（二） 安全泄压装置的类型

安全泄压装置的类型有阀型、断裂型、熔化型和组合型等。

1． 阀型安全泄压装置

阀型安全泄压装置就是常用的安全阀，它是通过阀的开放排气降低容器内的压力。它的特点是仅仅排出容器内高于规定的部分压力，当容器内的压力降至正常操作压力时，即自动关闭。避免了因出现超压就得把全部气体排出而造成的浪费或中断生产，所以广泛应用于各种压力容器。缺点是密闭性差，常有开放滞后现象。

2． 断裂型安全泄压装置

常用的断裂安全泄压装置是防爆片和防爆帽。防爆片用于中、低压容器，防爆帽用于超高压容器。它是通过装置元件（防焊片、防爆帽）的破裂排出容器内的气体的。特点是密封性能较好，泄压反应快，气体内所含污物对它的影响较小等。但是，泄压后不仅它不能继续使用，而且容器也要停止运行，所以一般只用于超压可能性较小或是不易用阀型安全泄压装置的压力容器。

3． 熔化型安全泄压装置

熔化型安全泄压装置就是常用的易熔塞。它是通过易熔合金的熔化使容器内的气体从已熔化易熔合金形成的孔中排出而泄压的。主要是用于因温度升高而发生的超压。因为易熔合金强度低，这种装置的泄放面积不能太大，因此，只能装在需要泄放量很小的压力容器上，多用于液化气体气瓶。

4． 组合型泄压装置

组合型安全泄压装置同时具有阀型和熔化型或阀型和断裂型的泄放装置。常用的有弹簧安全阀和防爆片的组合型。它的优点是，既克服了阀型安全泄压装置密闭性差的缺点，又可以在排放过高的压力以后使容器继续运行。组合型安全泄压装置的防爆片，可以装在安全阀的入口侧，也可装在出口侧，前者主要是利用防爆片把安全阀和气体隔离，以防安全阀受腐蚀和污物堵塞粘结等。容器超压时，防焊片断裂，安全阀放开排气。待压力降至正常工作压力时，安全阀关闭，容器可以继续运行。这种结构要求防爆片断裂对安全阀正常工作无防碍，并在中间设置检查孔，以便及时发现防爆片的异常现象。防爆片在安全阀的出口侧可使防爆片不受气体的压力与温度的长期作用而产生疲劳，而利用防爆片来防止安全阀的泄漏。这种结构要求及时把安全阀与防爆片之间的气体（由安全阀漏出的）排出，否则将使安全阀失效。

（三） 压力容器的安全泄放量

安全泄压装置的作用是防止压力容器超压。这就是必须使安全泄压装置的排放量大于容器的安全泄放量。容器的安全泄放量是指压力容器在超压为时保证它的压力不再升高，在单位时间内所必须泄放的气量。不同的容器用不同的方法来确定其安全泄放量。

1． 压缩气体或水蒸汽容器的安全泄放量

用于贮存或处理压缩气体、水蒸汽的压力容器，由于容器内不可能产生气体，即使受到较高的辐射热，器内压力一般也不会显著升高。这一类容器的安全泄放量决定于容器的气体输入量。因此对于生产有压气体的设备的附属容器。如压缩机的贮气罐（压力缓冲器、油水分离器）、废热锅炉的气泡等，其安全泄放量，就是产生有压气体的设备的最大生产能力（产气量）。而对于非设备附属容器，即不是由某一台设备直接输入气体的压力容器，如气体贮槽、分蒸汽泡等，其安全泄放量可由容器的进气管直径及气体的最大流速来确定，一般可按下式计算：

G′=0.28ρVd＜sup＞2＜/sup＞ 1

式中G′——容器的安全泄放量（kg/h）；

ρ——气体在泄放压力下的密度（kg/m＜sup＞3＜/sup＞）；

d——容器进气管内径（cm）；

V——气体在管内的流速（m/s）；对一般气体，V=10~15；饱和蒸汽，V=20~30；过热

蒸汽，V=30~60。

例题：球形压缩空气贮罐的外径为20m，设计压力为98N/cm＜sup＞2＜/sup＞，进气管内径为100mm，确定其安全泄放量。

解：压缩气体在表压力为98N/cm＜sup＞2＜/sup＞、温度为常温（20℃）下的密度为ρ=12.8kg/m＜sup＞3＜/sup＞，取进气管的流速为V=15m/s，则由公式1可求得贮罐的安全泄放量为

G′=0.28×12.8×15×（0.1）＜sup＞2＜/sup＞ =1935.36kg/h

2． 液化气体容器的安全泄放量

液化气体受热蒸发，体积增大，因此用以贮存或处理液化气体的压力容器，应该按它在可能遇到的最不利的受热情况下的蒸发量来确定安全泄放量。

介质为可燃液化气体的压力容器，或介质是非可燃的液化气体，但使用环境有发生火灾可能的压力容器，它的安全泄放量按容器周围发生火灾的情况下的蒸发量来考虑。

（1） 介质为易燃液化气体或装设在有可能发生火灾的环境下工作时间非易燃液化气体：

1） 对无绝热材料保温层的容器安全泄放量按下式计算：

2

式中 G′——容器的安全泄放量（kg/h）；

q——在泄放压力下液化气体的汽化潜热（J/kg）；

F——系数，容器装在地面下用砂土覆盖时，取F=0.3；容器在地面上时，取F=1；对设置在大于10l/m＜sup＞2＜/sup＞·min，喷淋装置下时，取F=0.6。

A——容器的受热面积（m＜sup＞2＜/sup＞），按下列公式计算：

对半圆形封头的卧式容器：A=πD＜sub＞o＜/sub＞L；

对椭圆形封头的卧式容器：A=πD＜sub＞o＜/sub＞（L=0.3D＜sub＞o＜/sub＞）；

对立式容器：A=πD＜sub＞o＜/sub＞L′；

对球形容器：A=或从地平面起到7.5m高度以下所包括的外表面积，

取两者中较大的值。

式中 D ＜sub＞o＜/sub＞——容器外径（m）；

L——容器总长（m）；

L′——容器内最高液位（m）。

2） 对有完善的绝热材料保温层的液化气体容器的安全泄放量按下式计算

3

式中G′——容器的安全泄放量（kg/h）；

t——泄放压力下的饱和温度（℃）；

λ——常温下绝热材料的导线系数（J/m·h·℃）；

A——容器的受热面积（m ＜sup＞2＜/sup＞）；

δ——保温层厚度（m）；

q——泄放压力下液化气体的汽化潜热（J/kg）。

（2） 介质为非易燃液化气体的容器，而且装设在无火灾危险的环境下工作时，安全泄放量可根据有无保温层分别选用不低于按公式2或3计算值的30%。

由于化学反应使气体体积增大的容器，其安全泄放量，应根据容器内反应可能生成的最大气量以及反应时所需的时间来决定。

例题：卧式液化氨贮槽是椭圆形封头，直径为2.5m，总长为10m，设计压力为液氨在50℃时的饱和蒸汽压力，贮槽无保温层，试确定其安全泄放量。

解：取贮槽的泄放压力为设计压力，液氨在50℃下的饱和蒸汽压力为202.98N/cm＜sup＞2＜/sup＞（绝压），在此压力下的汽化热为q=251J/kg，贮槽的受热面积为：

A=πD＜sub＞o＜/sub＞（L+0.3D＜sub＞o＜/sub＞）=π×2.5×（10+0.3×2.5）≈84m＜sup＞2＜/sup＞

因此，由2式即可求得其安全泄放量为