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常用安全阀选用与计算方法浅析
摘要:安全阀是安全泄放装置的一种，在意外发生时可以起到保护压力系统的作用。安全阀的合理选型对整个压力系统的保护有至关重要的作用，本文阐述了安全阀的定义、作用、分类，详细介绍了锅炉房设计中常用安全阀的选型及计算，列举了锅炉房设计中经常遇到的工程实例进行计算并选型，最后提出常用安全阀选型的注意事项。通过对安全阀的合理选型，使得安全阀运行可靠，防止安全事故的发生。同时，在安全阀满足使用的要求下，节省了材料，避免了不必要的浪费。
关键词：安全阀选型选型实例
安全阀的定义：
安全阀是保护压力系统，防止意外发生的安全保护装置。当压力容器、压力管道和其他压力设备等压力系统中的工作介质超过规定数值，阀门的启闭件自动打开并开始排放压力介质，以防止压力继续升高，当排放至压力低于规定值后，启闭件自动关闭，保证系统安全运行，这一类对压力系统起保护作用的阀门称为安全阀。
安全阀一般是按照结构形式或启闭件开启高度进行分类的[1]。按照结构形式，安全阀可以分为重锤式、脉冲式、先导式、弹簧式；按照启闭件开启高度分类，安全阀可以分为微启式和全启式，其中微启式安全阀开启高度在喉部直径的范围内，全启式安全阀大于等于喉部直径。
安全阀的选型：
安全阀的选型主要涉及两个方面的问题。一方面是压力系统的工作条件，包括工作介质的性质、工作压力、工作温度、允许超压限度、必需排量等；另一方面是阀门本身的材质和结构形式[2]。总的原则是根据系统内介质的特性选用阀门的材质和结构形式；根据系统的工作压力计算得出安全阀的压力启闭范围；根据系统的工作温度选出安全阀的使用温度；根据系统安全排放量计算安全阀喉部面积或直径。动力管道上使用的大多数为弹簧式安全阀。
安全阀的工作温度：
由系统的工作温度确定安全阀的工作温度。
安全阀的公称压力：
在选用安全阀时，应根据阀门材料、工作温度和最大允许工作压力按照标准GB/T12224-2015《钢制阀门技术条件》中压力-温度额定值表确定阀门的公称压力。
安全阀的工作压力级：
选用安全阀时，应根据所需开启压力值确定阀门的工作压力级。
根据系统的工作压力pw，确定安全阀的开启压力pz取pz≤（1.1~1.05）pw；当pz＜0.18Mpa时，可适量提高pz相对于Pw的比值；
取系统的设计压力p等于或稍大于开启压力pz，即p≥pz；
安全阀的额定排放量
安全阀的通径应根据安全阀排气量来确定，安全阀的排气量大于并尽可能接近系统必需排量。安全阀的额定排放量计算如下[3]：
介质为气体
临界条件即时，排放量为：
亚临界条件即时，排放量为：
介质为液体
介质为饱和蒸汽
饱和蒸汽中蒸汽含量应不小于98%，过热度不大于11℃。
a）当≤10MPa时，
b）当10MPa＜≤22MPa时，
常用安全阀计算选型实例
经常涉及到的常用安全阀选型的压力系统有蒸汽系统、热水系统和压缩空气系统。
工程实例一4台25吨蒸汽锅炉房系统中的分气缸，直径1m，长度6.1m，工作压力1.4MPa，温度350℃。
选用步骤：
阀体材料：考虑到温度为350℃，为了使用安全，选用优质碳素钢；
公称压力：根据优质碳素钢和蒸汽的压力温度，阀门公称压力PN=2.5MPa；
连接形式：为了便于阀门装卸和维护，应采用法兰连接；
阀门类别与型号：选用全启式弹簧安全阀
选用安全阀型号为A48Y-25（带散热器），DN300（）。
工程实例二换热站热水供热系统，供暖负荷1370kW，安全阀开启压力0.32MPa，系统工作压力0.66MPa，温度60℃。
选用步骤：
阀体材料：选用碳素钢；
公称压力：根据碳素钢和热水的压力温度，阀门公称压力PN=1.6Mpa；
连接形式：为了便于阀门装卸和维护，应采用法兰连接；
阀门类别与型号：选用微启式弹簧安全阀
选用安全阀型号为A47Y-16C（平面型），DN25（）。
工程实例三某项目压缩空气罐，气体工作压力0.75MPa，温度25℃进口管径为DN80，管内最大流速10m/s。
选用步骤：
阀体材料：选用碳素钢；
公称压力：根据碳素钢和压缩空气的压力温度，阀门公称压力PN=1.6Mpa；
连接形式：为了便于阀门装卸和维护，应采用法兰连接；
阀门类别与型号：选用全启式弹簧安全阀
选用安全阀型号为A48Y-16C，DN80（）。
常用安全阀选用的注意事项
弹簧式安全阀有封闭式和不封闭两种，一般易燃、易爆或有毒介质选用封闭式；蒸汽或者惰性气体等可选用不封闭式。
排放气体或蒸汽时，一般选用全启式安全阀，全启式安全阀排量大，能迅速排放并且有良好的回座能力；排放介质为液体时，可选用微启式安全阀，微启式安全阀结构简单、采购和维修成本低。
排放气体或蒸汽时，全启式安全阀应选用带有扳手的，这样便于检查启闭件的灵敏度[4]。
带散热
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