Несколько вопросов о предохранительных клапанах

Слишком много вопросов, слишком высокий уровень специализации — неспециалисты в области дизайна не смогут на них ответить. К тому же в таких вопросах доля технического обмена **ниже, чем доля передачи навыков, поэтому люди не всегда хотят учить. Пусть неспециалисты выскажут свое мнение: 1. Температура, возможно, определяется технологией; температура среды в процессе сброса и будет температурой сброса. Например, при сбросе жидкости температурой будет температура самой жидкости. При сбросе сжиженного газа температурой будет та температура, при которой давление пара превышает давление сброса. При сбросе чистого газообразного вещества температурой может быть температура самого вещества. Каждый случай рассматривается индивидуально. 2. В правилах не указан конкретный диапазон, значит, достаточно соблюдать значение, ниже установленного давления; корректировку можно производить в зависимости от потребностей. Нет обязательных правил — можно определять это в соответствии со своими потребностями, разве это не выгодно? 3. Средняя молярная масса не зависит от того, находится смесь в газообразном или жидком состоянии; предохранительный клапан в резервуаре для разделения газа и жидкости установлен на высокой высоте, поэтому жидкость не может утечь; если и происходит утечка, то только после испарения. 4. Тепло испарения компонентов суммируется отдельно для каждого из них

В стандарте HG/T20570 есть глава, посвящённая предохранительным клапанам

Эм, я просмотрел этот документ — там всё описано очень общо

1. Единица температуры — к, единица давления — кПаА. 2. Регулируемое давление обычно берется равным проектному давлению или MAWP

Спасибо. Как же определить температуру сброса?

В API 521 упоминается, что температура сброса пара определяется с помощью уравнения состояния на основе давления сброса

1. Температура сброса — это температура при давлении сброса; в случае жидкости берется рабочая температура в данных условиях. Например, при задержке давления на выходе шестеренчатого насоса температурой сброса является температура редуцируемой среды, причем берется максимальная температура при нормальной эксплуатации； Если речь идет о газе (паре), то значения определяются с использованием уравнений состояния или с помощью специального программного обеспечения, такого как ASPEN. 2. Рабочее давление предохранительного клапана, то есть давление, при котором он начинает работать, не должно превышать проектное давление. Для резервуаров обычно берется проектное давление. Что касается выхода насоса или трубопроводов, то здесь значение может выбираться в зависимости от требований процесса; оно должно быть на 10% выше максимального нормального рабочего давления и не превышать проектное давление. 3. Режим пожара характеризуется испарением жидкости под действием тепла, что приводит к накоплению давления; поэтому необходимо учитывать коэффициент сжатия газообразной фазы и молекулярную массу. Если коэффициент сжатия неизвестен, его можно просто взять равным 1. 4. Значение тепла испарения можно взять как среднее; для определения значений можно использовать моделирование, например, ASPEN. При расчете объема выбросов через предохранительный клапан целесообразно исходить из более консервативных значений; если использовать меньшее значение тепла испарения, то получаемый объем выбросов будет больше. Стандартом для расчета предохранительных клапанов является API 520; соответствующими стандартами также являются ASME VIII, API 521, API 526, API 527, HG20570

Но полученная температура — например, при рабочем давлении 10 МПа, установленном давлении 11 МПа и рабочей температуре 300°C — составляет 11/10 * (300 + 273,15) = 573,15 * 1,1 – 273,15 = 357,315°C. Разве это не во много раз превышает проектную температуру в 330°C? К тому же, в проекте указана температура 350°C; неясно, как была рассчитана эта температура сброса

Большое спасибо за ваш ответ, но у меня всё ещё есть несколько вопросов. Что касается первого ответа: у предохранительного клапана при пожарных условиях (когда 80% объёма устройства заполнено спиртовыми жидкостями, а верхние 20% — водородосодержащим газом), то при сбросе давления какая температура будет характерна для жидкости или для газа? Что касается третьего ответа: при условиях пожара необходимо определить коэффициент сжатия и молекулярную массу газообразной фазы. Под этой газообразной фазой имеется в виду газ, находящийся в верхней части, или же газ, образующийся в результате испарения жидкости? Что касается четвертого ответа: по поводу способа расчета теплоты испарения я считаю, что ваш подход довольно разумен. В Интернете также существуют методы расчета теплоты испарения с использованием метода Чена. Как вы думаете, что можно сказать по этому поводу? Спасибо

Регулятор давления в резервуаре для разделения газа и жидкости установлен на высоком уровне, поэтому жидкость не может вытекать; при необходимости происходит только газификация http://www.tc29.net

1. Как рассчитывается температура сброса предохранительного клапана? Это уравнение состояния идеального газа? Утечка=T_утечка/P_операция*Т_операция? Единицей температуры в формуле является кельвин, а единицей давления — килопаскаль? Температура сброса = температура после того, как предохранительный клапан сработал и сбросил давление. 2. Установочное давление предохранительного клапана: имеет ли это давление определенный диапазон значений? Есть какая-нибудь формула? Стандарт лишь указывает, что рабочее давление предохранительного клапана не должно превышать проектное давление, но обычно оно принимается равным ему? Значение давления сброса у предохранительного клапана определяется на основе заданного давления в трубопроводах/устройствах. Какое именно значение выбрать, зависит от оценки пользователя. Если вы считаете, что использование такого клапана не несет рисков, то можно поставить его на такое же давление, как и в самом устройстве/трубопроводе. Но обычно сохраняется определенный разрыв между давлениями – около 1 кг/см². 3. При расчетах для предохранительного клапана: если речь идет о резервуаре для разделения газа и жидкости, то какое значение коэффициента сжатия/средней молекулярной массы следует использовать – для газовой фазы или для жидкостной? Устройство для разделения газа и жидкости зависит от состояния жидкой фазы: ведь при нагревании происходит увеличение объема, и здесь ключевую роль играет жидкая фаза. Разумеется, если клапаны на соответствующих трубопроводах закроются по ошибке, все равно еще есть время для сброса давления. 4. Расчеты, связанные с предохранительными клапанами. При пожаре требуется тепло для испарения, и берётся ли здесь среднее тепло испарения? Есть ли формула для расчёта теплоты испарения смеси? Смесь: предполагается, что для A+B+C существуют определенные пропорции и количества. На основе этих пропорций можно рассчитать общую величину теплоты испарения. Предлагаю поделиться этими соображениями

1. Как рассчитывается температура сброса предохранительного клапана? Это уравнение состояния идеального газа? Rазрядка=T_разрядка/P_операция*Т_операция? Единицей температуры в формуле используется кельвин, а единицей давления — килопаскаль? Re: Температура при сбросе давления — это температура сброса, её можно рассчитать с помощью программного обеспечения. У уравнения состояния идеального газа есть область применения. 2. Регулируемое давление предохранительного клапана: принимается ли оно в определенном диапазоне? Есть какая-нибудь формула? Стандарт лишь указывает, что заданное давление предохранительного клапана не должно превышать проектное давление, но обычно его берут равным этому давлению? Re: Для регулировочного давления обычно достаточно использовать значение, равное проектному давлению. 3. Процесс расчета предохранительного клапана: если речь идет о резервуаре для разделения газа и жидкости, то какой показатель сжатия/средняя молекулярная масса следует использовать в условиях пожара — для газовой фазы или для жидкостной? Re: Заполнить для газофазы. 4. Расчет предохранительного клапана. В условиях пожара требуется тепло для испарения; берется ли в этом случае среднее значение тепла испарения? Есть ли формула для расчёта теплоты испарения смеси? Re: Указание теплоты испарения в режиме сброса (указано в 20570)

Было бы замечательно, если бы эксперты привели несколько примеров или провели обучение.

Судя по стандартам, там также всё сформулировано очень строго; нет ничего абсолютного