(MAAP)。这不仅需要安全阀正确布置，也需要正确设定安全阀。因此必须正确地选择安全阀，出现任何可能的故障条件下，在所需要的压力排除所需要的蒸汽量。
    一旦确定了安全阀的类型，及其设定压力和在系统内的安装位置，还有必要计算安全阀所需要的排量。知道了这些数据，根据制造商提供的规格说明，所需的喉部面积和名义口径就可确定下来，
    为了确定所需最大的排量，经过所有支管、阀门上游的流量都需要考虑。
    在具有多个可能的流道应用中，安全阀的选型会更加复杂，因为有许多可选择的方法来确定安全阀的口径。当多个流道存在时，应考虑以下两点的任何一个:
  口安全阀按照最大流量的流道可能出现的最大流量来选型。
  口安全阀按照所有流道的流量之和来选型。
    可根据两个或多个设备同时失效的危害性做出选择。如果这种情况发生的可能性微乎其微，安全阀的选型也应满足排除故障设备的总流量。但是如果这种危险可以忽略，从成本优势的角度出发，安全阀按最大的失效流量选型即可。方法的选择最终取决于负责设备安全的公司。
    举例说明，考虑图9.4.1中的压力容器和自动疏水阀泵(A尸丁)的系统。不太可能发生的情况是A尸丁和减压阀(尸日V+A;)同时出现故障。安全阀"A”的排量或者是最大尸日V的故障负载，或者是AP丁和尸日V"A”加起来的失效负载。
    本文推荐在多流道的系统中，任何安全阀都应完全按照相关上游压力控制阀可能同时出现故障的情况来进行选择。

找出故障流量
    为了确定经过尸日V，或者任何阀门或喷孔的故障流量，需要考虑以下几方面:
  口可能的故障压力，这应作为适当的上游安全阀的设定压力。
  口选型后安全阀的排放压力。
  口上游控制阀全开时的流量系数(Ks )，见公式3.21.20

   NWP=正常工作压力;

  MAAP=最大允许积聚压力;

    Ps=安全阀设定压力;

    Po=安全阀的超过压力;

    PR=安全阀的排放压力。
    当没有选型排量表，或不提供特殊流体或条件的选型表，比如背压、高流速或两相流，就有必要计算所需的最小喉部面积。计算的方法可参考一些标准，如:
  . AD一Merkblatt A2, DIN 3320, TRD 421
  口ASME/API RP 520
  口BS 6759用于蒸汽、空气/气体和液体
  .   EN ISO 4126
    这些标准给出的方法都是基于排量系数的。排量系数是实际的测量排量与同安全阀流道面积相等的理想喷嘴的计算理论排量的比值。

排量系数
    排量系数对特定的安全阀系列是确定的，也经过制造商的核准。如果安全阀是独立认证的，通常给出“额定排量系数”。
该值通常较排量系数低，是与安全系数0.9的乘积。额定排量系数表示为K},= K} x 0.90
使用标准方法计算所需的喉部面积时，需要考虑以下几点:
  口临界流动和亚临界流动一气体或蒸汽通过一个喷管，如安全阀的流道面积，其流量是随着下游压力的减小而增加的。直到到达临界压力和临界流量以前一直是这样的。达到临界点后，下游压力的进一步减小将不会使流量进一步增加。临界压力和实际的排放压力以及流过安全阀的气体压力之间的关系(也叫临界压力比)见公式
PB=临界背压力(bar a);
P}=实际的排放压力(bar a);
k=排放条件下气体或蒸汽的绝热系数。
  对于气体，与理想气体的’}生质非常近似，“畔就是定压比热(CP)与定容比热(C})的比值，即CP: C}o  "K”值通常大于1，在侄归.4之间(见表9.4.8)。
  对于蒸汽，尽管“K"是绝热系数，实际上并不是CP:C}的比值。作为近似值，饱和蒸汽的“K”值可以取1.135，过热蒸汽的“K”值可以取1.3。同时作为指导，饱和蒸汽的临界压力是进口积聚压力在
  绝压单位下的58%0
口超过压力一在选型前必须确定安全阀设计的超过压力。计算安全阀排量时的超过压力不允许低于排量系数确定时的超过压力。但允许用更大的超过压力(见第9.2章节的表9.2.1，典型的超过压力值)。对于DIN标准的全启式安全阀，设计的开启高度必须在5%的超过压力下达到，但对选型而言，可能会用到10%的超过压力。对于液体系统，根据AD-MerkbIattA2, DIN3320，丁RD 421和ASME标准，安全阀的超过压力为10%0而对没有认证的ASME安全阀，25%的超过压力也是很普遍的。
口背压一在AD-Merkblatt A2,  DIN 332。和丁RD 421标准中的选型计算以流出系数(甲)的形式说明了背压的影响，该系数包括了背压修正系数。但ASME / API RP 520和BS 6759标准还需要确定额外的背压修正系数，然后加到相应的计算公式中。口两相流一当选型用于沸腾液体(如热水)的安全阀时，必须考虑排放期间的蒸发(闪蒸)。假定安全阀关闭时介质为液体状态，安全阀开启后，一部分液体会由于经过安全阀的压力降而蒸发为气体。这样产生的流动就可称为两相流。
    所需的流道面积要按排放流体的液体部分和气体部分同时计算。这两部分的面积之和才可用于从给定安全阀系列选择合适的喉部面积(见例9.4.3 )。
    许多标准并没有给出两相流的选型计算公式，只是推荐直接联系制造商。
不同标准安全阀的选型公式
    以下方法用于计算安全阀所需的最小喉部面积，也是在一些最常用国家标准中涉及到的计算方法。标准一AD一Merkblatt A2, DIN 3320, TRD 421

ASME / API RP 520和BS 6759标准中的粘度修正系数
    这是对高砧度流体的修正系数。首先在假定流体没有砧性的前提下确定安全阀的选型，然后计算阀门的雷诺(Reynolds)数，通过图9.4.9确定修正系数。
    检查最初的安全阀选型在加上砧度修正系数后是否仍能满足流量的要求。如果不能，就要用下一口径的安全阀重复以上的过程。

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