LNG氣化站安全閥的設(shè)置及選型分析
LNG氣化站安全閥的設(shè)置及選型分析
涉及到公式，在txt中打不出來，故此文章用word格式。
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概述
安全閥用于受壓設(shè)備、容器和管路，當(dāng)壓力超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，促使設(shè)備自動(dòng)排放介質(zhì)的過剩壓力，保證安全生產(chǎn)。因生產(chǎn)需求、設(shè)備性質(zhì)和工藝要求等不同，安全閥在設(shè)置及選型方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。常用的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）和機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB）等，主要是參照國外標(biāo)準(zhǔn)修訂（如美國石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API及美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME等，），但國內(nèi)外各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系之間差異較大，本文參照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）。
LNG氣化站設(shè)計(jì)中，在LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前后管道應(yīng)設(shè)置安全閥，以防止儲(chǔ)罐及管道壓力超過設(shè)計(jì)壓力而發(fā)生事故。安全閥的合理設(shè)置是保證LNG氣化站正常運(yùn)行的必要措施。
安全閥的種類
1.按平衡內(nèi)壓的方式不同，安全閥的結(jié)構(gòu)形式主要分為：
①靜重式。靜重式安全閥分為重錘式安全閥及杠桿重錘式安全閥兩種，目前工業(yè)上主要采用杠桿重錘式安全閥，它曾廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和石油化學(xué)工業(yè)中。其特點(diǎn)是載荷不隨閥瓣升高而變化，并可以十分精確地加載。但加載方式?jīng)Q定了載荷不可能很大，而且不適合于移動(dòng)和振動(dòng)的場合。隨著彈簧式安全閥的發(fā)展和日益完善，杠桿重錘式安全閥有被完全取代之勢。
②彈簧式。利用壓縮彈簧力來平衡閥瓣壓力，優(yōu)點(diǎn)是體積小、輕便、靈敏度高、安裝位置不受嚴(yán)格限制。同一型號(hào)規(guī)格的安全閥可通過更換彈簧來改變其工作壓力級(jí)，而在某一壓力范圍內(nèi)，可通過調(diào)節(jié)閥桿開啟壓力。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)見圖1。
2.按結(jié)構(gòu)不同，安全閥分為:
①封閉式。用于易燃、易爆或有毒介質(zhì)的生產(chǎn)裝置上。
②不封閉式。用于蒸汽或惰性氣體的生產(chǎn)裝置中。
3.按其閥瓣升啟高度不同，安全閥分為：
①全啟式。h= ~ ，安全閥泄放量大，回座性能好，氣體和液體都能適用。
②微啟式。h= ~ ，安全閥泄放量小，效率低，一般只用于液體介質(zhì)。
綜上所述，LNG氣化站內(nèi)的低溫液化天然氣管道（以下簡稱LNG管道）應(yīng)采用彈簧封閉全啟式或微啟式安全閥；常溫天然氣管道應(yīng)采用彈簧封閉全啟式安全閥。
LNG氣化站安全閥的設(shè)置
1.根據(jù)GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱GB50028―2006)第9.4.7條，液態(tài)天然氣管道上的兩個(gè)切斷閥之間必須設(shè)置安全閥，放散氣體宜集中放散。
2.根據(jù)GB50028―2006第9.4.10條，液化天然氣儲(chǔ)罐必須設(shè)置安全閥，安全閥的開啟壓力及閥口總通過面積應(yīng)符合國家現(xiàn)行《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。
3.根據(jù)GB50028―2006第9.4.11條，液化天然氣儲(chǔ)罐安全閥的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：
①必須選用奧氏體不銹鋼彈簧封閉全啟式；
②單罐容積為100m3或100m3以上的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上安全閥。
4.根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，液化天然氣氣化器或其出口管道上必須設(shè)置安全閥，環(huán)境氣化器的安全閥泄放能力必須滿足在1.1倍的設(shè)計(jì)壓力下，泄放量不小于氣化器設(shè)計(jì)額定流量的1.5倍。
5.目前LNG氣化站內(nèi)的低溫液化天然氣管道（以下簡稱LNG管道）采用彈簧封閉全啟式或微啟式安全閥；常溫天然氣管道采用彈簧封閉全啟式安全閥。
LNG氣化站安全閥選型分析
1.安全閥壓力參數(shù)
①整定壓力
整定壓力也稱開啟壓力，是安全閥閥瓣開始動(dòng)作，離開所接觸的密封面，并有一定的位移時(shí)的壓力。
儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力：根據(jù)GB50316-2000《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（2008年版）(以下簡稱GB50316-2000)第14.2.4條規(guī)定，安全閥的開啟壓力（整定壓力）除工藝有特殊要求外，為正常最大工作壓力的1.1倍，最低為1.05倍。儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力P0應(yīng)根據(jù)LNG儲(chǔ)罐的最大允許工作壓力P確定，一般取P0=(1.05～1.1)P。
空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力：根據(jù)GB/T20801.6-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》第4.1.6.2條規(guī)定，對(duì)于防止液體管道熱膨脹的安全泄放裝置，安全閥設(shè)定壓力應(yīng)不大于管道設(shè)計(jì)壓力的120%和系統(tǒng)試驗(yàn)壓力中的較小值，且最大泄放壓力應(yīng)不超過相應(yīng)溫度下管道壓力額定值的20%或由壓力產(chǎn)生的管道名義應(yīng)力不超過材料許用應(yīng)力值的20%。另根據(jù)GB50316-2000第14.2.4條規(guī)定，安全閥的開啟壓力（整定壓力）除工藝有特殊要求外，為正常最大工作壓力的1.1倍，最低為1.05倍。本文綜合考慮，取滿足GB/T20801.6-2006和GB50316-2000兩者之中的較小值，且考慮到LNG管道系統(tǒng)和LNG儲(chǔ)罐連通，應(yīng)與LNG儲(chǔ)罐工作壓力保持一致。空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力P0'可根據(jù)LNG儲(chǔ)罐的最大允許工作壓力P確定，一般取P0'=(1.05～1.1)P。
②泄放壓力
根據(jù)安全閥相關(guān)規(guī)范條文，安全閥的泄放壓力等于設(shè)定壓力加超過壓力，而排放壓力等于整定壓力加超過壓力。因此，泄放壓力等同于排放壓力。泄放壓力是閥瓣達(dá)到規(guī)定開啟高度時(shí)的進(jìn)口壓力。
本文設(shè)置的安全閥為彈簧直接載荷式安全閥，泄放壓力可取1.1倍整定壓力，則：
儲(chǔ)罐安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd=（1.155～1.21）P+0.1；
空溫式氣化器前LNG管道安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd'=（1.155～1.21）P+0.1。
另根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，空溫式氣化器出口管道上安全閥絕對(duì)泄放壓力取Pd"=1.21P+0.1。
2.安全閥泄放量計(jì)算
①LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前LNG管道的安全泄放量的計(jì)算
本文以蘇州燃?xì)饧瘓F(tuán)王家莊LNG儲(chǔ)配站為例，LNG儲(chǔ)罐最大允許工作壓力P=0.6MPa，因此：
儲(chǔ)罐安全閥和空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力P0=0.63～0.66MPa。綜合考慮，儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力定為0.63MPa，此時(shí)安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd=Pd'=1.10.63+0.1=0.793MPa。
空溫式氣化器出口管道上安全閥絕對(duì)泄放壓力取Pd"=1.21P+0.1=0.826MPa。
根據(jù)TSGD0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道》中E1.3.1第2條，液化氣體容器和管道系統(tǒng)有完善的絕熱層時(shí)，安全泄放量按照式(1)進(jìn)行計(jì)算:
儲(chǔ)罐受熱面積近似按儲(chǔ)罐內(nèi)罐的全部外表面積估算，立式儲(chǔ)罐受熱面積按照式(2)進(jìn)行計(jì)算。
管道受熱面積按照式(3)進(jìn)行計(jì)算。
LNG主要成分為甲烷，其體積分?jǐn)?shù)可達(dá)99%以上。因此LNG物性參數(shù)近似按甲烷考慮。根據(jù)GB150.1-20l1《壓力容器第1部分：通用要求》(以下簡稱GB150.1-20l1)附錄B表B.6，甲烷的摩爾質(zhì)量M=16.04kg/kmol，在0.013MPa、15℃時(shí)的等熵指數(shù)K=1.31，臨界壓力(絕壓)Pc=4.64MPa，臨界溫度=190.65K。
以1臺(tái)公稱容積100m3的立式LNG儲(chǔ)罐為例，設(shè)備參數(shù)可為：D1=3m，L=18m，λ=0.565kj/（m?h?℃）（由設(shè)備廠家提供），δ=0.25m。泄放絕對(duì)壓力為0.793MPa，查得T=147K，q=427.1kJ/kg。將相關(guān)參數(shù)代入式（2），得儲(chǔ)罐受熱面積A1=169.56m2。
將A1代入式（1），得儲(chǔ)罐的安全泄放量為：W=467.55kg/h。
以LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道為例，管道參數(shù)可為：D2=0.05m，L=100m，保冷層材料建議采用ArmaflexLT材料，λ=0.028W/(m?k)=0.1kj/（m?h?℃），保冷層厚度δ=0.10m。泄放絕對(duì)壓力為0.793MPa，查得T=147K，q=427.1kJ/kg。將相關(guān)參數(shù)代入式（3），得LNG管道受熱面積A2=7.85O。
將A2=7.85O代入式（1），得LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道的安全泄放量為：W'=29.4kg/h。
②空溫式氣化器出口管道的安全泄放量的計(jì)算
根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，在1.1倍的設(shè)計(jì)壓力下，空溫式氣化器出口管道上安全泄放量不小于氣化器設(shè)計(jì)額定流量的1.5倍。
以額定流量2000Nm3/h空溫式氣化器出口天然氣管道為例，空溫式氣化器出口管道的安全泄放量為：W"=3000Nm3/h。
3.安全閥公稱直徑計(jì)算
①流通直徑
安全閥喉部橫截面為圓形，則對(duì)應(yīng)流通面積的直徑稱為流通直徑（亦稱喉徑）。
②公稱直徑
公稱直徑是經(jīng)過圓整后的標(biāo)準(zhǔn)化名義直徑。全啟式安全閥的出口公稱直徑一般比進(jìn)口公稱直徑大一檔，而微啟式安全閥的進(jìn)、出口公稱直徑則一般相同。安全閥的公稱直徑通常指進(jìn)口公稱直徑，常見安全閥公稱直徑與流通直徑的關(guān)系見表1。
③LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前LNG管道上的安全閥公稱直徑的計(jì)算
根據(jù)GB/T18442.6-20l1《固定式真空絕熱深冷壓力容器第6部分：安全防護(hù)》（以下簡稱GB/T18442.6）附錄A.5“安全閥排放能力計(jì)算”。
而A= ;
則公稱容積100的立式LNG儲(chǔ)罐安全閥喉部直徑dt>10mm；
LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道安全閥喉部直徑dt>2.7mm。
根據(jù)GB50028―2006第9.4.11條，液化天然氣儲(chǔ)罐安全閥必須選用奧氏體不銹鋼彈簧封閉全啟式，且根據(jù)本文表1，從安全角度出發(fā)及參照已運(yùn)行LNG氣化站的經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)罐上安全閥建議選擇DN40，由于100方LNG儲(chǔ)罐罐體一個(gè)連接口設(shè)置2個(gè)安全閥，該連接口的截面積至少等于2個(gè)安全閥的進(jìn)口截面積；LNG管道安全閥一般選用微啟式，根據(jù)本文表1及經(jīng)驗(yàn)選取DN10或DN15的安全閥。
④空溫式氣化器后管道上的安全閥直徑的計(jì)算
根據(jù)GB/T12241-2005《安全閥一般要求》（以下簡稱GB/T12241-2005）第6.3條“用空氣或其他氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)的理論排量”。
由以上數(shù)據(jù)可得屬于臨界流動(dòng)狀態(tài)，則dt>2.7mm，且根據(jù)本文表1至少選取DN50的安全閥；另根據(jù)排放介質(zhì)為氣體，應(yīng)選取全啟式安全閥。
4.安全閥閥體材料
安全閥閥體材料根據(jù)安全閥的使用溫度、工作壓力及管道介質(zhì)的腐蝕情況等選擇。一般用于氣體、水，且工作溫度低于450攝氏度，閥體選用WCB等碳鋼材料，而-100攝氏度以下的超低溫場合，則選用奧氏體不銹鋼。本文空溫式氣化器前LNG管道應(yīng)上的安全閥閥體材料應(yīng)選用奧氏體不銹鋼，空溫式氣化器后管道上的安全閥閥體材料應(yīng)選用WCB。
結(jié)論
安全閥用在LNG儲(chǔ)罐及工藝管道上，以防止其壓力超過允許的極限值，確保LNG氣化站的安全運(yùn)行。掌握安全閥的設(shè)置選型方法對(duì)LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)至關(guān)重要，是LNG氣化站安全運(yùn)行的重要保障。
在TXT文本如下，僅供參考，公式顯示殘缺。
概述
安全閥用于受壓設(shè)備、容器和管路，當(dāng)壓力超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，促使設(shè)備自動(dòng)排放介質(zhì)的過剩壓力，保證安全生產(chǎn)。因生產(chǎn)需求、設(shè)備性質(zhì)和工藝要求等不同，安全閥在設(shè)置及選型方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。常用的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）和機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB）等，主要是參照國外標(biāo)準(zhǔn)修訂（如美國石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API及美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME等，），但國內(nèi)外各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系之間差異較大，本文參照國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）。
LNG氣化站設(shè)計(jì)中，在LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前后管道應(yīng)設(shè)置安全閥，以防止儲(chǔ)罐及管道壓力超過設(shè)計(jì)壓力而發(fā)生事故。安全閥的合理設(shè)置是保證LNG氣化站正常運(yùn)行的必要措施。
安全閥的種類
1.按平衡內(nèi)壓的方式不同，安全閥的結(jié)構(gòu)形式主要分為：
①靜重式。靜重式安全閥分為重錘式安全閥及杠桿重錘式安全閥兩種，目前工業(yè)上主要采用杠桿重錘式安全閥，它曾廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠和石油化學(xué)工業(yè)中。其特點(diǎn)是載荷不隨閥瓣升高而變化，并可以十分精確地加載。但加載方式?jīng)Q定了載荷不可能很大，而且不適合于移動(dòng)和振動(dòng)的場合。隨著彈簧式安全閥的發(fā)展和日益完善，杠桿重錘式安全閥有被完全取代之勢。
②彈簧式。利用壓縮彈簧力來平衡閥瓣壓力，優(yōu)點(diǎn)是體積小、輕便、靈敏度高、安裝位置不受嚴(yán)格限制。同一型號(hào)規(guī)格的安全閥可通過更換彈簧來改變其工作壓力級(jí)，而在某一壓力范圍內(nèi)，可通過調(diào)節(jié)閥桿開啟壓力。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)見圖1。
2.按結(jié)構(gòu)不同，安全閥分為:
①封閉式。用于易燃、易爆或有毒介質(zhì)的生產(chǎn)裝置上。
②不封閉式。用于蒸汽或惰性氣體的生產(chǎn)裝置中。
3.按其閥瓣升啟高度不同，安全閥分為：
①全啟式。h= ~ ，安全閥泄放量大，回座性能好，氣體和液體都能適用。
②微啟式。h= ~ ，安全閥泄放量小，效率低，一般只用于液體介質(zhì)。
綜上所述，LNG氣化站內(nèi)的低溫液化天然氣管道（以下簡稱LNG管道）應(yīng)采用彈簧封閉全啟式或微啟式安全閥；常溫天然氣管道應(yīng)采用彈簧封閉全啟式安全閥。
LNG氣化站安全閥的設(shè)置
1.根據(jù)GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱GB50028―2006)第9.4.7條，液態(tài)天然氣管道上的兩個(gè)切斷閥之間必須設(shè)置安全閥，放散氣體宜集中放散。
2.根據(jù)GB50028―2006第9.4.10條，液化天然氣儲(chǔ)罐必須設(shè)置安全閥，安全閥的開啟壓力及閥口總通過面積應(yīng)符合國家現(xiàn)行《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定。
3.根據(jù)GB50028―2006第9.4.11條，液化天然氣儲(chǔ)罐安全閥的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：
①必須選用奧氏體不銹鋼彈簧封閉全啟式；
②單罐容積為100m3或100m3以上的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上安全閥。
4.根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，液化天然氣氣化器或其出口管道上必須設(shè)置安全閥，環(huán)境氣化器的安全閥泄放能力必須滿足在1.1倍的設(shè)計(jì)壓力下，泄放量不小于氣化器設(shè)計(jì)額定流量的1.5倍。
5.目前LNG氣化站內(nèi)的低溫液化天然氣管道（以下簡稱LNG管道）采用彈簧封閉全啟式或微啟式安全閥；常溫天然氣管道采用彈簧封閉全啟式安全閥。
LNG氣化站安全閥選型分析
1.安全閥壓力參數(shù)
①整定壓力
整定壓力也稱開啟壓力，是安全閥閥瓣開始動(dòng)作，離開所接觸的密封面，并有一定的位移時(shí)的壓力。
儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力：根據(jù)GB50316-2000《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（2008年版）(以下簡稱GB50316-2000)第14.2.4條規(guī)定，安全閥的開啟壓力（整定壓力）除工藝有特殊要求外，為正常最大工作壓力的1.1倍，最低為1.05倍。儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力P0應(yīng)根據(jù)LNG儲(chǔ)罐的最大允許工作壓力P確定，一般取P0=(1.05～1.1)P。
空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力：根據(jù)GB/T20801.6-2006《壓力管道規(guī)范工業(yè)管道》第4.1.6.2條規(guī)定，對(duì)于防止液體管道熱膨脹的安全泄放裝置，安全閥設(shè)定壓力應(yīng)不大于管道設(shè)計(jì)壓力的120%和系統(tǒng)試驗(yàn)壓力中的較小值，且最大泄放壓力應(yīng)不超過相應(yīng)溫度下管道壓力額定值的20%或由壓力產(chǎn)生的管道名義應(yīng)力不超過材料許用應(yīng)力值的20%。另根據(jù)GB50316-2000第14.2.4條規(guī)定，安全閥的開啟壓力（整定壓力）除工藝有特殊要求外，為正常最大工作壓力的1.1倍，最低為1.05倍。本文綜合考慮，取滿足GB/T20801.6-2006和GB50316-2000兩者之中的較小值，且考慮到LNG管道系統(tǒng)和LNG儲(chǔ)罐連通，應(yīng)與LNG儲(chǔ)罐工作壓力保持一致。空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力P0'可根據(jù)LNG儲(chǔ)罐的最大允許工作壓力P確定，一般取P0'=(1.05～1.1)P。
②泄放壓力
根據(jù)安全閥相關(guān)規(guī)范條文，安全閥的泄放壓力等于設(shè)定壓力加超過壓力，而排放壓力等于整定壓力加超過壓力。因此，泄放壓力等同于排放壓力。泄放壓力是閥瓣達(dá)到規(guī)定開啟高度時(shí)的進(jìn)口壓力。
本文設(shè)置的安全閥為彈簧直接載荷式安全閥，泄放壓力可取1.1倍整定壓力，則：
儲(chǔ)罐安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd=（1.155～1.21）P+0.1；
空溫式氣化器前LNG管道安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd'=（1.155～1.21）P+0.1。
另根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，空溫式氣化器出口管道上安全閥絕對(duì)泄放壓力取Pd"=1.21P+0.1。
2.安全閥泄放量計(jì)算
①LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前LNG管道的安全泄放量的計(jì)算
本文以蘇州燃?xì)饧瘓F(tuán)王家莊LNG儲(chǔ)配站為例，LNG儲(chǔ)罐最大允許工作壓力P=0.6MPa，因此：
儲(chǔ)罐安全閥和空溫式氣化器前LNG管道安全閥的整定壓力P0=0.63～0.66MPa。綜合考慮，儲(chǔ)罐安全閥的整定壓力定為0.63MPa，此時(shí)安全閥絕對(duì)泄放壓力Pd=Pd'=1.10.63+0.1=0.793MPa。
空溫式氣化器出口管道上安全閥絕對(duì)泄放壓力取Pd"=1.21P+0.1=0.826MPa。
根據(jù)TSGD0001-2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道》中E1.3.1第2條，液化氣體容器和管道系統(tǒng)有完善的絕熱層時(shí)，安全泄放量按照式(1)進(jìn)行計(jì)算:
儲(chǔ)罐受熱面積近似按儲(chǔ)罐內(nèi)罐的全部外表面積估算，立式儲(chǔ)罐受熱面積按照式(2)進(jìn)行計(jì)算。
管道受熱面積按照式(3)進(jìn)行計(jì)算。
LNG主要成分為甲烷，其體積分?jǐn)?shù)可達(dá)99%以上。因此LNG物性參數(shù)近似按甲烷考慮。根據(jù)GB150.1-20l1《壓力容器第1部分：通用要求》(以下簡稱GB150.1-20l1)附錄B表B.6，甲烷的摩爾質(zhì)量M=16.04kg/kmol，在0.013MPa、15℃時(shí)的等熵指數(shù)K=1.31，臨界壓力(絕壓)Pc=4.64MPa，臨界溫度=190.65K。
以1臺(tái)公稱容積100m3的立式LNG儲(chǔ)罐為例，設(shè)備參數(shù)可為：D1=3m，L=18m，λ=0.565kj/（m?h?℃）（由設(shè)備廠家提供），δ=0.25m。泄放絕對(duì)壓力為0.793MPa，查得T=147K，q=427.1kJ/kg。將相關(guān)參數(shù)代入式（2），得儲(chǔ)罐受熱面積A1=169.56m2。
將A1代入式（1），得儲(chǔ)罐的安全泄放量為：W=467.55kg/h。
以LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道為例，管道參數(shù)可為：D2=0.05m，L=100m，保冷層材料建議采用ArmaflexLT材料，λ=0.028W/(m?k)=0.1kj/（m?h?℃），保冷層厚度δ=0.10m。泄放絕對(duì)壓力為0.793MPa，查得T=147K，q=427.1kJ/kg。將相關(guān)參數(shù)代入式（3），得LNG管道受熱面積A2=7.85O。
將A2=7.85O代入式（1），得LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道的安全泄放量為：W'=29.4kg/h。
②空溫式氣化器出口管道的安全泄放量的計(jì)算
根據(jù)GB50028―2006第9.4.16條，在1.1倍的設(shè)計(jì)壓力下，空溫式氣化器出口管道上安全泄放量不小于氣化器設(shè)計(jì)額定流量的1.5倍。
以額定流量2000Nm3/h空溫式氣化器出口天然氣管道為例，空溫式氣化器出口管道的安全泄放量為：W"=3000Nm3/h。
3.安全閥公稱直徑計(jì)算
①流通直徑
安全閥喉部橫截面為圓形，則對(duì)應(yīng)流通面積的直徑稱為流通直徑（亦稱喉徑）。
②公稱直徑
公稱直徑是經(jīng)過圓整后的標(biāo)準(zhǔn)化名義直徑。全啟式安全閥的出口公稱直徑一般比進(jìn)口公稱直徑大一檔，而微啟式安全閥的進(jìn)、出口公稱直徑則一般相同。安全閥的公稱直徑通常指進(jìn)口公稱直徑，常見安全閥公稱直徑與流通直徑的關(guān)系見表1。
③LNG儲(chǔ)罐及空溫式氣化器前LNG管道上的安全閥公稱直徑的計(jì)算
根據(jù)GB/T18442.6-20l1《固定式真空絕熱深冷壓力容器第6部分：安全防護(hù)》（以下簡稱GB/T18442.6）附錄A.5“安全閥排放能力計(jì)算”。
而A= ;
則公稱容積100的立式LNG儲(chǔ)罐安全閥喉部直徑dt>10mm；
LNG儲(chǔ)罐出液口至空溫式氣化器的LNG管道安全閥喉部直徑dt>2.7mm。
根據(jù)GB50028―2006第9.4.11條，液化天然氣儲(chǔ)罐安全閥必須選用奧氏體不銹鋼彈簧封閉全啟式，且根據(jù)本文表1，從安全角度出發(fā)及參照已運(yùn)行LNG氣化站的經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)罐上安全閥建議選擇DN40，由于100方LNG儲(chǔ)罐罐體一個(gè)連接口設(shè)置2個(gè)安全閥，該連接口的截面積至少等于2個(gè)安全閥的進(jìn)口截面積；LNG管道安全閥一般選用微啟式，根據(jù)本文表1及經(jīng)驗(yàn)選取DN10或DN15的安全閥。
④空溫式氣化器后管道上的安全閥直徑的計(jì)算
根據(jù)GB/T12241-2005《安全閥一般要求》（以下簡稱GB/T12241-2005）第6.3條“用空氣或其他氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)的理論排量”。
由以上數(shù)據(jù)可得屬于臨界流動(dòng)狀態(tài)，則dt>2.7mm，且根據(jù)本文表1至少選取DN50的安全閥；另根據(jù)排放介質(zhì)為氣體，應(yīng)選取全啟式安全閥。
4.安全閥閥體材料
安全閥閥體材料根據(jù)安全閥的使用溫度、工作壓力及管道介質(zhì)的腐蝕情況等選擇。一般用于氣體、水，且工作溫度低于450攝氏度，閥體選用WCB等碳鋼材料，而-100攝氏度以下的超低溫場合，則選用奧氏體不銹鋼。本文空溫式氣化器前LNG管道應(yīng)上的安全閥閥體材料應(yīng)選用奧氏體不銹鋼，空溫式氣化器后管道上的安全閥閥體材料應(yīng)選用WCB。
結(jié)論
安全閥用在LNG儲(chǔ)罐及工藝管道上，以防止其壓力超過允許的極限值，確保LNG氣化站的安全運(yùn)行。掌握安全閥的設(shè)置選型方法對(duì)LNG氣化站的安全設(shè)計(jì)至關(guān)重要，是LNG氣化站安全運(yùn)行的重要保障。