安全阀API-ASME标准.ppt

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1、安全阀安全阀API标准、标准、ASME规范规范2007年4月5日1 of 200标准目录标准目录API RP 520 API RP 520 炼油厂泄压装置的定径、选择和安装炼油厂泄压装置的定径、选择和安装 Part Part I I 定径和选择定径和选择（第（第7 7版版 20002000年年1 1月）月） Part Part 安装安装（第（第5 5版版 20032003年年1 1月）月）API Std 526 API Std 526 钢制法兰泄压阀钢制法兰泄压阀（第（第5 5版版 20022002年年6 6月）月）API Std 527 API Std 527 泄压阀阀座的密封性泄压阀阀座的

2、密封性（第（第3 3版版 19911991年年7 7月月 重新确认重新确认 19961996年年5 5月）月）API RP 576 API RP 576 泄压装置的检查泄压装置的检查（第（第2 2版版 20002000年年1212月）月）ASME ASME 锅炉及压力容器规范锅炉及压力容器规范（20042004年）年） 第第卷卷 动力锅炉动力锅炉 安全阀和安全泄放阀安全阀和安全泄放阀 第第卷卷 第一册第一册 压力容器压力容器 泄压装置泄压装置ASME PTC 25 ASME PTC 25 泄压装置泄压装置 性能试验规范性能试验规范（20012001年）年）2007年4月5日2 of 200AP

3、I 标准、标准、ASME规范的内容规范的内容API RP 520、576 介绍了各种类型安全阀的结构及其特点介绍了各种类型安全阀的结构及其特点API RP 520 Part 列出各种流体介质（气体、蒸汽、液体及两相流）排量下列出各种流体介质（气体、蒸汽、液体及两相流）排量下所需流道面积的计算方法，并给出相关修正系数所需流道面积的计算方法，并给出相关修正系数API Std 526 规定了规定了1414种流道直径（喉径）在不同温度和压力下的各种规格、种流道直径（喉径）在不同温度和压力下的各种规格、压力级及基本材料要求，并规定必须执行压力级及基本材料要求，并规定必须执行ASME规范的相应制造和试验要

4、求规范的相应制造和试验要求 API Std 527 规定了泄压阀的密封性试验方法和要求规定了泄压阀的密封性试验方法和要求API RP 520 Part 列出有关安装方面的一些要求列出有关安装方面的一些要求ASME PTC 25 为泄压装置的试验装置、试验方法和试验报告提供了标准为泄压装置的试验装置、试验方法和试验报告提供了标准API RP 576 列出泄压装置的检查和维修要求列出泄压装置的检查和维修要求2007年4月5日3 of 200API 标准、标准、ASME规范的特点规范的特点对安全阀的结构设计、排量计算、规格、压力级、材料、制造、试对安全阀的结构设计、排量计算、规格、压力级、材料、制造

5、、试验、运输、安装、检查、验、运输、安装、检查、 使用和维修，均有完整的、全面的基本使用和维修，均有完整的、全面的基本要求要求安全阀的规格、品种多安全阀的规格、品种多便于选择合理规格的安全阀便于选择合理规格的安全阀 14 种（种（DT）流道直径流道直径（Do = 9.5146) 6 种压力级种压力级（1502500 lb） 25 种规格种规格 -268C +538C安全阀的温度安全阀的温度- -压力级选择明确压力级选择明确 2007年4月5日4 of 200API RECOMMENDED PRACTICE 520Sizing, Selection, and Installation of Pr

6、essure-Relieving Devices in Refineries炼油厂泄压装置的定径、选择和安装炼油厂泄压装置的定径、选择和安装第第部分部分 定径和选择定径和选择第7版 2000年1月2007年4月5日5 of 200前言前言API RP 520是石油工业部门的工程技术人员数年工作经验的总结工作经验的总结。 本推荐方法推荐方法是对ASME 锅炉与压力容器规范第卷压力容器相关内容的补充，而并非是取代这些适用的法律和法规。 本推荐方法的采用者务必注意：此类出版物并非十全十美，任何书面的文字规定均不能取代合格的工程分析。 API RP 520 Part I2007年4月5日6 of 20

7、01.引言引言2.泄压装置泄压装置3.定径程序定径程序4.参考文献参考文献附录附录API RP 520 Part I2007年4月5日7 of 200适用于炼油厂和相关工业适用于炼油厂和相关工业最大允许工作压力最大允许工作压力15 psig （0.103 MPa）无火压力容器和相关设备的泄压装置无火压力容器和相关设备的泄压装置API RP 520 Part I 引言1.引言引言1.1 范围范围2007年4月5日8 of 2001.2.1 14条是关于条是关于泄压装置泄压装置1.2.2 9条是关于条是关于泄压装置的尺寸特性泄压装置的尺寸特性1.2.3 29条是关于条是关于操作特性操作特性API

8、RP 520 Part I 引言1.2 术语术语2007年4月5日9 of 200API RP 520 Part I 引言泄压装置泄压装置 pressure relief device 泄压装置是靠进口静压驱动，在出现事故或工况不正常时开启，以防止内泄压装置是靠进口静压驱动，在出现事故或工况不正常时开启，以防止内部流体压力的上升超过规定数值。部流体压力的上升超过规定数值。 该装置也能设计成防止过量的内部真空。该装置也能设计成防止过量的内部真空。 泄压阀泄压阀 pressure relief valve 非重新闭合泄压装置非重新闭合泄压装置 non-reclosing pressure reli

9、ef device 真空泄放阀真空泄放阀 vacuum relief valve2007年4月5日10 of 200泄压阀泄压阀 pressure relief valve 泄放阀泄放阀 relief valve 比例式，不可压缩流体比例式，不可压缩流体 安全阀安全阀 safety valve 快开特性或突跳动作，可压缩流体快开特性或突跳动作，可压缩流体 安全泄放阀安全泄放阀 safety relief valve 依用途可用作安全阀或泄放阀依用途可用作安全阀或泄放阀API RP 520 Part I 引言2007年4月5日11 of 200常规式泄压阀常规式泄压阀 conventional

10、pressure relief valve平衡式泄压阀平衡式泄压阀 balanced pressure relief valve先导式泄压阀先导式泄压阀 pilot operated pressure relief valveAPI RP 520 Part I 引言2007年4月5日12 of 200 有效排量系数有效排量系数 effective coefficient of discharge 额定排量系数额定排量系数 rated coefficient of discharge 额定排量额定排量 rating relieving capacityAPI RP 520 Part I 引言20

11、07年4月5日13 of 200整定压力整定压力 set pressure开启压力开启压力 opening pressure冷态试验差压力冷态试验差压力 cold difference test pressure背压背压 back pressure附加背压附加背压 superimposed back pressure排放背压排放背压 built-up back pressure API RP 520 Part I 引言2007年4月5日14 of 200关闭压力关闭压力 closing pressure启闭压差启闭压差 blowdown前泄前泄 simmer泄漏试验压力泄漏试验压力 leak-

12、test pressure超过压力超过压力 overpressure积聚积聚 accumulationAPI RP 520 Part I 引言2007年4月5日15 of 200API RP 520 Part I 引言2007年4月5日16 of 2002 泄压装置泄压装置本章阐述了单独或组合使用的泄压装置本章阐述了单独或组合使用的泄压装置 基本原理基本原理 操作特性操作特性 应用场合应用场合 选择选择API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日17 of 200常规式泄压阀常规式泄压阀API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日18 of 200API R

13、P 520 Part I 泄压装置热膨胀泄压阀结构热膨胀泄压阀结构2007年4月5日19 of 200用于可压缩介质的动作过程的力分析用于可压缩介质的动作过程的力分析API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日20 of 200API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日21 of 200 用于液体的弹簧载荷式泄压阀用于液体的弹簧载荷式泄压阀 超压超压10% ASME （1986年开始）年开始）和其它和其它 国际标准要求国际标准要求 10% 额定排量额定排量 超压超压25% 不要求排量鉴定（历史）不要求排量鉴定（历史） 25% 全开、稳定工作全开、稳定工作A

14、PI RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日22 of 200API RP 520 Part I 泄压装置用于不可压缩介质的动作过程的力分析用于不可压缩介质的动作过程的力分析2007年4月5日23 of 200API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日24 of 200API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日25 of 200API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日26 of 200API RP 520 Part I 泄压装置先导式泄压阀先导式泄压阀2007年4月5日27 of 200API RP 520 Part

15、 I 泄压装置2007年4月5日28 of 200控制主阀的导阀控制主阀的导阀 按动作特性，分为：按动作特性，分为： 突开作用式和调制作用式突开作用式和调制作用式API RP 520 Part I 泄压装置按开启后介质是否流过导阀的情况，分为：按开启后介质是否流过导阀的情况，分为： 流动型和非流动型流动型和非流动型按上述分类情况，常见的先导阀有：按上述分类情况，常见的先导阀有： 突开动作流动型先导阀突开动作流动型先导阀 突开动作非流动型先导阀突开动作非流动型先导阀 调节动作流动型先导阀调节动作流动型先导阀 调节动作非流动型先导阀调节动作非流动型先导阀2007年4月5日29 of 200API

16、RP 520 Part I 泄压装置先导式泄压阀一个工作循环的动画演示先导式泄压阀一个工作循环的动画演示突开动作型突开动作型调节动作型调节动作型2007年4月5日30 of 200API RP 520 Part I 泄压装置爆破片装置爆破片装置非重新闭合泄压装置非重新闭合泄压装置2007年4月5日31 of 200工作特点：工作特点：API RP 520 Part I 泄压装置动作反应快，足以泄放有些类型的压力脉冲动作反应快，足以泄放有些类型的压力脉冲爆破压力可随着爆破片装置的温度不同而有爆破压力可随着爆破片装置的温度不同而有 很大的变化。随着爆破片温度的增加，爆破很大的变化。随着爆破片温度的

17、增加，爆破 压力通常减小压力通常减小 爆破片装置爆破片装置非重新闭合泄压装置非重新闭合泄压装置2007年4月5日32 of 200爆破片装置的应用：爆破片装置的应用：API RP 520 Part I 泄压装置 安装在泄压阀进口安装在泄压阀进口 安装在泄压阀出口安装在泄压阀出口 强腐蚀性环境强腐蚀性环境 高黏性环境中高黏性环境中2007年4月5日33 of 200爆破片的类型：爆破片的类型：API RP 520 Part I 泄压装置1 1）正拱型，承受拉伸载荷。）正拱型，承受拉伸载荷。 正拱型实心金属爆破片正拱型实心金属爆破片 正拱型刻痕爆破片正拱型刻痕爆破片 正拱型复合爆破片正拱型复合爆破

18、片2 2）反拱型，承受压缩载荷。）反拱型，承受压缩载荷。3 3）石墨型，承受剪切载荷。）石墨型，承受剪切载荷。2007年4月5日34 of 200安装要求安装要求：API RP 520 Part I 泄压装置爆破片装置爆破片装置非重新闭合泄压装置非重新闭合泄压装置2007年4月5日35 of 200API RP 520 Part I 泄压装置安装在泄压阀进口安装在泄压阀进口2007年4月5日36 of 200销动式装置销动式装置非重新闭合泄压装置非重新闭合泄压装置API RP 520 Part I 泄压装置2007年4月5日37 of 2003 定径程序定径程序3.1 确定排放要求确定排放要求

19、3.2 API有效排放面积和有效排量系数有效排放面积和有效排量系数3.3 背压背压3.4 冷态试验差压力冷态试验差压力3.5 排放压力排放压力3.6 气体和蒸气排放的定径气体和蒸气排放的定径3.7 蒸汽排放的定径蒸汽排放的定径3.8 液体泄放的定径：泄压阀要求排量认证液体泄放的定径：泄压阀要求排量认证3.9 液体泄放的定径：泄压阀不要求排量认证液体泄放的定径：泄压阀不要求排量认证3.10 液液/气两相的定径气两相的定径3.11 爆破片装置的定径爆破片装置的定径API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日38 of 2003.1 确定排放要求确定排放要求API RP 520 P

20、art I 定径程序 在确定某一用途的泄压装置的口径和设计在确定某一用途的泄压装置的口径和设计方案前，必须首先确定需要提供超压保护的各方案前，必须首先确定需要提供超压保护的各种工况。种工况。API RP 521中列出了许多通常可能需要超中列出了许多通常可能需要超压保护的工况。压保护的工况。 2007年4月5日39 of 2003.2 有效排放面积和有效排量系数有效排放面积和有效排量系数API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日40 of 2003.3 背压背压背压：泄压阀出口存在的压力。背压：泄压阀出口存在的压力。附加背压：泄压阀在线运行时出口存在的背压，恒定的附加背压：泄

21、压阀在线运行时出口存在的背压，恒定的或变动的。或变动的。排放背压：泄压阀开启后排放系统中产生的背压。排放背压：泄压阀开启后排放系统中产生的背压。 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日41 of 200背压对泄压阀操作的影响：背压对泄压阀操作的影响：开启压力变化开启压力变化排量下降排量下降动作不稳定动作不稳定或同时出现以上三种情况或同时出现以上三种情况API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日42 of 200附加背压对泄压阀开启的影响：附加背压对泄压阀开启的影响： 1. 1. 对于常规式泄压阀，对于常规式泄压阀，如果附加背压是恒定的，如果附加背压是

22、恒定的，弹簧的实际弹簧的实际设定值应减去附加背压的数值，作为补偿。设定值应减去附加背压的数值，作为补偿。 2.2.如果附加背压是变动的，应该使用平衡式泄压阀或先导式如果附加背压是变动的，应该使用平衡式泄压阀或先导式泄压阀。泄压阀。 3. 3. 如果变动附加背压的数值很小，也可以使用常规式泄压阀，如果变动附加背压的数值很小，也可以使用常规式泄压阀，但是要注意：但是要注意：a.a.对于正常存在的所有附加背压，要对整定压力进行补偿；对于正常存在的所有附加背压，要对整定压力进行补偿；b. b. 排放时的最大压力不能超过规范允许的被保护设备的积聚压力。排放时的最大压力不能超过规范允许的被保护设备的积聚压

23、力。API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日43 of 200背压对常规式泄压阀工作和排量的影响：背压对常规式泄压阀工作和排量的影响： 1. 1. 过大的排放背压可能导致阀门处于不稳定工作状态过大的排放背压可能导致阀门处于不稳定工作状态频跳、颤频跳、颤 振、开高不够振、开高不够 2. 2. 使用常规式泄压阀，排放背压不能超过允许超过压力。如果背压使用常规式泄压阀，排放背压不能超过允许超过压力。如果背压 预计要超过此规定的限制，则应采用平衡式或先导式泄压阀。预计要超过此规定的限制，则应采用平衡式或先导式泄压阀。 3. 3. 平衡式阀门尤其适用于总背压近似不超过整定压力的平衡

24、式阀门尤其适用于总背压近似不超过整定压力的50%50%的工况下。的工况下。 4. 4. 对于平衡式阀门，高的背压将在阀瓣的不平衡区产生一个关闭。这对于平衡式阀门，高的背压将在阀瓣的不平衡区产生一个关闭。这 个力将导致开高减小，排放量也将随之减小。因此，针对排量的下个力将导致开高减小，排放量也将随之减小。因此，针对排量的下 降，制造商要提供排量修正系数（称为背压修正系数）。降，制造商要提供排量修正系数（称为背压修正系数）。 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日44 of 2003.4 冷态试验差压力（冷态试验差压力（CDTP） 1. 1. 泄压阀的实际工况与在试验台上设

25、定时的工况可能是不同的。为了补偿这泄压阀的实际工况与在试验台上设定时的工况可能是不同的。为了补偿这一影响，在试验台上要按一影响，在试验台上要按CDTP调整阀门的整定压力。调整阀门的整定压力。CDTP可能包括对实际工况可能包括对实际工况下背压和下背压和/ /或温度的修正。或温度的修正。 2. 2. 当排放温度超过当排放温度超过121时，考虑到时，考虑到阀门零件热膨胀和弹簧材料性能改变而阀门零件热膨胀和弹簧材料性能改变而引起的弹簧力的变化，引起的弹簧力的变化，需要有温度修正系数。当温度低于需要有温度修正系数。当温度低于- -59时，也需要补偿。时，也需要补偿。 3. 3. 常规式泄压阀，工作时如果

26、存在一个恒定的附加背压，则通常需要一个修常规式泄压阀，工作时如果存在一个恒定的附加背压，则通常需要一个修正系数以补偿背压。正系数以补偿背压。 4. 4. 如果如果CDTP包括对背压和温度的修正，则应计算差压，并乘上温度修正，包括对背压和温度的修正，则应计算差压，并乘上温度修正，以确定以确定CDTP。API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日45 of 2003.5 排放压力排放压力 排放压力排放压力=整定压力整定压力+超过压力超过压力 允许超过压力是根据适用规范所允许允许超过压力是根据适用规范所允许的积聚压力确定的。的积聚压力确定的。API RP 520 Part I 定径

27、程序2007年4月5日46 of 2003.6 气体和蒸气排放的定径气体和蒸气排放的定径喷嘴流动的临界流动特性喷嘴流动的临界流动特性API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日47 of 200理想气体的临界流动压力比理想气体的临界流动压力比 喷嘴下游的压力低于或等于临界流动压力喷嘴下游的压力低于或等于临界流动压力 ，则会，则会发生临界流动；超过临界流动压力，则会发生亚临界流发生临界流动；超过临界流动压力，则会发生亚临界流动。动。 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日48 of 200临界流动的定径临界流动的定径API RP 520 Part I 定

28、径程序2007年4月5日49 of 200常规式泄压阀（仅适用蒸气和气体）的恒定背压修正系数常规式泄压阀（仅适用蒸气和气体）的恒定背压修正系数, ,Kb API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日50 of 200图图3030平衡波纹管式泄压阀（蒸气和气体）的背压修正系数，平衡波纹管式泄压阀（蒸气和气体）的背压修正系数，Kb API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日51 of 200常规式和先导式泄压阀亚临界流动的定径常规式和先导式泄压阀亚临界流动的定径第一种方法第一种方法API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日52 of 200

29、常规式和先导式泄压阀亚临界流动的定径常规式和先导式泄压阀亚临界流动的定径另一种方法另一种方法API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日53 of 200平衡式泄压阀亚临界流动的定径平衡式泄压阀亚临界流动的定径 平衡式泄压阀应采用临界流动的公式定径。在这种情况下使用平衡式泄压阀应采用临界流动的公式定径。在这种情况下使用背压修正系数是考虑流速为亚临界，且阀瓣有下落到低于全开启高背压修正系数是考虑流速为亚临界，且阀瓣有下落到低于全开启高度的趋势（仅当达到全开启高度的情况才适合使用亚临界流动的公度的趋势（仅当达到全开启高度的情况才适合使用亚临界流动的公式）。背压修正系数式）。背压修

30、正系数Kb应由制造商提供。应由制造商提供。API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日54 of 2003.7 蒸汽排放的定径蒸汽排放的定径API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日55 of 2003.8 液体泄放的定径：泄压阀要求排量认证液体泄放的定径：泄压阀要求排量认证API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日56 of 200 图图31 31 用于液体的平衡波纹管式泄压阀因背压导致的修正系数，用于液体的平衡波纹管式泄压阀因背压导致的修正系数，KwKw API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日57 of 20

31、0 图图3636粘度的排量修正系数粘度的排量修正系数, ,KvKv API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日58 of 200 3.9 液体泄放的定径：泄压阀不要求排量认证液体泄放的定径：泄压阀不要求排量认证API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日59 of 200 图图37 37 未取得排量认证的泄压阀用于液体时针对超压的排量修正系数，未取得排量认证的泄压阀用于液体时针对超压的排量修正系数，KpKp API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日60 of 2003.10 液液/气两相泄放的定径气两相泄放的定径 如果泄压装置的介质是

32、处于气液平衡的液体或多相的流体，则如果泄压装置的介质是处于气液平衡的液体或多相的流体，则当流体流过装置时，将发生闪蒸，并产生气体。气体的生成，会降当流体流过装置时，将发生闪蒸，并产生气体。气体的生成，会降低装置的有效排量。低装置的有效排量。 附录附录D D中给出了一种推荐的两相流工况泄压装置的定径方法。中给出了一种推荐的两相流工况泄压装置的定径方法。但应该知道的是，现今还没有任何泄压装置获得两相流排量认证，但应该知道的是，现今还没有任何泄压装置获得两相流排量认证，因为还没有认证的试验方法。因为还没有认证的试验方法。 有关饱和水的内容，见有关饱和水的内容，见ASME规范第规范第卷附录卷附录111

33、1。 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日61 of 200 闪蒸和两相流工况会导致背压的增加，如果增加值过高或无法闪蒸和两相流工况会导致背压的增加，如果增加值过高或无法准确预测，则必须选用平衡式或先导式泄压阀。如果在喷嘴（阀座）准确预测，则必须选用平衡式或先导式泄压阀。如果在喷嘴（阀座）处没有达到平衡，则装置的实际流量将增大数倍。处没有达到平衡，则装置的实际流量将增大数倍。 设计者还应研究在液体闪蒸时可能发生的任何自冷作用所造成设计者还应研究在液体闪蒸时可能发生的任何自冷作用所造成的影响。结构的材料应适用于出口温度。的影响。结构的材料应适用于出口温度。 此外，安装必

34、须排除因水合物或可能的固体生成而发生流动阻此外，安装必须排除因水合物或可能的固体生成而发生流动阻塞的可能性。塞的可能性。 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日62 of 200是否有软件帮助选型？是否有软件帮助选型？ API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日63 of 200需要完成阀门的规格书需要完成阀门的规格书 API RP 520 Part I 定径程序2007年4月5日64 of 200附录附录A 爆破片装置规格清单爆破片装置规格清单附录附录B 用于气体或蒸气介质的泄压阀定径用于气体或蒸气介质的泄压阀定径 流量公式的评述流量公式的评述 附

35、录附录C 泄压阀规格清单泄压阀规格清单 附录附录D 气、液两相流泄放的定径气、液两相流泄放的定径 附录附录E 爆破片及爆破片及100%蒸汽流、恒管径的蒸汽流、恒管径的 管道系统的流量评估管道系统的流量评估 API RP 520 Part I 附录2007年4月5日65 of 200API RP 520 Part I 附录B附录附录B 用于气体或蒸气介质的泄压阀定径流量公式的评述用于气体或蒸气介质的泄压阀定径流量公式的评述 公式基本上是基于泄压阀喷嘴附近流体的质量平衡和公式基本上是基于泄压阀喷嘴附近流体的质量平衡和能量平衡，主要假设条件为：能量平衡，主要假设条件为： 理想气体理想气体 喷嘴与外界

36、没有热量交换（即是绝热流动）喷嘴与外界没有热量交换（即是绝热流动） 蒸汽膨胀是等熵过程蒸汽膨胀是等熵过程 2007年4月5日66 of 200附录附录D 气、液两相流泄放的定径气、液两相流泄放的定径 本附录中介绍的两相流定径方法，是若干现在正在应用的技术本附录中介绍的两相流定径方法，是若干现在正在应用的技术和随着时代的前进还在逐步发展的新方法之中的一种方法。和随着时代的前进还在逐步发展的新方法之中的一种方法。 要强调的是，两相流计算需要使用特殊的方法，这一问题已经要强调的是，两相流计算需要使用特殊的方法，这一问题已经为人们完全认识。为人们完全认识。 要指出的是，本附录中介绍的方法还没有通过试验

37、验证，现在要指出的是，本附录中介绍的方法还没有通过试验验证，现在也没有一个被承认的泄压阀两相流排量的验证程序。也没有一个被承认的泄压阀两相流排量的验证程序。 气气/液两相流排放有许多不同的情况，要采用不同的方法。液两相流排放有许多不同的情况，要采用不同的方法。API RP 520 Part I 附录D2007年4月5日67 of 200 API RECOMMENDED PRACTICE 520Sizing, Selection, and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries炼油厂泄压装置的定径、选择和安装炼油厂泄压装置

38、的定径、选择和安装第第部分部分安装安装第第5版版 2003年8月2007年4月5日68 of 200 1 1 范围范围 本推荐方法为最大允许工作压力（本推荐方法为最大允许工作压力（MAWP）15 psig（1.03 barg或或103 kPA) )的设备用泄压装置的安装的设备用泄压装置的安装提供了指导方法。提供了指导方法。 2 2 参考标准参考标准 3 3 术语定义术语定义按按API RP 520 第第部分部分 API RP 520 Part II2007年4月5日69 of 200 4 泄压装置的进口管线泄压装置的进口管线4.1 一般要求一般要求 需考虑到流动、应力以及振动等的影响。需考虑到

39、流动、应力以及振动等的影响。4.2 进口管线压降的限制和管线的结构进口管线压降的限制和管线的结构 泄压阀进口过大的压力损失将导致阀门快速的开启、关闭甚至频跳泄压阀进口过大的压力损失将导致阀门快速的开启、关闭甚至频跳 在被保护设备和泄压阀之间的总的不可恢复的压力损失不应超过阀门整定在被保护设备和泄压阀之间的总的不可恢复的压力损失不应超过阀门整定压力的压力的3% 压力损失应按泄压阀的额定排量来计算压力损失应按泄压阀的额定排量来计算 进口管线的名义尺寸必须大于等于泄压阀进口连接的名义尺寸进口管线的名义尺寸必须大于等于泄压阀进口连接的名义尺寸 API RP 520 Part II2007年4月5日70

40、 of 200 API RP 520 Part II2007年4月5日71 of 200 API RP 520 Part II2007年4月5日72 of 200 API RP 520 Part II2007年4月5日73 of 200 先导式泄压阀的远程感应先导式泄压阀的远程感应 先导式泄压阀的远程感应可以使用在进口管线压力损失过大，或者先导式泄压阀的远程感应可以使用在进口管线压力损失过大，或者由于主阀所限使得主阀安装的压力源和导阀感应点必须分开的情况下。由于主阀所限使得主阀安装的压力源和导阀感应点必须分开的情况下。 对于流动式导阀，远程感应管线的尺寸应保证在对于流动式导阀，远程感应管线的尺

41、寸应保证在110%整定压力、整定压力、流过导阀的流量为最大的情况下，其压力损失为不大于整定压力的流过导阀的流量为最大的情况下，其压力损失为不大于整定压力的3%。 对于非流动式导阀，由于主阀开启和排放时没有系统介质流过导阀，对于非流动式导阀，由于主阀开启和排放时没有系统介质流过导阀，所以远程感应管线的过流面积为所以远程感应管线的过流面积为0.07in (45mm)就足够了。就足够了。API RP 520 Part II2007年4月5日74 of 200 API RP 520 Part II2007年4月5日75 of 2004.3 在排放管线内的静负荷产生的进口应力在排放管线内的静负荷产生的进

42、口应力 这些应力可以导致泄压阀的泄漏、故障这些应力可以导致泄压阀的泄漏、故障 热应力热应力 机械应力机械应力API RP 520 Part II2007年4月5日76 of 200 4.4 排放反力产生的进口应力排放反力产生的进口应力 确定敞开排放系统中的排放反力确定敞开排放系统中的排放反力API RP 520 Part II2007年4月5日77 of 200 确定敞开排放系统中的排放反力确定敞开排放系统中的排放反力 蒸气排放蒸气排放 两相排放两相排放API RP 520 Part II2007年4月5日78 of 200 确定封闭排放系统中的排放反力确定封闭排放系统中的排放反力 泄压装置在

43、稳定流动状态排放向一个封闭系统的情况下，通常不会对入口泄压装置在稳定流动状态排放向一个封闭系统的情况下，通常不会对入口管线产生大的反力和弯矩，因为在封闭系统内压力和流速的变化是小的。管线产生大的反力和弯矩，因为在封闭系统内压力和流速的变化是小的。 仅仅是在那些突然膨胀的地点存在着排放反力的计算。对于封闭排放系仅仅是在那些突然膨胀的地点存在着排放反力的计算。对于封闭排放系统，无法提供简化分析方法。统，无法提供简化分析方法。4.5 进口管线中的隔离阀进口管线中的隔离阀 设置按第设置按第6章的指南章的指南 API RP 520 Part II2007年4月5日79 of 200 4.6 与泄压阀组合

44、使用的爆破片装置与泄压阀组合使用的爆破片装置 API RP 520 Part II2007年4月5日80 of 200 当爆破片装置使用在泄压阀和被保护容器之间时，在爆破片和泄压当爆破片装置使用在泄压阀和被保护容器之间时，在爆破片和泄压阀之间应有一个泄出孔、压力表、试验用旋塞阀或其他适当的报警指阀之间应有一个泄出孔、压力表、试验用旋塞阀或其他适当的报警指示器。示器。 在泄压阀前面只能采用无碎片型爆破片装置。在泄压阀前面只能采用无碎片型爆破片装置。5 泄压装置的排放管线泄压装置的排放管线5.1 一般要求一般要求 排放管线的安装必须保证泄压装置正常的性能和足够的泄出。排放管线的安装必须保证泄压装置

45、正常的性能和足够的泄出。 5.2 排放流体的安全处置排放流体的安全处置API RP 520 Part II2007年4月5日81 of 200 5.3 背压限制和管线的尺寸背压限制和管线的尺寸 在进行泄压阀排放管线的设计时，应当考虑到附加背压和排放背压对在进行泄压阀排放管线的设计时，应当考虑到附加背压和排放背压对于泄压阀动作特性的共同影响。排放管线的设计应使得系统中任何泄压于泄压阀动作特性的共同影响。排放管线的设计应使得系统中任何泄压装置的背压都不超过允许值。装置的背压都不超过允许值。 5.4 对于先导式泄压阀的注意事项对于先导式泄压阀的注意事项 当先导式泄压阀的附加背压超过入口压力时，能够导

46、致主阀的开启产当先导式泄压阀的附加背压超过入口压力时，能够导致主阀的开启产生回流。需要使用特殊的附件（回流保护器）来防止这种回流。生回流。需要使用特殊的附件（回流保护器）来防止这种回流。API RP 520 Part II2007年4月5日82 of 2005.5 泄放过程中的排放管线应力泄放过程中的排放管线应力 当系统内管线突然扩张或当泄压装置刚开始动作而产生了不稳定流动当系统内管线突然扩张或当泄压装置刚开始动作而产生了不稳定流动时，会产生较大的作用力。时，会产生较大的作用力。5.6 排放管线中的隔离阀排放管线中的隔离阀 按第按第6章的指南章的指南5.7 安装在泄压阀出口的爆破片安装在泄压阀

47、出口的爆破片 进行泄压阀的设计时，应考虑到即使有背压积聚在泄压阀和爆破片进行泄压阀的设计时，应考虑到即使有背压积聚在泄压阀和爆破片之间时，阀门也应在正确的定压值开启。之间时，阀门也应在正确的定压值开启。API RP 520 Part II2007年4月5日83 of 2006 压力排放管线中的隔离（截断）阀压力排放管线中的隔离（截断）阀 API RP 520 Part II2007年4月5日84 of 2006.1 概述概述 隔离阀的设计、安装和管理必须认真对待，以确保工厂安全。隔离阀的设计、安装和管理必须认真对待，以确保工厂安全。6.2 应用应用 如果泄压装置存在着泄漏、堵塞或其他严重影响动

48、作性能的问题，如果泄压装置存在着泄漏、堵塞或其他严重影响动作性能的问题，就要提供泄压装置的隔离和备份。这样设计的目的就是在工艺装置不就要提供泄压装置的隔离和备份。这样设计的目的就是在工艺装置不停车的情况下能对泄压装置进行检测、维护和修理。停车的情况下能对泄压装置进行检测、维护和修理。 然而，然而，隔离阀的使用存在着潜在的危险因素。隔离阀的使用存在着潜在的危险因素。API RP 520 Part II2007年4月5日85 of 200 6.3 隔离阀的要求隔离阀的要求 1，阀门应为全孔流道式。隔离阀的最小流通面积应等于或大于泄，阀门应为全孔流道式。隔离阀的最小流通面积应等于或大于泄压阀的进口面

49、积；为了将出口背压减至最小，建议出口隔离阀的最小压阀的进口面积；为了将出口背压减至最小，建议出口隔离阀的最小流通面积等于或大于泄压阀的出口面积。流通面积等于或大于泄压阀的出口面积。 2，阀门应符合相应管线压力级。，阀门应符合相应管线压力级。 3，阀门应具备锁闭或铅封于开启状态的功能。除非进口隔离阀首，阀门应具备锁闭或铅封于开启状态的功能。除非进口隔离阀首先关闭使进口隔离阀和泄压阀之间的压力充分泄压，否则当被保护压先关闭使进口隔离阀和泄压阀之间的压力充分泄压，否则当被保护压力容器在使用过程中时绝对不能关闭出口隔离阀。力容器在使用过程中时绝对不能关闭出口隔离阀。API RP 520 Part II

50、2007年4月5日86 of 200 4，当进口隔离阀使用闸阀时，应使阀杆水平安装，或者与水平位置当进口隔离阀使用闸阀时，应使阀杆水平安装，或者与水平位置偏转最大不超过偏转最大不超过45的位置，以防止闸板掉落而阻塞流体流动。的位置，以防止闸板掉落而阻塞流体流动。 5，隔离阀和泄压装置之间应装有泄出阀以便在完成维修之前能够安隔离阀和泄压装置之间应装有泄出阀以便在完成维修之前能够安全地泄放掉系统压力。全地泄放掉系统压力。 6，为使进口隔离阀和出口隔离阀之间能正确操作，应在其间采用联为使进口隔离阀和出口隔离阀之间能正确操作，应在其间采用联锁系统。锁系统。 当出口隔离阀和进口隔离阀联合使用，在泄压装置

51、投入使用时应首当出口隔离阀和进口隔离阀联合使用，在泄压装置投入使用时应首先将出口隔离阀先于进口隔离阀完全开启。先将出口隔离阀先于进口隔离阀完全开启。 7，隔离阀应涂上特别的颜色或作特殊的标识。隔离阀应涂上特别的颜色或作特殊的标识。API RP 520 Part II2007年4月5日87 of 200备份泄放能力的安装备份泄放能力的安装 在具有腐蚀和污秽的工况下，或者是泄压装置在具有腐蚀和污秽的工况下，或者是泄压装置必须经常进行检查和校验的情况下，建议应安装必须经常进行检查和校验的情况下，建议应安装有一个附加的泄压装置，无论哪套泄压装置处于有一个附加的泄压装置，无论哪套泄压装置处于非工作状态，

52、都要保证达到非工作状态，都要保证达到100%的设计泄放能力。的设计泄放能力。 当采用备份的当采用备份的泄压装置时，要采用机械的联泄压装置时，要采用机械的联锁或管理控制使隔离阀处于正确的开关位置，以锁或管理控制使隔离阀处于正确的开关位置，以确保容器或设备超压保护的安全。确保容器或设备超压保护的安全。2007年4月5日88 of 200 2007年4月5日89 of 200 2007年4月5日90 of 200 带有双泄压装置的三通切换阀的安装带有双泄压装置的三通切换阀的安装 可以选择三种型式的三通切换阀：通过进出口管线连接可以选择三种型式的三通切换阀：通过进出口管线连接的三通球阀、往复阀型式和旋

53、转阀型式。的三通球阀、往复阀型式和旋转阀型式。 1, ,安装泄压阀的三通切换阀，在定径时应确保其进口损安装泄压阀的三通切换阀，在定径时应确保其进口损失满足失满足4.24.2节的要求。一些三通切换阀的设计是使其最小节的要求。一些三通切换阀的设计是使其最小流通面积等于或大于为那一管线所设计的泄压阀的进口面流通面积等于或大于为那一管线所设计的泄压阀的进口面积，而另一些的设计则不得不使管线的尺寸大于泄压阀以积，而另一些的设计则不得不使管线的尺寸大于泄压阀以减小进口压力损失。减小进口压力损失。2007年4月5日91 of 200 2, ,三通切换装置设计时应防止在切换过程中的任何时候两台三通切换装置设计

54、时应防止在切换过程中的任何时候两台泄压装置被同时隔离开。泄压装置被同时隔离开。3, ,三通切换阀应附带有一明确的指示标记，以确定是哪一台三通切换阀应附带有一明确的指示标记，以确定是哪一台泄压装置处于工作中。泄压装置处于工作中。4, ,在进口隔离阀和被隔离的泄压装置之间应安装有泄出阀，在进口隔离阀和被隔离的泄压装置之间应安装有泄出阀，以便在被隔离的泄压装置完成维修之前安全地泄放掉其进以便在被隔离的泄压装置完成维修之前安全地泄放掉其进口的压力。口的压力。5，在安装于进口三通切换阀上的泄压装置的出口一侧可以在安装于进口三通切换阀上的泄压装置的出口一侧可以使用单独的隔离阀。使用单独的隔离阀。 6，三通

55、阀也可以用于出口隔离。三通阀也可以用于出口隔离。 7，隔离阀应具备锁闭或铅封于固定位置的功能。隔离阀应具备锁闭或铅封于固定位置的功能。 2007年4月5日92 of 200 6.4 隔离阀安装的例子隔离阀安装的例子6.5 对于隔离阀的管理控制对于隔离阀的管理控制 需要专门授权人来执行；需要专门授权人来执行； 不断更新的记录；不断更新的记录； 定期检查。定期检查。2007年4月5日93 of 2007 阀盖或导阀泄出管阀盖或导阀泄出管 根据泄压阀的类型，要求根据泄压阀的类型，要求阀盖或导阀有正确的泄阀盖或导阀有正确的泄出方式以确保阀门正常的动作性能出方式以确保阀门正常的动作性能 常规式阀门（无特

56、殊要求）常规式阀门（无特殊要求） 平衡波纹管式阀门平衡波纹管式阀门 阀盖泄出孔必须敞开，以保证阀门的正常功能。阀盖泄出孔必须敞开，以保证阀门的正常功能。若介质易燃、有毒或者具有腐蚀性，应将阀盖泄出孔若介质易燃、有毒或者具有腐蚀性，应将阀盖泄出孔用管子引至一个安全的地点。用管子引至一个安全的地点。 平衡活塞式阀门平衡活塞式阀门 阀盖泄出口应始终在一个安全的位置通向大气阀盖泄出口应始终在一个安全的位置通向大气。 先导式阀门先导式阀门 泄出孔通常通向大气或通过管线引至安全地点泄出孔通常通向大气或通过管线引至安全地点 。若导阀不是平衡式的设计，应尽可能避免背压对于。若导阀不是平衡式的设计，应尽可能避免背压对于导阀的影响。导阀的影响。2007年4月5日94 of 200