【正文】 安 全 閥 的 設(shè) 置 和 選 用HG／T 20570．2—951應(yīng)用范圍 ，不包括壓力大于100MPa的超高壓系統(tǒng)。適用于化工生產(chǎn)裝置中上述范圍內(nèi)的壓力容器和管道所用安全閥；不適用于其它行業(yè)的壓力容器上用的安全閥，如各類(lèi)槽車(chē)、各類(lèi)氣瓶、鍋爐系統(tǒng)、非金屬材料容器，以及核工業(yè)、電力工業(yè)等。 計(jì)算方法引自《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和API一520（見(jiàn)2．3節(jié)），在使用本規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用同一個(gè)規(guī)范來(lái)進(jìn)行泄放量和泄放面積的計(jì)算。2 名 詞 安全閥由彈簧作用或由導(dǎo)閥控制的安全閥。當(dāng)入口處?kù)o壓超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)，閥瓣上升以泄放被保護(hù)系統(tǒng)的超壓，當(dāng)壓力降至回座壓力時(shí)，可自動(dòng)關(guān)閉的安全泄放閥。 導(dǎo)閥控制主閥動(dòng)作的輔助壓力泄放閥。 全啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時(shí)，閥瓣迅速上升至最大高度，最大限度地排出超壓的物料。一般用于可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉徑的1/20~1/40。 微啟式安全閥當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到其設(shè)定壓力時(shí)，閥瓣位置隨入口壓力的升高而成比例的升高，最大限度地減少應(yīng)排出的物料。一般用于不可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉徑的1/20~1/40。 彈簧式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，其動(dòng)作特性受背壓的影響。 背壓平衡式安全閥由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管減少背壓對(duì)其動(dòng)作性能的影響。 導(dǎo)閥式安全閥由導(dǎo)閥控制的安全閥。其設(shè)定壓力由導(dǎo)閥控制，其動(dòng)作性能基本上不受背壓的影響。當(dāng)導(dǎo)閥失靈時(shí)，主閥仍能在不超過(guò)泄放壓力時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，并排出全部額定泄放量。 主安全閥主安全閥是被保護(hù)系統(tǒng)的主要安全泄放裝置，其泄放面積是基于最大可能事故工況下的泄放量。 輔助安全閥 輔助安全閥（有時(shí)多于一個(gè)）是主安全閥的輔助裝置，提供除主安全閥以外的附加泄放面積。用于非最大可能事故工況下的超壓泄放。 實(shí)際泄放面積流體經(jīng)過(guò)安全閥的最小流通面積。. 11 有效泄放面積（最小泄放面積）用公式或圖表計(jì)算的泄放面積。有效泄放面積要小于實(shí)際泄放面積。. 12 喉徑面積安全閥噴嘴中最小直徑處的截面積。. 13 環(huán)隙面積安全閥的閥瓣與閥座之間的圓柱形面積。. 14 最大工作壓力系指容器在正常工作情況下容器頂部可能達(dá)到的最大壓力。見(jiàn)《設(shè)備和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力和溫度的確定》（G／T 20570．1一95）規(guī)定。. 15 設(shè)計(jì)壓力系指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，應(yīng)不小于安全閥的設(shè)定壓力（開(kāi)啟壓力）。. 16 安全閥的設(shè)定壓力安全閥入口處的靜壓達(dá)到該值時(shí)，安全閥將動(dòng)作。設(shè)定壓力要求不大于被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)最低的設(shè)計(jì)壓力。. 17 安全閥的開(kāi)啟壓力（整定壓力）安全閥的閥瓣開(kāi)始升起，物料連續(xù)流出時(shí)的壓力。數(shù)值與設(shè)定壓力相同。. 18 安全閥的背壓作用在安全閥出口處的壓力。背壓分為靜背壓和動(dòng)背壓。靜背壓是指安全閥未起跳時(shí)閥出口處的壓力；動(dòng)背壓是指安全閥起跳后，由于流體的流動(dòng)引起的摩擦壓力降值。. 19 安全閥的超壓在泄放過(guò)程中，安全閥入口處的壓力超過(guò)設(shè)定壓力的部分。通常以百分?jǐn)?shù)表示。. 20 安全閥的泄放壓力安全閥的閥芯升到最大高度后閥入口處的壓力。泄放壓力等于設(shè)定壓力加超壓。. 21 安全閥的回座壓力安全閥起跳后，隨著被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)壓力的下降，閥芯重新回到閥座時(shí)的壓力。. 22 最大允許工作壓力系指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效厚度計(jì)算所得，且取其最小值。3 引用標(biāo)準(zhǔn) 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（勞動(dòng)部頒發(fā)，1991年1月1日施行） GBI50一89《鋼制壓力容器》 API一520《Sizing Selection and Installation of Pressure一Relieving Devices in Refineries》1992．（美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)） API一526《Flanged Stee1 Safety一Relief Valves》（美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）4壓力關(guān)系表 壓力關(guān)系表。 安全閥與客器有關(guān)的壓力關(guān)系表 表4．0．1 容 器壓力百分比安全閥設(shè)計(jì)壓力（或最大允許工作壓力） 121％火災(zāi)用安全閥的最大泄放壓力非火災(zāi)用輔助安全閥的最大泄放壓力非火災(zāi)用主安全閥的最大泄放壓力、火災(zāi)用輔助安全閥的最大設(shè)定壓力非火災(zāi)用輔助安全閥的最大設(shè)定壓力主安全閥的最大設(shè)定壓力回座壓力 116％ 110％ 105％ 100％ 93％~97％ 、最大設(shè)定壓力的數(shù)值與保護(hù)容器的設(shè)計(jì)壓力（或最大允許工作壓力）數(shù)值的比例關(guān)系。5安全閥的設(shè)置 安全閥適用于清潔、無(wú)顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全泄壓裝置而又不適合安裝安全閥的場(chǎng)所，應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)使用。 凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥： 獨(dú)立的壓力系統(tǒng)（有切斷閥與其它系統(tǒng)分開(kāi)）。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或氣相連通； 容器的壓力物料來(lái)源處沒(méi)有安全閥的場(chǎng)合； 設(shè)計(jì)壓力小于壓力來(lái)源處的壓力的容器及管道； 容積式泵和壓縮機(jī)的出口管道； 由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器； 加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時(shí)，在該閥上游應(yīng)設(shè)置安全閥； 由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引起的超壓部位； 液體因兩端閥門(mén)關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位； 凝氣透平機(jī)的蒸汽出口管道； 某些情況下，由于泵出口止回閥的泄漏，則在泵的入口管道上設(shè)置安全閥； 其它應(yīng)設(shè)置安全閥的地方。6安全閥形式的選擇 排放氣體或蒸汽時(shí)，選用全啟式安全閥。 排放液體時(shí)，選用全啟式或微啟式安全閥。 排放水蒸汽或空氣時(shí)，可選用帶扳手的安全閥。 對(duì)設(shè)定壓力大于3MPa，溫度超過(guò)235℃的氣體用安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧。 排放介質(zhì)允許泄漏至大氣的，選用開(kāi)式閥帽安全閥；不允許泄漏至大氣的，選用閉式閥帽安全閥。 排放有劇毒、有強(qiáng)腐蝕、有極度危險(xiǎn)的介質(zhì)，選用波紋管安全閥。 高背壓的場(chǎng)合，選用背壓平衡式安全閥或?qū)чy控制式安全閥。 在某些重要的場(chǎng)合，有時(shí)要安裝互為備用的兩個(gè)安全閥。兩個(gè)安全閥的進(jìn)口和出口切斷閥宜采用機(jī)械聯(lián)鎖裝置，以確保在任何時(shí)候（包括維修，檢修期間）都能滿(mǎn)足容器所要求的泄放面積。7各種事故工況下泄放量的計(jì)算 閥門(mén)誤關(guān)閉 出口閥門(mén)關(guān)閉，入口閥門(mén)未關(guān)閉時(shí)，泄放量為被關(guān)閉的管道最大正常流量。 管道兩端的切斷閥關(guān)閉時(shí)，泄放量為被關(guān)閉液體的膨脹量。此類(lèi)安全閥的入口一般不大于DN25。但對(duì)于大口徑、長(zhǎng)距離管道和物料為液化氣的管道，液體膨脹量按式（）計(jì)算。 換熱器冷側(cè)進(jìn)出口閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，泄放量按正常工作輸入的熱量計(jì)算，計(jì)算公式見(jiàn)式（）。 充滿(mǎn)液體的容器，進(jìn)出口閥門(mén)全部關(guān)閉時(shí)，泄放量按正常工作輸入的熱量計(jì)算。按式（）計(jì)算液體膨脹工況的泄放量： V=BH／（GlCP） （7．0．1）式中V——體積泄放流量，m3/h。B——體積膨脹系數(shù)，l/℃。H——正常工作條件下最大傳熱量，kJ／h。Gl—液相密度，kg／m3；CP——定壓比熱，kJ／（kg℃）。 循環(huán)水故障 以循環(huán)水為冷媒的塔頂冷凝器，當(dāng)循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時(shí)，塔頂設(shè)置的安全閥泄放量為正常工作工況下進(jìn)入冷凝器的最大蒸汽量。 以循環(huán)水為冷媒的其它換熱器，當(dāng)循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析影響的范圍，確定泄放量。 電力故障 停止供電時(shí)，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的塔頂回流泵、塔側(cè)線回流泵將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為該事故工況下進(jìn)入塔頂冷凝器的蒸汽量。 塔頂冷凝器為不裝百葉的空冷器時(shí)，在停電情況下，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為正常工作工況下，進(jìn)入冷凝器的最大蒸汽量的75%。 停止供電時(shí)，要仔細(xì)分析停電的影響范圍，如泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，以確定足夠的泄放量。 不凝氣的積累 若塔頂冷凝器中有較多無(wú)法排放的不凝氣。 其它積累不凝氣的場(chǎng)合，要分析其影響范圍，以確定泄放量。 控制閥故障 安裝在設(shè)備出口的控制閥，發(fā)生故障時(shí)若處于全閉位置，則所設(shè)安全閥的泄放量為流經(jīng)此控制閥的最大正常流量。 安裝在設(shè)備入口的控制閥，發(fā)生故障時(shí)若處于全開(kāi)位置時(shí)：（1）對(duì)于氣相管道，如果滿(mǎn)足低壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力小于高壓側(cè)的設(shè)計(jì)壓力的2／3，則安全閥的泄放量應(yīng)按式（）計(jì)算： w=（CV1一CV2）Ph（Gg／T）1/2 （7．0． 5）式中w=質(zhì)量泄放