工程应用
船舶物资与市场 39
0 引言
常规船上使用的安全阀一般都是厂家自带的，比如锅炉安全阀、压缩空压机安全阀和空气瓶安全阀等。船厂设计师对于它的计算选型和安装要求并不熟悉。但是对于像FPSO （浮式生产储油缷油平台）这类有特殊功能的船，其管路和设备上安装的安全阀很多，这些安全阀需要船厂设计师自己计算并初步选型，把计算结果发给安全阀厂家，厂家根据自身设备特点，调整某些计算系数，然后重新计算并确定安全阀型号。 以南通中远船务于2017年交付的圆筒式FPSO 为例，管路系统安全阀初始设计并不成熟，因为前期设计时设备尺寸、工作温度和压力设定点都是预估值，所以安全阀及其进出管路的管径尺寸也没有最终确定，影响了生产设计的进度。
油砂1 建立计算模型
被保护设备为货油加热器，材质为不锈钢316L ，设计压力2 Mpa （即为安全阀设定压力），最大设计温度 180℃。该板式换热器安装在半敞开式的主甲板区域，如图1所示。主甲板区域大致划分为4个区域，声音检测电路
其中位于货油舱上部的区域被划定为危险等级1级区域，该处被定义为在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所。货油加热器正处于该区域，所以安全阀的计算需要考虑该因素，如图1所示。
常温下的货油粘度很大，为了保持货油舱里货油的流动性，以备随时可以转运到穿梭油轮上，44℃的货油会被货油泵输送到货油加热器里被150℃的乙二醇水溶液加热到66℃，然后再返回到货油舱。
2 计算与分析
2.1 计算安全阀的流量和有效泄放面积直径
加热流体管路安全阀的计算工况见表1。
外部火灾因素下，货油加热器总的吸收热量计算公式[3]
为：
其中：Q 为总吸收热量，95 kW ；C 1为常数43200，但是根据船东要求，选取100000；F 为环境系数，取1；A WS 为总浸水面积，0.94 m 2
汽化速率计算公式为：
热解焚烧炉
其中：W 为汽化速率，280.6 kg/h ；Q 为总吸收热量，95 kW ；λ为汽化潜热，由石油化工工艺流程模拟软件（即HYSYS ）模拟得到1218.8 kJ/kg 。
临界流体状态下，安全阀有效孔径计算公式[1]：
， （1）
， （2）
板式换热器安全阀的计算及其管路设计要点
压电陶瓷片白二亮，许 磊，徐苏华，彭言峰
（南通远洋船舶配套有限公司，江苏 南通 226013）
摘 要 ：针对布置在危险区域的板式换热器，其安全阀的计算需考虑周围火灾发生时板式换热器内部流体汽化后的最大蒸发量。本文通过美国石油学会的安全阀标准，与石油化工工艺流程模拟软件计算出安全阀的释放流量、有效泄放面积，从而确定合理的安全阀尺寸。针对安全阀及其管路布置的常见误区，本文通过分析造成安全阀失效的原因，阐述安全阀及其管路布置的合理方式。
关键词：安全阀；释放流量；有效泄放面积；管道压降；管路布置
中图分类号：U662.2 文献标识码：A DOI:10.19727/jki.cbwzysc.2020.04.017
［引用格式］白二亮，许磊，徐苏华，等.板式换热器安全阀的计算及其管路设计要点[J].船舶物资与市场,2020,(4):39-40.
收稿日期：2020-04-13
作者简介：白二亮（1984-），男，学士，助理工程师/轮机设计师，研究方向为船舶及海洋工程轮机管道设计。
图1 主甲板布置图
表1 计算工况
项目参数
偏光膜
货油加热器0.27 m × 0.43 m ×1.056 m
安全阀设定压力
2 MPa
允许超压
21%安全阀设定压力[1]
加热流体（70%淡水+30%乙二醇）
电热丝绕线机工作温度110℃
板式货油加热器
方格填充区域为危险区域1级
危险区域1级
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