黄承明

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    外部火灾工况下压力容器润湿面积的计算

    黄承明

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    工程设计中，进行火灾工况下的安全阀泄放量的计算时，需要计算装有部分液体的容器的润湿面积。常规容器中的立式容器和球罐容器的润湿面积是比较容易计算的，但卧式容器由于其封头的部分表面积的求取需要进行复杂的积分计算，从而使工程技术人员的计算变得复杂繁琐。介绍了卧式容器封头润湿面积的简单计算方法，列举了三类常规容器的火灾工况下的润湿面积的计算实例。通过简便计算，即可满足工程设计中的精度要求，又极大地方便了工程设计人员在实际工作中的应用。

    火灾工况；润湿面积计算；封头部分表面积计算

    在工程设计中，若压力容器设置在有可能发生火灾的环境中时，必须考虑设置压力容器的安全阀保护。而火灾工况下的安全阀排量计算与压力容器的总湿润表面积有关。不同的压力容器外形将采用不同的湿润面积计算方法。例如当卧式椭圆封头压力容器内液位未充满时，其湿润表面积计算比较繁琐。本文在列举了椭圆封头、平盖封头、球形封头以及球罐容器的湿润表面积的计算方法，并将繁琐的积分计算方法简化成简单计算。简单计算方法可操作性强，计算结果精度可靠，可广泛用于工程设计时压力容器的总湿润表面积的计算。

    1 火灾安全阀排量与总湿润面积的关系

    美国石油学会标准API 520[1]和API 521[2]规定了火灾工况下压力容器的安全泄放分析及泄放量的计算。

    对于设备内含有液体时，发生外部火灾，根据API 521描述，压力容器在火灾工况下的安全泄放量的计算公式为：

    式中 W——压力容器安全泄放量，kg/s ( Ib/h )；

    Q—— 压力容器在火灾工况下液体的吸热量，W(Btu/h)；

    Hvap—— 压力容器内液体介质在泄放温度的汽化潜热，J/kg ( Btu/Ib )。

    而API 521中也规定了此工况下压力容器内液体吸热量的计算公式，如下： ......