外部火灾事故工况下安全泄放量计算

使用安全阀、爆破片是化工生产装置有效控制安全风险的重要手段之一。事故工况下,安全泄放量的正确计算是安全阀、爆破片正确计算、选型和使用的前提。该文重点对外部火灾事故工况下,盛装液体、气体(蒸汽)的四类典型容器(卧式、带裙座立式、不带裙座立式、球型)安全泄放量的计算进行了说明。以上四类容器受热润湿面积可运用不同形状(圆柱体、球体、旋转椭球体、圆等)的表面积公式进行计算。对于液体容器,外部火灾传入的热量通过容器内的润湿面积使内部物料气化,其安全泄放量的计算与受热润湿面积、容器外壁校正系数、危险系数和泄放条件下的汽化热有关。对于正常工况下容器内的介质物性状态为气体、蒸汽或超临界流体,但在泄放条件下为全气相的情况,安全泄放量的计算与受热润湿面积、金属壁温、泄放温度、泄放压力和分子量等因素有关。

容器充装液体介质时安全泄放量计算探讨

安全泄放量计算是压力容器设计中的一项重要内容。目前国内标准对容器盛装压缩气体或水蒸气、液化气体介质时的安全泄放量计算有明确的规定,但未给出介质为液体时的安全泄放量计算公式。本文通过对GB/T 150.1—2011附录B关于容器安全泄放量计算公式的推导,提出了液体泄放时安全泄放量的计算公式,并与API521中公式对比,验证了其可靠性。

气瓶安全泄放量计算方法探讨

基于目前国内外标准中对气瓶安全泄放量的计算存在诸多差异的现状,对国内原气瓶用爆破片标准GB 16918—1997、美国压缩气体协会标准CGAS-1.1—2005、美国石油学会标准API521—2007中气瓶泄放量的计算方法进行了分析。将CGAS-1.1安全泄放量公式中空气的当量体积排放量推导转化为实际介质的安全泄放质量流量,该成果有助于正确理解和应用CGAS-1.1标准。分析比较认为:CGAS公式计算结果较API相比,爆破片计算面积差别不大,但泄放阀结果明显偏大。API 521中对受火引起超压的气瓶泄放面积计算,具有扎实的理论基础,但对因其他原因导致的超压,适用性有待考证。GB 16918中气瓶安全泄放量公式采用的是CGAS-1.1中适用于单一压力泄放阀的泄放量公式,因此当泄放装置采用爆破片时,不能采用GB 16918进行计算,建议补充完善GB 16918中安全泄放相关内容。

CGAS-1.1中关于气瓶安全泄放量计算方法的再讨论

气瓶安全泄放量的准确计算是开展气瓶超压泄放设计的基础。比较权威的美国压缩气体协会标准CGAS-1.1对多种类型的气瓶安全泄放量计算作了规定。由于国内较多研究人员对CGAS-1.1标准计算方法不够理解,分析了CGAS-1.1标准中气瓶安全泄放量的计算方法。结果表明,CGAS-1.1标准虽然对采用压力泄放阀以及压力泄放阀以外的气瓶安全泄放量规定了不同的计算公式,但当换算为实际气体的安全泄放量时,其计算公式完全一致。安全泄放量与泄放结构类型无关。简化了气瓶泄放面积的计算方法,发现泄放面积仅与气瓶容积、泄放系数有关,与气瓶内介质种类、特性无关。

大容积钢质无缝压力容器处于火灾环境时安全泄放量的计算方法的探讨

大容积钢质无缝压力容器安全泄放装置的设置和安全泄放量的计算,按照国内标准应该采用GB 150—1998、JB 4732—1995和《压力容器安全技术监察规程》规定的方法和公式进行计算,但对于容器处于火灾环境时,安全泄放量的计算没有给出明确的方法,本文针对此问题进行了论述和探讨。

无隔热气瓶火灾工况下安全泄放量计算方法比较与讨论

对于无隔热气瓶,如果不考虑外界介质注入及内部化学反应引起的超压,此类容器超压基本是外界温升或火灾引起的气体、液体膨胀所致。对美国CGA S-1. 1无隔热压缩气体气瓶泄放量计算公式进行了推导,确定了压缩气体及液化气体泄放量与泄放面积计算公式,并与GB/T 33215-2016中泄放量计算公式进行了比较,提出了采用GB/T 33215-2016标准计算公式存在的问题,为标准修订提供参考。

火灾工况下盛装液化气体压力容器的安全泄放量计算方法探讨

火灾工况下压力容器安全泄放量的准确计算是开展压力容器超压泄放设计的基础。调研了API 521—2014,GB/T 150. 1—2011,IMDG—2002/ADR—2015,CGA S-1. 2:2005/CGA S-1. 3:2008等国内外标准对火灾工况下盛装液化气体压力容器的安全泄放量计算方法,对比分析了各计算公式的异同。结果发现,对无隔热层压力容器,虽然各标准的计算公式形式不同,但经过单位换算后各公式完全一致;对有隔热层压力容器,计算公式中环境系数因导热系数取值方法不同而有所不同,但公式来源相同。所得结果对指导工程人员开展压力容器的泄放设计、理解火灾工况液化气体容器风险具有指导意义。

真空绝热深冷压力容器安全泄放量计算探讨

确定安全泄放量是真空绝热深冷压力容器设计的一项重要内容,计算时应根据容器可能存在的不同超压失效工况并判断介质是否处于临界相态,求出对应的吸热量。通过对GB/T 18442.6—2019附录A、NB/T 47058—2017和NB/T 47059—2017附录C关于真空绝热深冷压力容器安全泄放量计算公式进行推导分析,探讨公式适用条件,为工程设计和标准编制提供参考。

GB 150.1附录B关于火灾时盛装液化气体容器的安全泄放量计算公式推导解析

计算火灾时盛装液化气体容器的安全泄放量是工程技术人员经常要碰到的问题,从国内外众多文献中可知,计算时的基本思路就是先求得容器吸热量,该吸热量再除以液化气体介质在泄放状态下的汽化潜热,即可得容器所需要的安全泄放量。目前,国内外使用的标准规范在涉及到这一问题时基本上是采用API Std 521—2007中相应公式,本文对公式的推导过程进行解析,有助于工程人员正确使用其来进行计算。

火灾工况压力容器安全泄放量计算公式的探讨

将美国石油学会标准API520、API521中关于火灾工况压力容器安全泄放量计算与国内标准规范进行了比较,发现两者的异同,同时指出应用国内某些标准规范时的注意点。分别采用国内外标准进行举例计算,结果表明两者相差较大。提出应根据容器的制造标准,选取合适的计算公式,以保证设计计算的可靠性。

液化气体汽车罐车罐体安全泄放量计算探讨

对于无绝热层结构的液化气体汽车罐车,采用GB/T 19905—2017《液化气体汽车罐车》中的2种方式计算的罐体安全泄放量结果是一样的,同时与按ADR—2015《国际危险货物公路运输的欧洲协议》中公式计算的结果一致。对于采用完整绝热层结构的液化气体汽车罐车,采用GB/T 19905—2017中的公式(B.7)和(B.2)进行罐体安全泄放量计算时,计算结果不同,公式(B.7)的计算结果约为公式(B.2)计算结果的2倍,公式(B.7)的计算结果偏安全,建议采用公式(B.7)进行罐体安全泄放量计算。

国标与API标准中安全泄放量计算的比较

对GB 150与API 520关于压力容器外部火灾工况下安全泄放量的计算进行了比较,提出了两者计算中公式选用、润湿面积、容器外壁修正系数取值的差别,并举例计算分析了两者的偏差,为今后实际工程中安全阀的泄放量计算和选型做好理论准备。

液化石油气储运容器罐体安全泄放量的计算

针对无绝热层液化石油气储运容器罐体安全泄放量,将NFPA 58与GB/T 150.1、GB/T 19905中的相关计算公式进行分析对比,得出除球形容器外表面积的计算方法不同外,其他的计算方法都是相同的,最后对无绝热层液化石油气储运容器的罐体安全泄放量,在选用进口安全阀时,提出了推荐计算方法。

液化气体汽车罐车安全泄放量计算问题的探讨

就检验中发现的案例,通过对照比较后发现《液化气体汽车罐车安全监察规程》与《压力容器安全技术监察规程》及GB150-1998安全泄放量计算公式的差异,参照国际惯例对公式进行分析,提出问题的处理建议。

自增压卸液低温液体罐车的安全泄放量

针对自增压卸液方式的低温液体罐车安全泄放量计算的特殊性 ,提出了在自增压卸液工况下的安全泄放量的计算公式。

谈谈液化气体储罐安全泄放量及安全阀排放能力的确定

安全阀是压力容器上最重要的安全附件之一，特别是在液化气体储罐上则显得尤为重要。在液化气体储罐上，为了确定安全阀装设的数量和规格，就需要计算安全阀的排气能力和储罐的安全泄放量。安全阀的排放能力必须大于或等于液化气体储罐的安全泄放量。在液化气体储罐的设计中，不同的设计者对液化气体储罐上安全阀的计算中参数的选取存在不同的看法。

液化气体容器安全泄放量计算式溯源

欧美、日本及中国压力容器技术法规、标准及有关国际技术协会文件中，液化气体容器安全泄放量的计算公式形式多样，看似各不相同。但考其来源和内容其实并无大异。

延迟焦化分馏塔顶安全泄放量探讨

以国外某270万t/a规模的延迟焦化装置主分馏塔为例,基于稳态模拟结果,分析了分馏塔塔顶安全阀泄放工况,并比较了几种分馏塔常用的泄放量计算方法的结果。按照API RP-521标准分析安全阀泄放(包括出口堵塞、全厂停电、局部停电、阀门误开、全厂停冷却水、全厂停仪表风、热膨胀、换热管破裂以及外部火灾等工况),经计算泄放量,确定最大泄放工况为全厂停电。全厂停电的计算方法通常有进料闪蒸法、塔顶气相总量法和热量平衡气化法3种,其中使用严格的热量平衡和物料平衡的热量平衡气化法法最为严谨和保守。

钢质无缝压力容器安全泄放量的计算方法的探讨

大容积钢质无缝压力容器安全泄放装置的设置和安全泄放量的计算,按照国内标准应该采用GB150-1998、JB4732-1995和《压力容器安全技术监察规程》规定的方法和公式进行计算,但对于容器处于火灾环境时,安全泄放量的计算没有给出明确的方法,本文针对此问题进行了论述和探讨。

防火绝热下火灾泄放量计算分析

按照相关标准确定一种火灾工况下减少存液设备安全泄放量的算法,采用防火保温并最终根据GB/T 150.1—2011《压力容器第一部分:通用要求》进行修正,取得了较为满意的结果:将设备的安全泄放量相比不做保温减少了70%,既达到了上述标准推荐计算量的最大值,又留有了足够的安全系数,确保了系统/设备的安全。