壓力容器用安全閥的整定壓力探討

汪耀武　陳鐘秋

摘 要：隨著我國工業的快速發展，壓力容器安全閥在工業生產中也得到廣泛的應用。本文在以壓力容器用安全閥整定壓力工作相關的定義為基礎，對在設置整定壓力時的一些設置標準進行闡述，提出了有效設置壓力容器用安全閥整定壓力的相關策略。

關鍵詞：壓力容器；安全閥；工作壓力；設計壓力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.045

1 相關定義

為了做好安全閥整定壓力設置工作，就需要對其設置相關的術語進行一下簡單的了解。

（1）整定壓力：這個壓力是產生于安全閥開始狀態之下，因此這個壓力是相對好確定的，浮動范圍較小。是入口可以清晰看到的數值。

（2）超過壓力：從字面意思就可以看出，這個壓力是產生于排放階段，一旦壓力超過整定壓力就需要釋放，這個釋放階段所產生的壓力總值就稱為超過壓力，是壓力容器中比較常見的壓力值。

（3）設計壓力：是需要設置的容器頂部的最高壓力，與相應的設計溫度一起作為容器的基本設計載荷條件，其值不低于工作壓力。

（4）工作壓力：這個壓力產生于設備的正常工作階段，為了保證設備的正常運轉，需要確定容器頂部可能達到的最高壓力，最高壓力值就是壓力容器的工作壓力。

（5）最高允許工作壓力：顧名思義就是指工作壓力允許達到的最高值。

2 壓力容器用安全閥的整定壓力設置

為了保證壓力容器用安全閥整定壓力設置工作的正常進行，國家規定了一些標準規范，在這中間應用最廣泛的有三個標準：《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSGR0004—2009）、《壓力容器》（GB 150.1～150.4—2011）（以下簡稱GB 150）、《鍋爐與壓力容器規范》第Ⅷ篇（ASME）（簡稱ASME B&PV;Ⅷ）。以下內容針對這三個標準的具體規定進行了闡述與討論。

2.1 TSGR0004—2009的相關規定與討論

這項規程為整定壓力的設置工作提供了技術支持，它的制定與頒布主體是國家質量監督檢驗總局，在這項規定中，對與整定壓力有關的幾個壓力設置進行了闡述：

（1）為了保證壓力容器用安全閥的正常應用，在設置整定壓力時，其數值一般要小于設計壓，也就是說設計壓力要大于整定壓力。

（2）在某些設計圖樣上，如果對最高允許工作壓力的數值進行了明確的規定，那么為了保證安全閥的正常工作，安全閥的整定壓力可以與最高允許工作壓力相同。

（3）有些壓力容器比較特殊，為了保證容器的安全性，當其某些介質規定不允許有泄漏，針對這樣的壓力容器，是需要進行氣密性實驗的。

從以上的規定內容我們可以看出：有些壓力容器在投入使用前，為了保證其性能完好，其說明中明確表明需要開展氣密性的實驗，而且試驗壓力的數值與容器設計壓力的數值是相同的，那么在進行壓力容器安全閥設置時需要注意，一定要處理好安全閥的整定壓力與容器設計壓力、最高允許工作壓力這兩者之間的關系，具體的要求如下：Ps數值（整定壓力）要大于Pd數值（容器設計壓力），并且低于Pmax數值（最高允許工作壓力）。然而在實際的設置工作中，由于此點在規程中沒有進行明確規定，導致工作人員在進行氣密性實驗時出現了認識上的不足，從而阻礙了實驗工作的順利進行。

2.2 GB 150的規范與討論

2.2.1 第一項規定

GB 150是國家明確制定的，進行安全閥設置時，是必須要遵循的規范。API RP 528—2008《煉油廠泄壓裝置的定徑、選擇和安裝》為超壓泄放裝置中相關規定的制定提供了參考價值。關于超壓泄放裝置的規定有以下兩個方面。

（1）如果容器上安裝了泄放裝置，那么在進行安全閥的設置時，容器的設計壓力值需要等于超壓限度的起始壓力。如果設計圖樣上規定了最高允許工作壓力，設計壓力就不用額外進行設置，直接由最高允許工作壓力來代替就可以了。

（2）如果容器上安裝了泄放裝置，而且只安裝了一個，應該處理好泄放裝置的動作壓力與其設計壓力的關系，一般其動作壓力力應該不大于其設計壓力，同時也要處理好容器的超壓限度與其設計壓力的關系。

2.2.2 第二項規定

在GB 150規程中規定，為了保證壓力容器的正常運轉，需要安裝安全閥，那么在設置設計壓力時需要嚴格按照以下事項來進行：在設置整定壓力時，要以工作壓力的數值為設置參照數值，一般情況下，工作壓力的1.05～1.1倍為整定壓力，設計壓力要不小于安全閥的整定壓力。

通過對第一項和第二項規定進行比較，我們可以看出，壓力容器安全閥整定壓力的設置參考標準截然不同，在第一項規定中設置整定壓力時，其設計壓力和最高允許工作壓力這兩項數值已經明確規定出來了，而第二項規定中，工作壓力的數值沒有給出，需要對其進行提前的預測，預測出后再來確定安全閥的整定壓力。

2.3 ASME B&PV; Ⅷ

此項規定在全世界得到了廣泛的應用，在此項規范中，在設置安全閥整定壓力時，按照容器的最高允許工作壓力為基準來進行設定。在這項規范中，同時也規定，在設計Ps時參照著Pmax來進行，在對待這項規范上，每個人持著不同的態度。有些人認為此項規范的執行有一定的風險性，然而筆者認為此規范有其合理性，因為Pmax是以各個原件承受的所有載荷為前提，根據材料在相應溫度下的許用應力值得到的最小值，并且按照ASME制造的壓力容器需要進行液壓試驗，那么需要應按照將近1.3倍最高允許工作壓力來開展液壓試驗，或者按照將近1.1倍的最高允許工作壓力操作氣密性試驗。ASME B&PV;Ⅷ規定中安全閥的設置標準是最高允許工作壓力，此規定在最高允許工作壓力的計算方法和嚴格的出廠試驗方面進行了明確的規定，這些明確的規定措施保證了壓力容器的強度可靠性，因此這項規定的設計基準是完全可行的。

3 結束語

總之，壓力容器用安全閥的整定壓力只有設置好，才能保證安全閥在工業生產中正常的發揮其作用，在保證機器設備正常運轉的同時，也能促進工業生產的正常運轉，避免了因為機器故障而給工業生產帶來損失。在設置時，工作人員要依據相應的標準規范來進行，才能保證壓力容器的安全性與可靠性，最終促進我國工業的健康、可持續、快速的發展。

參考文獻：

[1]胡萬明，閆麗明.安全閥整定壓力的探討[J].氯堿工業，2016.