安全阀的设计

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1、32第一章设计依据、原则和安全要求第一节设计依据一设计标准安全阀相关标准是安全阀设计的基本依据。国标中安全阀的设计要求如下：1安全阀适用于清洁、不含固体颗粒、粘度低的介质。2安全阀不能单独用于压力快速增长的场合。3安全阀不宜单独用于阀座与阀瓣密封面可能被介质粘连或介质可能生成晶体的场合，但可以将爆破片安全装置串联在安全阀入口侧组合使用。4安全阀的型式通常采用弹簧直接载荷式安全阀，阀型有全启式和微启式。全启式安全阀适用于泄放体、蒸汽及液化气介质，微启式安全阀一般适用于泄放液体介质。5用于液体的安全阀公称通径至少为15mm。6安全阀整定压力偏差不应超过±3%整定压力±0.015MPa的较

2、大值。7装有安全阀时，容器的设计压力按以下步骤确定：(a)根据容器的工作压力pw，确定安全阀的整定压力pz，一般取pz=（1.05~1.1）pw；当pz＜0.18MPa时，可适当提高pz相对于pw的比值；(b)取容器的设计压力p等于或稍大于整定压力pz，即p≥pz。8安全阀相关技术要求应符合GB/T12241（GB150.1—2010）。在表2-1中列出了国内和国外相关的安全阀标准。表1-1安全阀的相关标准序号代号名称1GB/T12241阀门设计一般要求322GB/T12242压力释放装置性能试验规范3GB/T12243弹簧直接载荷式安全阀4JB/T9624电站安全阀技术条件5JB/

3、T6441压缩机用安全阀6ISO4213-1安全阀第一部分一般要求7ISO4216-2安全阀第二部分可控制的压力泄放系统8ASME锅炉及压力容器规范Ⅰ动力锅炉9ASME锅炉及压力容器规范Ⅱ核动力设备10ASME锅炉及压力容器规范压力容器11DIN3320安全阀安全关闭阀12TRD421压力泄放装置-用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组蒸汽锅炉的安全阀13BS6759蒸汽及热水用安全阀技术规范14BS6759第四部分安全阀及安全阀弹簧15JISB8210第四部分安全阀及安全阀弹簧16APIRP520I炼厂中压力泄放装置的设计计算、选用和安装设计计算和选用17PAIRP50II炼厂中压力泄放装置的设计计

4、算、选用和安装-安装18APIRP526钢制法兰连接安全泄压阀19APIRP527泄压阀的阀座密封二动作性能指标(1)用于气体介质安全阀见表2-2注：下表中:ps-整定压力；p-工作压力；do-流道直径表2-2用于气体介质安全阀动作性能指标：标准项目GB/T12243ISO04126ASME标准第Ⅷ卷压力容器JISB8210排放压力Pd≤1.10ps≤1.10ps≤1.10ps32启闭压差△Pb1Ps△Pb1△Pb1△Pb1Ps△Pb10.2≤0.03Ps≤0.3时，△Pb1≤0.03≤15%Ps≤0.2≤0.03≥0.2≤15%ps≥0.2≤15%ps整定压力的允许偏差ΔpsPsδ

5、psPsδpsPsδpsPsδps≤0.5±0.015≤0.5±0.015≤70%ps±2%ps≤0.1≤0.02≤0.2≤0.025≥0.5±3%ps≥0.5±0.5≥70%ps±3%ps≤0.3≤0.03≥0.3≤15%ps第二节设计原则1．基本原则（1）设计的产品必须满足用户实际使用的所有要求。（2）保证实际使用的前提下，所设计的产品应是最经济的（如选型、用材等方面）。（3）如何使安全阀的综合性能达到标准是设计人员的首先原则。（4）尽可能多地对设计产品作型式试验，以获取性能参数作为设计依据。（5）正确设计弹簧的刚度，以便内部零件结构的匹配更合理，设计的产品便于装拆和维修。（6）

6、有较长的使用寿命（包括维修后的寿命）。由于安全阀使用的介质繁多，总体可归纳为三种状态，即蒸汽、气态和液体。（临界状态是一种特例）有时，设计人员借助于冷态试验的手段，对安全阀所得出合格的性能数据，但用于重油（沥清）等介质性能又不一定理想，设计人员又不可能在各种介质的工况条件下作性能试验，这就使得安全阀的设计不能照搬哪种成熟产品模式，而是要根据不同介质的实际使用状况，设计出弹簧刚度适当，内件结构合理的产品，当然，安全阀设计原则最终是要让用户得到满意的产品。但设计好产品的捷径，主要还是来自现场实践经验的积累。322．结构设计原则（1）阀体安全阀是通过阀体使零件相互连接成为一个完整的产品。安

7、全阀通过阀体的法兰或螺纹管接头或焊接连接在系统上的。阀体承受着被保护系统的压力作用，所以阀体应有足够的强度和密封性，不允许出现变形或泄漏。1)阀体材料的选择通常按温度、压力和介质的腐蚀性来定。具体情况将在下一节做专门介绍，此处不再复述。2)安全阀排放时，介质通过阀体泄放至安全的地方，所以要求通道部分的尺寸和形状应保证其流体阻力最小。3)阀体的进口和出口支管承受着安全阀和排放管道的重量以及安全阀排放时的反作用力，阀体应有足够的强度和刚度。4)为了提高排放能力