API521安全阀计算规定.docx

API521安全阀计算规定
API 521平安阀计算规定
平安阀计算规定
中国石化集团公司上海医药工业设计院2001年10月12日
1. 应用范围
。
系统压力包括压力容器、换热器及其他设备和管道，它的设计基于（a）正常操作温度下的正常操作压力，（b）任何一个机械负荷的影响，就会引起与操作负荷的不同，（c）平安阀的设定压力。工艺系统设计必需定义最小泄放，以阻挡任何一台设备超过它的最大允许累积压力。

由于能量输入导致液体或气体泄放，因此产生了泄放装置。两个最通常的能量来源，一是能量输入通过气化或热膨胀间接导致压力上升；二是干脆较高压力的进入。由于以上一个或二个因素都可能引起超压。
平安阀泄放量是最大的泄放量，这最大泄放量可泄放以爱护设备因任何一个单独的缘由而引起的超压。两个毫无关联的故障同时发生的概率很小，所以通常不必考虑。
4. 2压力、温度和组成的影响
因为温度和压力会影响液体和气体的流量和组成，所以确定每个泄放量时要考虑温度和压力。当液体加热时就变成了气体。因为密闭容器压力的增加及热量的进入，变更了平衡，产生了气体。在大多数状况下，容器内是由不同沸点、不同组份组成的混合物。沸点低的组份首先蒸发，随着热量的不断进入，较重的组份也起先蒸发，最终，只要进入热量足够多，最重的组份也蒸发了。


在泄压过程中，要探讨不同时间的气体泄放量和摩尔质量，以确定气体的最大泄放量和组成。
泄放压力有时会超过系统组成的临界压力（或亚临界压力）。在这种状况下，就要参考压缩系数与密度-温度-热焓之间的相互关系。
假如超压是由多余物料流入引起的，多余的物料就要在进、出焓相等条件下计算出的温度下泄放。
系统中没有其他的进出物料，假如超压就是由外部额外热量引起的。
这外部输入的热焓等于容器中还在或已蒸发物料之和。通过计算或作图累计泄放量与时间的关系，瞬间的最大泄放量就可得到。这最大量泄放量通常在临界温度旁边。

在这一章节列出了不同的超压缘由，它是泄放量确定的基础，。以下章节具体说明白须要超压爱护的一些通常事故。

确定最大泄放工况还要考虑操作人员的反应和对一连串错误行动的理解。通常可接收的反应时间在10?30分钟之间，这取决于装置的困难程度。这反应的有效性还取决于工艺动力学。



当设备或系统全部的出口阀关闭时，为了爱护设备或防止系统超
压，泄放装置的实力要大于等于超压源。假如不是全部的出口阀门关闭，没有关闭的出口阀泄放量也要适当地考虑。超压源来自泵、压缩
机、高压供应总管、可挥发性气体。这种状况发生在换热器中，关闭出口阀会引起热膨胀，或者产生气体。
泄放量是设定压力加上超压时的泄放量，而不是正常操作条件下
的泄放量。当这一区分没有考虑到时，泄放量常会大大削减。在确定泄放量时，还要考虑到超压管线与泄放管线之间的摩擦损失。


须要的泄放量取决于系统泄放压力下的热量和物料平衡。在精馏系统，泄放量计算取决于有无回流。冷媒停止时，剩余的冷量通常不考虑，因为这部分冷量发生作用的时间是特别有限的，并且取决于配
管的实际布置。假如工艺配管系统超常规的大，并且不保温，就要考
虑热损失。
因为具体的热量平衡和物料平衡计算有困难，在5?3?2~5?3?9中,
列出通常可接收的确定泄放量的简洁原则。
5?3?2全凝
泄放量就是进入冷凝器的总的气体量，计算的温度对应设定压力


加上超压和进入的热量减泄放的热量时的新的气相组成，在正常液位
的顶部积聚的脉冲量通常限于10分钟之内。假如冷媒发生故障超过这个时间，回流也没有，顶部的组分、温度和气相量会有很大的改变。
5?3?3部分冷凝
泄放量是泄放条件下，进出气体量之差。进入的气体量应当按
5?3?2基准计算，假如回流的组成或回流量变更，进入冷凝器的气体量就应当由新的条件确定。
5?3?4风扇发生故障
因为自然对流的作用，既使风扇发生故障，假如泄放条件没有明显不同，通常还有正常实力20%?30%的冷凝量，泄放量分别是全凝或部分冷凝这两种工况