安全弁に関するいくつかの疑問点
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1.安全弁の放出温度はどのようにして算出されるのですか？それは理想気体の状態方程式ですか？T排出＝P排出／P操作×T操作？公式の温度単位はケルビン、圧力単位はキロパスカル？ 2. 安全弁の調整圧力、安全弁の調整圧力の値はある範囲なのでしょうか？何か公式はありますか？規格では安全弁の調整圧力は設計圧力を超えてはならないとしか規定されていませんが、一般的には等しい値に設定されるのでしょうか？ 3. 安全弁の計算手順について、気液分離タンクの場合、火災時の圧縮比／平均分子量は気相を用いるか、液相を用いるか？ 4.安全弁の計算中。火災時には蒸発熱が必要で、これは平均蒸発熱を使うのでしょうか？混合物の気化熱の計算式はありますか？ 。。。 安全弁の計算に初めて触れたところで、API521や国内規格のHG文書を見ましたが、まだ理解できない点がたくさんあります。川友さんに詳しく説明していただき、安全弁に関する資料をまとめてもらえると嬉しいです。また、読んだだけですぐに理解できるような資料やソフトウェアがあれば教えてください :handshake
問題が多すぎて専門性も高く、専門でないデザイナーには答えられない。また、この種の問題における技術交流の割合は**スキル伝授の割合よりも低く、必ずしも教えたがらない。 素人なりに自分の理解を少し話してみます：1.温度は工程によって決まるのかもしれません。工程で使用される媒体が放出状態にあるときの温度が、その放出温度なのでしょう。例えば液体が漏れ出す場合はその物質自体の温度です。液化ガスが漏れ出す場合は、蒸気圧が漏出圧力に達する温度が漏出温度となります。純粋な気体が漏れ出す場合は、おそらくその物質自体の温度になります。状況に応じて対応する。2.規格ではどの範囲か明記されていないため、設計圧力より低ければよく、必要に応じて自分で調整する。強制的な規定はなく、自分のニーズに応じて決められるのはとても有利ではないでしょうか。3.平均分子量は気相か液相かとは関係ありません。気液分離タンクの安全弁は高い位置に設置されているため、液体は漏れ出しません。もし漏れ出すとしても、気化した後のことです。4.混合物の気化熱はそれぞれ別々に計算して合計します
HG/T20570には、安全弁について述べた章があります
うーん、このファイルは見ましたが、とても大雑把に書かれています
1. 温度の単位はk、圧力の単位はkpaAを使用する。2. 設定圧力は通常、設計圧力またはMAWPを採用する
ありがとうございます。では、その放出温度はどのように決定すればよいのでしょうか？
API521では、蒸気の排出量について言及されており、それは状態方程式を用いて放出圧力から放出温度を求めるものである
1. 放出温度とは、放出圧力下での温度を指し、液体の場合はその運転条件下での操作温度が用いられる。例えばギアポンプの出口で圧力が上昇した場合、放出温度はポンプ内の媒体の温度となり、通常の運転時の最高温度を採用すればよい；ガス（蒸気）の場合は、状態方程式によって計算するか、ASPENなどのソフトウェアを用いて調べる。2. 安全弁の設定圧力、すなわち安全弁が作動する圧力は、設計圧力を超えてはならない。タンクの場合は一般的に設計圧力を用い、ポンプの出口や配管の熱膨張についてはプロセスの要求に応じて選定し、その範囲は最大の正常作動圧力の10％以上であり、かつ設計圧力以下でなければならない。 3. 火災時の状態とは、液体が加熱されて気化し圧力が上昇することを指すため、気相の圧縮比および分子量を選定する必要がある。圧縮比が明確でない場合は、1.0として直接選ぶことができる。4. 気化熱については平均値を用いることができ、混合物の場合はASPENなどのシミュレーションを用いて数値を取得できる。安全弁の排出量の計算にあたっては保守的な見方を採用し、気化熱を小さな値とすると、得られる排出量は大きくなる。 安全弁の計算基準はAPI520であり、関連する規格にはASME VIII、API521、API526、API527、HG20570がある
しかし、計算された温度を見てみると、例えば操作圧力が10MPa、調整圧力が11MPa、操作温度が300℃の場合、その放出温度は＝11/10×（300+273.15）＝573.15×1.1－273.15＝357.315℃となります。これは設計温度の330℃をはるかに超えているのではないでしょうか。しかも、設計院が示した数値は350℃ですが、この放出温度がどのようにして出てきたのかは不明です
ご返信いただき、誠にありがとうございます。しかし、まだいくつか疑問点があり、お尋ねしたいのですが：最初の返信にあった、火災時の状況で使用される安全弁のことです（装置内の80％がアルコール系液体で、上部の20％が水素を多く含むガスである場合）。このような火災時の状況で安全弁が開放された際、その排出温度は液体のものなのでしょうか、それともガスのものなのでしょうか？ 3つ目の回答についてですが、火災時の状態で気相の圧縮比や分子量を選定するという点ですが、ここでいう気相とは元々の上部にある気相のことでしょうか、それとも液体が気化した後の気相のことでしょうか。4つ目の回答についてですが、気化熱を計算する方法として、あなたが提案された方法は非常に実現可能だと思います。インターネット上にはチェン法を使って気化熱を計算する方法もありますが、これはどう思われますか？ ありがとう
気液分離タンクの安全弁は高い位置に設置されており、液体は漏れ出しません。もし漏れ出すとしても気化した状態です。http://www.tc29.net
1.安全弁の放出温度は、どのようにして計算されるのでしょうか？それは理想気体の状態方程式ですか？T漏れ＝P漏れ／P操作×T操作？公式の温度単位はケルビンで、圧力単位はキロパスカルですか？ 放出温度＝安全弁が作動して圧力を排出した後の温度です。2.安全弁の設定圧力についてですが、その値はある範囲内で決められるのでしょうか？何か公式はありますか？規格とは、安全弁の調整圧力が設計圧力を超えないことを示しているだけですが、一般的にはその値を設計圧力と同じにするのでしょうか？ 安全弁の設定圧力は、配管や装置の設定圧力によって決まります。どれくらいの圧力にするかは、使用者の判断に委ねられます。もし操作上のリスクがないと思えば、安全弁の圧力を装置や配管の設定圧力に近づけても構いません。しかし、一般的にはある程度の差を設けることが多いです。例えば1KG/CM2程度です。3. 安全弁の計算方法についてですが、もし気液分離タンクの場合、火災時の圧縮比や平均分子量は、気相の値を使うのか、それとも液相の値を使うのか？ 気液分離装置は、液相の状態によって決まります。なぜなら、加熱によって体積が膨張する際、重要なのは液体側だからです。もし、関連する配管のバルブが誤って閉じられてしまったとしても、圧力を調整すれば、依然として排出することができます。4.安全弁の計算においても同様です。火災時には蒸発熱が必要で、これは平均蒸発熱を使うのでしょうか？混合物の気化熱を計算する式はありますか？ 混合物については、A+B+Cという成分があると仮定すると、それぞれの成分の割合に応じて、蒸発熱の合計値を算出できるはずです。以上が私の意見です
1.安全弁の放出温度はどのようにして算出されるのですか？それは理想気体の状態方程式ですか？T排出＝P排出／P操作×T操作？公式の温度単位はケルビン、圧力単位はキロパスカル？ Re:解放圧力下の温度は解放温度であり、ソフトウェアによって計算できます。理想気体の状態方程式には適用範囲がある。 2. 安全弁の調整圧力、安全弁の調整圧力の値はある範囲なのでしょうか？何か公式はありますか？規格では安全弁の調整圧力は設計圧力を超えてはならないとしか規定されていませんが、一般的には等しい値に設定されるのでしょうか？ Re：調整圧力は、一般的に設計圧力と同じ値にすればよいです。 3. 安全弁の計算手順について、気液分離タンクの場合、火災時の圧縮比／平均分子量は気相を用いるか、液相を用いるか？ Re：気相の記入です。 4.安全弁の計算中。火災時には蒸発熱が必要で、これは平均蒸発熱を使うのでしょうか？混合物の気化熱の計算式はありますか？ Re：放出動作時の気化熱の記入について（20570に記載あり）
専門家がいくつかの事例を紹介したり、研修を行ってくれたら完璧です。
基準を見ても、とても厳密に書かれているね。絶対的なものはないんだ