安全阀整定压力、超压与启闭压差详解

安全阀压力术语 60 秒速查

本指南涵盖内容

本页面说明可回座安全阀或泄压阀相关的压力关系，是本网站关于整定压力、超压、压力积聚、启闭压差、回座压力和冷态试验压差的主要页面。

本文不能替代：

• 控制性泄放工况的计算；
• 排量计算与流道面积确定方法；
• 适用的设备规范或当地主管部门要求；
• 制造商的整定压力与启闭压差调整规程；
• 实际安装系统的背压与管道分析。

本指南不提供适用于所有工况的整定压力裕量、允许超压、允许压力积聚或启闭压差百分比。这些数值取决于被保护设备、适用规范、泄放工况、泄压装置的数量和布置、阀门设计、介质、背压以及项目技术要求。

有关完整的选型决策流程，请参阅 安全阀选型指南。有关排量，请参阅 安全阀定径与认证排量指南.

什么是安全阀整定压力？

整定压力 是指在规定的试验条件下，将阀门调整至呈现规定动作特性时的进口压力。实际应用中，它确定泄压装置开始作出规定开启响应的压力点。

整定压力通常标注在经批准的数据表、阀门铭牌和校验记录中。应根据被保护设备的设计依据、最高允许工作压力（MAWP）或其他适用的允许压力、运行条件、泄压装置布置及规范要求确定整定压力。

整定压力并不是在正常工作压力上统一增加某个百分比，也不应仅凭旧铭牌来确定。 对于许多受规范约束的系统，整定压力与设备压力限值之间允许的关系取决于设备适用规范、单装置或多装置布置、补充保护措施、泄放工况及当地监管要求。锅炉、压力容器和管道的要求不能混用。

为什么不能随意更改整定压力

为消除泄漏而提高整定压力，可能削弱设备原定的保护作用，甚至使其失效。泄漏也可能由运行裕量不足、密封面损伤、污染、腐蚀、热变形、管道载荷、背压波动或校验方法不当引起。

工作压力与整定压力之间的裕量

工作压力 是工艺过程正常运行时的压力，并不是允许的泄放压力增量。当正常或最大工作压力持续过于接近整定压力时，阀门可能在常规工艺波动中出现微启泄漏、渗漏、泄漏或反复启闭。

合理的裕量取决于：

• 采用常规式、平衡式还是先导式设计；
• 采用金属密封还是软密封；
• 工艺压力波动和脉动；
• 气体、蒸汽、液体还是两相介质工况；
• 温度和热循环；
• 叠加背压；
• 阀座状态和泄漏要求；
• 制造商指导和适用规范。

在适宜的洁净工况中，先导式阀门可能允许工作压力更接近整定压力，而常规弹簧式阀门可能需要较大的实际运行裕量。这是具体的设计决策，不能据此对所有应用采用同一百分比。在含杂质、含蜡、易聚合、可凝结或易冻结的工况中，先导通道、过滤器和取压管线可能无法可靠工作。

阀座结构和材料也会影响实际运行裕量。金属密封阀座能耐受高温和多种苛刻工况，但其性能取决于准确的对中和密封面状态。软密封阀座可在适宜的洁净工况中提高密封性，但仍受温度、化学相容性、老化、挤出和减压效应的限制。

冷态试验压差与试验台调整

冷态试验压差（CDTP） 是当阀门的冷态试验条件不同于预期使用工况时，采用的试验台整定值。根据阀门类型、适用标准和制造商规程，整定时可能需要考虑工作温度或恒定叠加背压等影响。

CDTP 之所以重要，是因为阀门可能在车间环境温度下校验，且试验中没有施加实际安装系统的下游压力。因此，车间整定值可能需要规定的修正，才能使阀门在实际工况下达到所需整定压力。

CDTP 并非通用的修正公式。 任何修正的方向和幅度均取决于阀门设计、弹簧和材料特性、工作温度、恒定叠加背压、阀盖结构、制造商规程及适用标准。可变叠加背压和积聚背压属于实际安装系统的工况，不能简化为无依据的试验台调整。

标定记录应注明：

• 阀门位号、型号和序列号；
• 实际工况下所需的整定压力；
• 所用试验压力或 CDTP；
• 试验介质和试验温度；
• 规定的背压或温度修正；
• 验收公差与实测结果；
• 铅封、标牌以及技术人员或机构的识别信息。

整定压力与泄放压力

整定压力 确定规定的开启响应点。 泄放压力 是泄放过程中用于确定或验证排量的压力条件。

阀门可能在整定压力下开始开启，但仍需压力进一步升高，才能达到额定或认证排量对应的升程和流量。因此，整定压力证书并不能证明所选阀门具有足够排量。

审核定径计算时，应在正确的压力、温度、介质、相态及下游工况基准下，将所需泄放负荷与制造商认证或项目认可的排量进行对比。用于这一有文件依据的排量对比的是有效流道面积和认证系数，而不是进口连接尺寸。

什么是安全阀超压？

超压 是泄放过程中超过整定压力的压力增量，通常以整定压力的百分比表示。

超压与阀门性能有关，因为压力超过整定压力后，阀门通常会进一步增大升程和流量。允许的超压值或定径计算采用的超压值取决于适用规范、泄放工况、阀门设计及项目依据。

超压不能作为正常运行可用的压力余量，它属于紧急泄放工况。允许值或定径采用值应依据实际设备规范、泄压装置布置和具体工况确定，而不是照搬其他用途的数值。

为什么阀门已开启，系统仍可能得不到保护

若阀门开启后系统压力仍持续上升，可能的原因包括：

• 所需排量大于所选阀门的认证排量；
• 泄放压力假设错误；
• 介质相态、分子量、密度、黏度或温度取值错误；
• 升程不足或阀门运动不稳定；
• 入口压力损失过大；
• 积聚背压过大，或共用总管未经复核；
• 遗漏了某种泄放工况，或低估了该工况；
• 同口径替换阀的有效流道面积更小，或认证系数不同。

什么是压力积聚？

压力积聚 是泄放过程中超过被保护设备最高允许工作压力（MAWP）或其他适用允许压力限值的压力增量。它描述设备所承受的压力，而不只是阀门高于整定压力的压力增量。

只有当整定压力等于计算采用的设备基准限值时，超压和压力积聚才可能具有相同数值。当整定压力低于 MAWP 时，两者不同。多装置布置、补充保护装置、火灾工况以及不同设备规范，也可能形成不同的经批准压力关系。

什么是启闭压差和回座压力？

回座压力 是阀门在泄放后关闭时的进口压力。 启闭压差 是整定压力与回座压力之差，通常以整定压力的百分比表示。

若启闭压差相对于工艺需求过大，阀门关闭前的压力降幅可能超过必要程度，延长泄放和工艺中断时间。若启闭压差相对于工艺及实际安装条件过小，阀门可能反复启闭、颤振或无法良好回座。

在没有制造商批准的规程和适用试验依据时，不得通过移动调整圈、更改先导设定或内部零件来改变启闭压差。阀门即使满足整定压力要求，关闭特性也仍可能不合格。

回座特性还可能受到以下因素影响：

• 背压和出口压力波动；
• 入口压力损失；
• 阀门选型过大和低升程；
• 阀瓣、喷嘴和导向件状态；
• 弹簧、调整圈、先导设定及装配状态；
• 介质相态和两相泄放；
• 工艺压力控制和脉动；
• 温度、沉积物、腐蚀和管道应变。

压力术语公式汇总

应采用一致的单位以及适用计算规程要求的压力基准。不得在同一公式中混用表压和绝压，不得将一个工况的整定压力与另一个工况的最大压力相比较，也不得将描述性的运行裕量公式视为规范验收准则。

示例说明：超压与压力积聚的区别

背压如何影响整定压力和启闭压差

背压是作用于阀门出口侧的压力，可能在开启前便已存在，也可能由泄放流动产生。根据阀门设计不同，背压可能影响开启响应、升程、排量、启闭压差和回座。

不能假定常规弹簧式、波纹管平衡式和先导式安全阀对背压的响应完全相同。某些设计可在经批准的试验调整中考虑恒定叠加背压，而可变背压或积聚背压则需要对实际安装系统进行复核。

使用 安全阀背压指南 分析叠加背压、积聚背压和总背压，并参阅 背压与波纹管工程指南 复核阀门配置和阀盖通气口。

校验、铅封与现场调整

整定压力验证应使用经批准的规程、适宜的试验设备、正确的试验介质和可溯源的仪表。最终记录应能识别具体阀门，并记载适用情况下的检修前状态、经认可的检修后调整结果，以及采用的全部工况修正。

拆卸、研磨、更换弹簧、更换内件或进行任何可能影响功能的调整后，维修不应仅恢复表面可见的整定值。内部对中、阀座状态、弹簧适用范围、启闭压差相关零件、波纹管或先导零件、阀座密封性、锁紧及铅封均应纳入适用质量体系控制。

校验记录检查清单

有关阀座泄漏试验，请参阅 API 527 密封性试验指南。对于维修后的阀门，应遵循业主要求、当地监管要求和适用的维修授权体系。需要时应核实维修机构的 National Board VR 授权，不能假定任何阀门维修单位都可更改关键零件或设定值。

为什么现场调整具有较高风险

转动调整螺钉只改变系统的一个方面，无法解决阀门排量不足、出口系统不稳定、阀座损伤、介质假设错误或工作压力过高等问题。未经控制的调整还会破坏阀门、铭牌与校验记录之间的可追溯关系。

安全阀压力相关故障排查表

有关泄放后的泄漏，请参阅 安全阀起跳后为何泄漏。有关进出口管道，请参阅 安全阀安装指南。对于反复出现的问题，应先对比工艺趋势、检修前试验结果和实际安装管道，再批准再次调整。

哪些情况必须暂缓工程批准

压力术语八步复核流程

1. 确认被保护设备的压力限值。
   明确 MAWP、设计依据、设备规范和当地监管要求。
2. 确认工作压力及其波动。
   复核正常、最大和瞬态工艺压力。
3. 批准整定压力。
   将阀门设定值与被保护设备及泄压装置布置相对应。
4. 确定泄放压力和排量计算依据。
   采用经批准的泄放工况、介质性质、所需负荷、所选流道面积和适用的超压依据。
5. 单独核查压力积聚。
   将系统最大压力与设备压力限值比较。
6. 复核启闭压差和回座需求。
   确认工艺压力能够充分下降，使阀门稳定关闭。
7. 评估工况修正和安装条件。
   复核 CDTP、温度、阀门类型、材料、背压、入口压力损失和出口管道。
8. 记录校验和批准情况。
   使数据表、泄放计算、排量证明、铭牌、检修前后试验记录、铅封、标牌和维护系统中的资料相互一致。

询价或维修订单应包含的压力资料

使用 安全阀采购检查清单 获取完整的询价及供应商文件清单。

标准与权威参考资料

具体允许值和试验方法取决于设备、应用、规范版本和当地监管要求。应将下列参考资料与具体工程决策相结合。

整定压力、超压与启闭压差常见问题