GB/T 24921.1-2010
基本信息
标准号:
GB/T 24921.1-2010
中文名称:石化工业用压力释放阀的尺寸确定、选型和安装 第1部分:尺寸的确定和选型
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
发布日期:2010-08-09
出版语种:简体中文
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相关标签:
石化工业
压力
释放
尺寸
选型
安装
标准分类号
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
标准价格:0.0 元
出版日期:2010-12-31
相关单位信息
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
标准简介
GB/T 24921.1-2010 石化工业用压力释放阀的尺寸确定、选型和安装 第1部分:尺寸的确定和选型 GB/T24921.1-2010 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS_23.060.99
中华人民共和国国家标准
GB/T24921.1—2010
石化工业用压力释放阀的
尺寸确定、选型和安装
第1部分:尺寸的确定和选型
Sizing,selection and installation of pressure relieving valves forpetrochemical industries-Part1:Sizing and selection2009-08-09发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2010-12-31实施
规范性引用文件
术语和定义
类型待征
结构形式
4.2特性
类型选用bzxz.net
尺寸确定
一般要求
有效面积和有效排量系数
背压力
冷态试验差压力
排放压力
气体用压力释放阀的尺寸确定
蒸汽用压力释放阀的尺寸确定·液体用压力释放阀的尺寸确定.
液体/蒸汽两相介质用压力释放阀的尺寸确定附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
附录F(资料性附录)
临界流动时气体介质的尺寸确定实例亚临界流动时气体介质的尺寸确定实例替代方法气体介质的尺寸确定实例...临界流动时蒸汽介质的尺寸确定实例需排量验证的液体介质的尺寸确定实例两相介质用压力释放阀的尺寸确定GB/T24921.1—2010
GB/T 24921.12010
GB/T24921《石化工业用压力释放阀的尺寸确定、选型和安装》分为两个部分:第1部分:尺寸的确定和选型;
一第2部分:安装。
本部分为GB/T24921的第1部分。本部分修改采用API520-1:2000&精炼厂压力释放装置尺寸的确定、选型及安装第1篇:尺寸的
确定和选型》(英文版)。
本部分与APY520-1:2000相比主要技术差异如下:本部分不包含压力释放装置中的防爆膜等内容:API520-12000标准中的部分术语,在我国有关标准中已有定义或本部分正文中未出现的,本标准不再定义;
删除了API520-1:2000中“2.3防爆膜装置”和“2.4销启动的装置”;
-—删除了API520-1:2000中“3.11防爆膜装置尺寸的确定”;删除了API520-1:2000中“附录C泄压阀规范单”。本部分附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F均为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国阀门标准化技术委员会(SAC/TC188)归口。本部分起草单位:合肥通用机械研究院、杭州华惠阀门有限公司、上海凯特阀门制造有限公司、上海安德森·格林伍德·克罗斯比阀门有限公司、国家油气田井口设备质量监督检验中心。本部分主要起草人:黄明亚、陈立龙、张明、王德平、刘晓春、王秋林、辜志宏。1范围
石化工业用压力释放阀的
尺寸确定、选型和安装
第1部分:尺寸的确定和选型
GB/T24921.12010
GB/T24921的本部分规定了石化工业用的气体、蒸汽、不可压缩性流体和两相流介质的压力释放阀的术语和定义、类型特征和尺寸的确定等。本部分适用于石化工业用整定压力不小于0.1MPa的压力释放阀。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T24921的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T12241安全阀一般要求
GB/T12242压力释放装置性能试验规范GB/T24920石化工业用钢制压力释放阀3术语和定义
GB/T12241、GB/T12242确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1压力释放阀
压力释放阀
pressurereliefvalve
是一种压力释放装置,设计为在恢复正常工况后重新关闭而防止介质继续流出。3.1.2
弹簧直接载荷式压力释放阀springdirect-loadedpressurereliefvalve是一种由弹簧直接的加载并由进口静压力驱动的压力释放阅。3.1.3
常规式压力释放阀conventionalpressurereliefvalve是一种弹簧直接载荷式压力释放阀,其动作直接受到背压力的影响。3. 1.4
平衡式压力释放阀balancedpressurereliefvalve是一种弹簧直接载荷式压力释放阀,其结构设置了一个波纹管或其他的方法使背压力的变化给阀门动作带来的影响降到最低。
先导式压力释放阀pilot-operatedpressurereliefvalve是一种压力释放阀,其主释放装置同辅助的自驱动压力释放阀组合在一起并受后者控制。3.2压力
积聚压力
haccumulationpressure
在压力释放阀排放时允许超过系统最大允许工作压力的压力增量。当整定压力等于最大允许工作1
GB/T24921.1—2010
压力时,积聚压力等于超过压力。通常用压力单位或用最大允许工作压力的百分数表示。3.2.2
最大允许工作压力
maximumallowableworkingpressure是指系统在特定材料和设计温度下,系统(气相)顶部所允许承受的最大表压力。3.3有效排量系数
有效排量系数
effectivecoefficientof discharge是名义值,与有效排放面积--起用于计算压力释放阅所需的最小排放量。该排放量是根据给出的初步确定尺寸的相应公式计算确定的。3.4面积
effectivearea
有效面积
计算过程中,用于初步确定压力释放阀的尺寸。3.4.2
有效排放面积
effectivedischargetarea
计算面积,它与有效排量系数一起用来初步确定尺寸的公式中计算压力释放阀所需的最小排放量。3.4.3
流道有效面积
flow effective area
标准中流道代号“D”~“T”所表示的规范流道孔面积。4类型特征
4.1结构形式
常规压力释放阀的典型结构形式如图1所示。4.1.1
1——阀座;
2—阀体;
调节圈;
4—密封面;
5-阀;
6—弹簧;
阀盖;
常规压力释放阀
调节螺杆;
9---闽杆;
阔帽。
4.1.2平衡式压力释放阀的典型结构形式如图2和图3所示。12
阀座;
阀体;
调节圈;
密封面:
阀鞍;
波纹管;
弹簧;
阀盖,
检漏孔;
调节螺杆;
阀杆;
阀帽。
波纹管平衡式压力释放阀
先导式压力释放阅的典型结构形式如图4所示。10
主阀;
内取压管;
阔座;
导阀供应管;
过滤器;
压调节装置:
导阀阀座;
导阀阀瓣;
调节螺杆;
导阀;
导阅排放管。
a)突开动作的先导式压力释放阀(流动型)2
阀座;
阀体;
调节圈;
密封面;
主阀;
内取压管:
阀座;
泄压调节;
导阀;
波纹管;
弹簧;
阀盖;
检漏孔;
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调节螺杆;
一阀杆;
--阀帽;
平街活塞。
带辅助平衡活塞的波纹管
平衡式压力释放阀
泄压座:
导阀排放管;
导阀座;
阀游;
导阀调节机构:
调节螺钉;
密封件;
防逆流装置。
b)突开动作的先导式压力释放阀(非流动型)图4
先导式压力释放阅
GB/T24921.1—2010
主阀;
内取压管:
阀座;
阀瓣;
过滤器;
导阀;
导阀座;
泄压调节;
传感隔膜:
导阀魁:
排放管。
信号管:
一传感室;
c)调节动作的先导式压力释放阀(流动型)图4(续)
4.2特性
主间;
阀磐;
导阀反馈活塞:
传感隔膜;
调节螺钉;
导阀。
d)调节动作的先导式压力释放眠(非流动型)压力释放阀与系统各压力之间的关系特性如图5所示。系统压力要求
最大允许积聚压力
(着火工况)
多个阔门(非着火工况)
的最人允许积案压力
单个岗门(非着火工况)
的最大允许积聚压力
设计压力
(最人充许工作压力)
预期的最大操作压力
系统压力
(蛋筝)
压力释放解的典型特性
确定着火工况尺寸
用的级大排放压力
确定多个阀门尺寸
用的最大排放压力
确定单个阀门尺寸
用的最大排放压力
补充离门(着火工况)
的最大允许整定压力
阴加(多个)阀门的
最大允许整定压力
单个阀门的
最大允许整定压力
单个闵门的回座压力
密对试验压力
图5压力释放阀与系统各压力之间的关系4.2.2压力释放阀中开启高度和系统压力之间的典型关系如图6所示。100
启闭压差
繁定压力
超过压力
最人排放压力
GB/T24921.1—2010
图6压力释放阀的阀辨开启高度和系统压力之间的典型关系4.2.3
先导式压力释放阀中开启高度和系统压力之间的典型关系如图7和图8所示。100
闭压差
超过压力
整定压力
级大排放压力
图7突开动作的先导式压力释放阀阀瓣开启高度和系统压力之间的典型关系4.3类型选用
启闭玉
超过压力
整定压力
最大排放压力
图8调节动作的先导式压力释放阀阀瓣开启高度和系统压力之间的典型关系4.3.1常规式压力释放阀通常用于附加背压力是恒定的或排放背压力不大于整定压力的10%的场合。4.3.2当排放背压力较大(大于整定压力的10%)或相对于整定压力的附加背压力变动较大时,通常选用平衡式压力释放阅。
4.3.3平衡式压力释放阀也可用于腐蚀性介质工况,通过其结构设置将排放介质与阀门内部零件(阀杆、导向套、弹簧、阀盖等)隔离,从而防止这些重要零部件因受介质腐蚀而失效。4.3.4当系统中预期的最大操作压力高于图5所示的百分数时,通常选用先导式压力释放阀。对单-介质常选用流动型,而多相介质常选用非流动型。4.3.5当用于可压缩介质时,其尺寸按5.6.3、5.6.4和5.7进行计算。当用于不可压缩介质时,其尺寸按5.8进行计算。
4.3.6在选型计算中,应考虑压力释放阀的特性(见图6~图8),当阀瓣开启高度小于流道直径的四分之一时,阀的排量取决于帘面积,当阀避开启高度不小于流道直径的四分之一时,阀的排量取决于流道面积。5尺寸确定
5.1一般要求
5.1.1应合理地考虑可能导致超压的各种意外事件,从而确定超压保护所要求的条件以及采用压力释放的尺寸和类型。
5.1.2要估算导致超压的各种意外事件所产生的压力并计算出所需要释放的介质排量。计算排量时,5
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需要工艺流程图、材料、管道、容器和设备设计规范等依据。5.1.3对需要进行超压保护的一系列运行条件(包括着火工况,非着火工况)下的释放要求应进行详细的分析和确认。
5.2有效面积和有效排量系数
5.2.1在5.6、5.7和5.8的相应计算公式中,有效面积和有效排量系数用来初步确定压力释放阀的尺寸。5.2.2有效面积和有效排量系数只用于进行初步选型计算,与具体的特定阀门的设计没有直接关系。最终满足使用要求的阅门其实际流道面积通常比标准的有效面积大,额定排量系数比有效排量系数小。5.2.3额定排量系数是通过试验验证得出的平均系数乘以0.9来确定,其值通带小于有效排量系数(尤其是蒸汽介质用阀门,该有效排量系数为0.975)。5.2.4当压力释放阀选定后,应用该阀的实际流道面积和额定排量系数来验证该阀的额定排量,验证的排量应达到或超过5.6、5.7和5.8相应公式计算的排量,从而验证该阀是否有足够的排量来满足应用要求。
5.3背压力
5.3.1背压力会引起开启压力的变化、流量的减少和排量的不稳定以及三种可能同时出现的情况。5.3.2在压力释放阀出口处存在附加背压力和排放背压力时,压力释放阀开启后其排放系统的背压力的大小等于附加背压力和排放背压力的总和。5.3.3对于常规压力释放阀,排放背压力不应超过允许的超过压力。当排放背压力不大于整定压力的10%时,在气体(临界流动)或液体介质用压力释放阅确定尺寸计算公式中,则不需要用排量的背压修正系数进行修正(即K。1.0)。
5.3.4当总的背压力不超过整定压力的50%时,应选用平衡式压力释放阀。5.3.5对于平衡式压力释放阀,当总的背压力高达整定压力的50%范围时,需对排量进行修正,排量的背压修正系数见图9和图10。
10%超过压力
16%超过压力
5101520253035404550
背压对整定压力百分比=(p/p,)×100P=背压(表压)P,=整定压力(表压)图9波纹管平衡式压力释放阀(蒸汽或气体用)的背压修正系数K,
01020304050
背压对整定压力百分比=(pb/p,)×100P-背压(表压)p,整定压力表压)图10波纹管平衡式压力释放阀(液体用)的背压修正系数Kw
5.3.6当用于可压缩流体(不包括多相)的总的背压力超过整定压力的50%时,此时的流动属于亚临界流动,应使用5.6.4中的计算式,其排量的背压修正系数可向制造厂进行咨询。5.3.7在先导式压力释放阀中,阀门的开启高度不受背压力的影响,对于临界流动的可压缩流体,其排量的背压修正系数为1.0。
5.4冷态试验差压力
5.4.1冷态试验差压力包含了对温度和背压力等运行条件所作的修正。5.4.2当常规压力释放阅在室温条件的试验台上进行整定压力试验而用于高温工作条件或用于恒定背压力下时,需要对整定压力进行修正。6
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5.4.3冷态试验差压力的调整,对于有恒定背压力下的常规压力释放阅,应把所需的整定压力减去附加背压力;对于平衡式压力释放阀,附加背压力对整定压力没有影响;对于排放温度超过120℃C或低于一59℃的压力释放阀,需要一个整定压力的温度修正系数进行修正,应向制造厂进行咨询。5.5排放压力
5.5.1排放压力的确定
5.5.1.1应根据相应规范所允许的积聚压力来确定允许的超过压力,按整定压力与所要保护系统的最大允许工作压力之间的不同关系,来确定允许的超过压力。当整定压力等于最大允许工作压力时,允许的超过压力等于允许的积聚压力(见图5)。5.5.1.2设计时,应考虑到地面海拔相对应的大气压。5.5.1.3液体用压力释放阀排放压力的确定方法与蒸汽用压力释放阀排放压力的确定方法相似,或按订货合同的要求。
根据压力释放阀与所要保护系统各压力之间的关系,对压力释放阀最大积聚压力和整定压力的限制见表1。
工况条件
非着火工况
着火工况
第一个阀门
附加阀门
第一个阔门
附加阀门
补充阔阀门
压力释放阀整定压力和积聚压力的限制单个阀门
最大整定压力
注:表中数值为最大允许工作压力的百分数。5.5.2操作意外
5.5.2.1单个阀门
最大积聚压力
多个阀门
最大整定压力
最大积聚压力
为防止操作(非着火)意外的在由单个阀门所受保护的系统中,其积聚压力应限制为最大允许工作压力的110%,该阀门的整定压力不应超过系统最大允许工作压力。单个压力释放阀的排放压力按表2的要求。
整定压力小于
最大允许工作压力
整定压力等于
最大允许工作压力
单个阀门(操作意外)的排放压力性
受保护系统的最大允许工作压力最大积聚压力
阀门整定压力力,
允许的超过压力
排放压力p。
受保护系统的最大允许工作压力最大积案压力
阀门整定压力力,
允许的超过压力
排放压力pa
注:当最大允许工作压力为103kPa~207kPa时,允许的积案压力为21kPa。数值/%
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5.5.2.2多个阀门
为防止操作(非着火)意外的在由多个阀门所保护的系统中,其积聚压力应限制为最大允许工作压力的116%。第一个阀门的整定压力不应超过最大允许工作压力。附加的一个或多个阀门的整定压力不应超过最大允许工作压力的105%。多个压力释放阀的排放压力按表3的要求。表3多个阀门(操作意外)的排放压力特
第一个压力释放阀
附加压力释放阀
受保护容器的最大允许工作压力最大积聚压力
闵门整定压力力,
允许的超过压力
排放压力P
受保护容器的最大允许工作压力最大积聚压力
阀门整定压力力。
允许的超过压力
排放压力pd
注:当最大允许工作压力为103kPa~207kPa时,允许的积聚压为28kPa。5.5.3着火意外
数值/%
5.5.3.1用于着火意外的压力释放阀,其所受保护的系统的积聚压力应限制为大允许工作压力的121%,此规定适用于单个阀门、多个阀门的组合和补充阀门。5.5.3.2用于着火意外的单个或多个组合的压力释放阀也可以用于非着火意外操作而规定的压力释放要求,条件是非着火意外工况下的积案压力应严格限制为最大允许工作压力的110%和116%。5.5.3.3单个阀门
当着火工况下的系统是通过单个阀门进行超压保护时,则单个阀门的整定压力不应超过最大允许工作压力。整定压力不大于系统最大允许工作压力的单个压力释放阀的排放压力按表4的规定。
阀门整定压力小于
最大允许工作压力
阅门整定压力等于
最大允许工作压力
单个阀门(着火工况)的排放压力性
受保护系统的最大允许工作压力最大积聚压力
阀门整定压力p,
允许的超过压力
排放压力pa
受保护系统的最大允许工作压力最大积聚压力
阔门整定压力p,
允许的超过压力
排放压力P
数值/%
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