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火災事故安全泄放量計算綜述（續：壓縮氣體）

壓縮氣體，是指在－50℃下加壓時完全是氣態的氣體，包括臨界溫度低于或者等于－50℃的氣體，即我們通常說的永久氣體。介質為壓縮氣體承壓設備在火災時安全泄放量計算是工程中經常碰到的問題。

一、安全泄放量的計算

介質為壓縮氣體承壓設備（無濕潤表面的設備或者說內壁僅暴露于氣體、蒸氣、超臨界流體的設備）在外部火災情況下，其超壓機理與液化氣體不同，主要是由于氣體膨脹導致超壓，因此計算公式也和液化氣體不一樣。

遺憾的是，即使在GB150.1附錄B這個公認度比較高的標準中也未對火災時壓縮氣體介質安全泄放量的計算給出公式，難免給廣大工程人員造成不便。本篇對國內外相關內容進行了總結比較，并匯總列出火災工況下壓縮氣體介質安全泄放量的計算公式（見表1）。

幾點說明：

1、  對于氣瓶安全泄放量計算公式可采用GB/T 33215-2016，該標準中計算公式與CGA S-1.1一致。個人認為，對于長管拖車氣瓶僅取3m長度的氣瓶容積還有待試驗驗證。

2、  對于固定式壓力容器安全泄放量計算公式可采用HG/T20570.1，該標準中計算公式與API521-2014一致。要注意其邊界條件，比如公式中假設容器沒有隔熱，忽略容器本身熱容且容器壁溫達不到破裂應力，而且流體的溫度沒有變化。

二、超壓泄放裝置的選擇

盛裝壓縮氣體的承壓設備一旦遭遇火災，由于從設備壁到流體介質的傳熱非常有限，其外裸表面自明火中吸收的熱量將使設備壁達到一個足以損壞設備的高溫，設備可能在短時間內由于金屬材料的軟化而發生破壞，因此單獨設置超壓泄放裝置將不能完全保護這類設備不受損壞，僅能在短時間內（金屬軟化之前）起作用，應采取其它的辦法如外保溫、水噴淋或自動／手動泄壓系統來共同保護設備。

對于盛裝壓縮氣體的設備，考慮火災情況下泄壓過程要持續很長一段時間，而安全閥會有回座問題，反復開啟，正如API521所說“在火災引起的超壓泄放工況，壓力泄放閥不可能起減壓作用，它僅僅能在緊急情況下將壓力限定到給定值”，如果火災延續時間足夠長，必將因瓶壁溫度升高而導致材料在內壓作用下失效破裂。因此，應盡量考慮采用能一次性泄放干凈的爆破片裝置（相當于API521所說的蒸氣減壓措施），或安全閥與爆破片并聯組合泄放裝置，這樣即使火災延續，因設備內已沒有壓力，設備基本可保證安全。