安全阀临界压力比

正确计算安全阀排量是合理选用安全阀，并判断其可靠性的重要依据。GB 150-89《钢制压力容器》中，根据安全阀流动状态不同，提出了2种排量计算公式,为此，判断安全阀是处于临界流动状态还是亚临界流动状态,是正确选用排量计算公式的前提。 目前对安全阀临界压力比数值存在2种观点：①各国规范中均认为安全阀临界压力比与喷管临界压力比相同,其数值为0.528［1,2］。②很多专家和研究人员认为，安全阀临界压力比小于喷管临界压力比，其数值约0.2～0.3［3］ 。

临界压力比rcr是指在zui小流道截面处，气流流速达到当地音速时的出进口压力之比。喷管的临界压力比在理论上*可以由公式计算确定。当喷管出进口压力比低于或等于喷管临界压力比时，由于出口截面上已是音速流，出进口压力比的扰动不能超过音速面，所以扰动不能影响喷管内的流动。出口截面上的气流压力维持p2/p1= rcr不变，出口截面上气流仍是音速流，相对排量也维持不变，即W/Wmax=1，此时，喷管处于临界或超临界流动状态［4］。除了喷管以外，其它结构的临界压力比往往需要由试验确定，而以试验确定的临界压力比称第二临界压力比，以资区别。

由于安全阀结构的复杂性，很难测定安全阀zui小流道截面积处气流流速，从而无法根据zui小流道截流面积处是否达到音速而准确确定。目前，判断安全阀是否达到临界流动状态的方法是测定安全阀的排量系数，认为只要排量系数不随压力比变化 ，安全阀就达到临界流动状态［3］。实测结果是安全阀排量总是随压力比的变化而变化 ，只不过当安全阀压力比低于0.2～0.3时，安全阀排量随压力比的变化较小，而人们认为这种较小的变化是由于测量误差引起的，从而判断全启式约为0.2～0.3。这一试验测定的方法，其理论依据是在临界和超临界流动状态，压力比扰动不能超过音速面，而使喷管相对排量维持不变，即W/Wmax=1。然而，在临界或超临界流动状态，则喷管出口截面的流动已是音速流而使相对排量W/Wmax维持不变，反之，若相对排量维持不变，就判断出口截面的流动已是音速流，安全阀处于临界流动状态则缺乏理论依据和试验证明。

                                                                                                              -----丰茂阀门技术部