采用安全阀时,设计压力的确定遵循一个清晰的递进逻辑:先由工作压力定出安全阀的整定压力,再让设计压力“兜住”这个整定压力。
第一步:由工作压力确定安全阀整定压力
整定压力(pz)是安全阀开始起跳的压力。它不能离工作压力(pw)太近,否则正常操作波动就会导致安全阀频繁起跳;也不能离得太远,否则超压时保护不及时。
根据 GB/T 150.1 及相关工程实践,整定压力的基准取值通常是工作压力的 1.05~1.10 倍。更细化的操作裕度要求是:
当工作压力在 0.1 MPa~0.5 MPa 之间时,整定压力与工作压力的差值应 ≥ 0.05 MPa。
当工作压力在 0.5 MPa~10 MPa 之间时,该差值(操作裕度)与工作压力的比值至少为 10%。
对于有毒、易爆或特别贵重的介质,由于不允许随意泄放,可以取比上述规定更大的操作裕度。
第二步:由整定压力确定设计压力
这是最关键的一步。设计压力(p)必须大于或等于安全阀的整定压力(pz),即 p≥pz。
在实际工程设计中,设计压力通常取为等于或略高于整定压力。例如,工作压力为 0.6 MPa,整定压力取 0.66 MPa,设计压力则可以取 0.7 MPa。这样做的目的是确保安全阀在达到设计压力之前就已经开始动作,从而保护容器本体。
一个需要留意的底线
《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21)也明确了一条底线:安全阀的整定压力一般不大于该压力容器的设计压力。如果设计图样或铭牌上标注了“最高允许工作压力”,也可以用这个值来确定整定压力,但前提是它同样不能突破设计压力的约束。
一句话先用工作压力乘上 1.05~1.10(或满足对应的操作裕度要求)定出整定压力,再让设计压力取到不低于整定压力的值。 设计压力是“天花板”,整定压力必须落在这个天花板之下,安全阀才能在容器达到极限之前先跳。
