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安全釋壓閥定徑設計規範比較研究江世州 1 1 2 徐啟銘 1 張承明 2 吳鴻鈞 2 雲林科技大學環境與安全工程技術研究所 行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所 摘 要 傳統㆖，安全釋壓閥之標準（包括由 Bernoulli 方程式所推導之定徑公式）可由相 關規章與標準獲得，例如：ASME (American Society of Mechanical Engineers)、API (American Petroleum Institute) 與 BS (British Standard) 等。但其㆗或有些許差異，甚至 相左之情況。本研究欲藉由各規章與標準之定徑方程式，計算同㆒事故條件與系統㆘ 所需設置之安全釋壓閥口徑。 經比較發現：各國於制定標準規章時，主要之學理依據係源自 Bernoulli 方程式， 而此最大缺點為當釋壓行為發生時，便無法估計真正所需的噴出量；而且只考慮定點 之數值，無法獲得釋壓過程的動態行為。因之，以目前現有之安全釋壓閥相關標準規 章而言，仍不適用於反應與兩相行為發生時之安全釋壓閥定徑。建議必須加㆖對流體 之動態過程、化學物質之熱／動力學性質、質量均衡及能量均衡作探討，才能針對此 現象作合理的定徑計算。 關鍵詞：安全釋壓閥、規章與標準、定徑方程式 學會 (American Society of Mechanical Engineers，簡稱 ASME) 規定：任何㆒個製 程系統（壓力大於或等於 15 psig）都應 裝置緊急壓力釋放系統，以做為緊急排放 及釋放壓力之用。[1] 完整的壓力釋放系統包括： 1.壓 力 釋 放 裝 置 (Pressure relief device)，其㆗又分為可重關之壓力釋 放閥(Pressure Relief Valve)，如：安 全閥 (Safety Valve)、 釋 壓閥 (Relief Valve) 、 安 全 釋 壓 閥 (Safety Relief Valve)…等（註㆒）；及非重關之壓 力 釋 放 裝 置 ， 如 破 裂 板 (Rupture Disk) 、 破 針 裝 置 (Breaking Pin Device) 等。 2.排放流體收集管線、設備，如：氣／ 液 分 離 槽 (Knock-out Drum) 、 洗 滌 前 言 任何㆒個化學製程都可能因失控反應 (Runaway Reaction)、設備的損壞、失誤 或㆟為錯誤而造成壓力的㆖升。如果壓力 超過設備所能承受的最大壓力時，即會造 成破裂或解體，導致危害性物質的排放， 進而造成火災、爆炸或毒性物質散佈等災 害。防範意外發生的最理想的方法為去除 或降低製程㆗可能造成過壓的因素，也就 是加強本質㆖的安全性。然而無論如何改 善安全性與加強防範措施，壓力的㆖升仍 然可能不可避免㆞發生。如果安全防範及 互鎖控制設施安裝過多，則相對的製程複 雜度增加，安全度未必增加多少，反而會 造成操作㆖的困難。再者有些因素並非可 以完全去除的，因此根據美國機械工程師 -1- 決定釋壓裝置的位置。 4.分別收集特性及位置相近之釋壓裝置 所排放流體，以為圍堵及處置方式之 建議。 9.計算釋壓需求。 5. AP I RP 5 2 1 ( 1 9 9 0 ) Guid e fo r P r e ssur e Relieving a nd Dep r e ssur iz ing Syste m. UG 1 2 5 thr o ugh 1 3 6 . CNS 9 8 0 2 B 5 0 9 8 ( 1 9 8 3 ) 壓力容器構造，（十五）安全裝置等 2 . Selectio n. Sectio n VIII P r essur e Vessels. ANSI /AP I 5 2 7 ( 1 9 9 1 ) 8 .鑑定可能造成過壓的因素。 2. P art 2 Safety Valves fo r Co mp ressed Air or Inert Gases. ISO-41 2 6 13. B o iler and P r essure Vessel Co d e.若情況特殊必須考慮流過壓力釋放閥 後，是否㆘游管件可以承受所產生的 「反應力」(Reaction Force)。 7. BS 5500 (1991) 11. AP I 2 0 0 0 ( 1 9 8 2 ) 9 . JIS B8210 (1991) -2- . P art 1 Safety Valves fo r Steam and Ho t W ater.量及收集管線直徑、長度。[2] 所有的製程工廠幾乎無法避免設備過 壓的發生。事實㆖壓力釋放系統設計，最 重要者乃在瞭解過壓來源如何發生？其最 終後果為何？至於求解壓力釋放閥之口徑 大小則為次要之目的了。儘管如此，壓力 釋放閥之設計仍為製程安全㆗不可或缺的 設施，因其可以處理：(1) 化學放熱失控 反應；(2) 正量排放壓縮壓；(3) 火災； (4) 冷卻㆗斷；(5) 停電；(6) 異物進入； (7) 溢流；(8) 入料過快或過大；(9) 誤加 物 料 （ 種 類 ） ／ 催 化 劑 ； (10) 再 沸 器 (Reboiler) 全開；(11) 物料抽空（真空形 成）…等數不清的意外所引起的過壓。 有關壓力釋放閥之定義等名詞，請參 閱附錄之專用名詞釋義。歐美各先進國家 對壓力釋放閥皆有明確的法規或標準。表 1 簡單列出我國、美國、英國與日本對壓 力釋放閥所訂定之規章與標準。 塔；圍堵設施，如：防溢堤。 3. 5 . and Installatio n o f P r essure-Relieving Systems in Refiner ies.依據最壞可能發生的狀況 (即可信的 最嚴重事變，Worst Credible Scenario，簡稱 WCS)，計算最大瞬間排放流 表 1 ㆗華民國、美國、英國與日本有關壓力釋放閥之規章與標準 代 號 內 容 1 . P ART I I － Installatio n. 6 . BS 6759 (1984) 12. ASM E Co d e ( 1 9 9 5 ) 10. Safety Valves. AP I RP 5 2 0 ( 1 9 9 3 ) P ART I － Sizing and Selection. 4 .估量釋壓裝置的尺寸及型號。 8. Steam B o ilers and P r essure Vessels—Spring Lo aded Safety Valves 7 . CNS 9 9 6 9 B 2 7 4 2 ( 1 9 8 3 ) 蒸汽及壓力氣體用彈簧式安全閥 3. ANSI /AP I 5 2 6 ( 1 9 9 5 ) Fla nged -Ste e l Safety Relief Valve s. Co mmercial Seat T ightness o f Safety Relief Valves with Metal-to-Metal Seats. Safety Valve s-Ge ne ra l Requir e me nts. Venting Atmo sp her ic a nd Lo w-P r e ssur e Sto r a ge T anks. Divisio n 1 .處置設備，如：燃燒塔、焚化爐、冷 凝器…等。 壓力釋放閥設計步驟為： 1. ㆗ 華 民 國 壓 力 容 器 安 全 檢 查 暫 用 標 準 ， （ 十 六 、 安 全 裝 置 ） （ 1982） Sizing. P a r t 3 Safety Valve s fo r P r o c e ss Fluid s.選擇適當的釋壓裝置。 3.若情況需要，考慮入口壓力降與出口 背壓。 6. P r e ssur e Vessels. ASME Code—最大許可工作壓力大 於 1 kgf/cm2 (15 psig) 之壓力容器。 C. 臨 界 流 行 為 (Critical Flow Behavior) 如果㆒可壓縮流體通過噴嘴 (Nozzle) 、 孔 口 (Orifice) 或 管 末 而 膨 脹，其速度與比容將隨㆘游壓力減少而增 加。對於㆒已知㆖游情況設定㆘（以噴嘴 為例），通過噴嘴之流體質量流率將會持 續增加直到其速度到達㆒極限速度為止 （於喉口處）。可以發現到的是此極限速 度即為音速 (Sonic Velocity)，此時的流 率即稱為臨界流率 (Critical Flow Rate)。 喉口在音速時的壓力 Pcf 與入口壓力 P1 的 絕對壓力比稱之為臨界壓力比 (Critical Pressure Ratio)，而 Pcf 則稱為臨界流壓力 (Critical Flow Pressure)。 在發生臨界流之情況㆘，即使㆘游壓 力極低，喉口處之實際壓力不會落於臨界 流壓力之㆘。在臨界流情況㆘，由喉口至 ㆘游發生不可逆膨脹且伴隨能量由亂流散 失 （ 或 稱 逸 散 ， Dissipated ） 至 外 界 流 體。臨界流壓力比可利用理想氣體的關係 藉由㆘式求得： k (k −1) Pcf  2  = (1)  P1  k + 1 式㆗ Pcf：喉口臨界流壓力 (psia) P1 ：㆖游噴出壓力 (psia) k ：理想氣體之比熱比 (Cp/Cv) 由 API RP 520 附表㆗亦可求得各種 氣體之 (Pcf/P1) 值。氣體或蒸氣壓力釋放 閥之定徑公式依洩放時之流體行為可分成 兩大類，即臨界流與次臨界流定徑公式。 孔口面積 (Orifice area)，in2 D 0.307 G 0.785 J 1. CNS 9969 B2742—適用於蒸氣及壓 力氣體用圓筒螺旋狀彈簧式安全閥。 E.60 N 4. JIS B8210—適用於蒸氣及壓力氣體 用圓筒螺旋狀彈簧式安全閥。 目前絕大多數之安全釋壓閥，其閥體 及口徑大小皆依循 ANSI/API 所制定之標 準規格生產製造，規格及口徑如㆘所示： 各國定徑設計規範分析比較 1.503 H 0.05 R 16.287 K 1.196 F 0. API RP 520—石油煉製及相關工業之 設備，其最大許可工作壓力大於 1 kgf/cm2 (15 psig) 者。 B.0 註：孔口面積亦即噴出面積。 孔口 (Orifice) -3- .各國標準規章 以㆘藉由列表之方式，分別敘述 API、ASME、BS、JIS 及我國相關安全 釋壓閥法規或標準所制訂之定徑公式。其 ㆗，各標準規章之應用範圍為： A.BS 6759—安裝於鍋爐或壓力容器㆖ 之安全釋壓閥，其設定壓大於 1 bar (1 kgf/cm2 或 15 psig) 者。 D.838 L 2.當喉口之㆘游壓力小於或等於臨界流壓力 Pcf ，則發生臨界流行為，需以臨界流情 況計算，定出適當之口徑。若㆘游壓力超 過臨界流壓力則發生次臨界流行為，則需 利用次臨界流發生情況之運算方式。 以㆘便利用英、美、日、㆗之安全釋 壓閥相關規範計算同㆒事故㆘之安全釋壓 閥口徑，比較其計算結果及差異。（計算 過程㆗有許多參數須藉由各標準規章內附 之圖表求得，礙於篇幅有限，無法㆒併列 出，尚請讀者見諒。） 2.34 P 6.110 E 0.0 T 26.853 M 3.38 Q 11. 表 2 API RP 520 Sizing.175 ⋅ C ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ K b 熱比關係式表示。若 k 未知，則假設為 315。 (3) F2：次臨界流係數。 (k −1) k  k  2 k 1 − r F2 =   ⋅ (r )    k −1 Z ⋅T M ⋅ P1 ⋅ (P1 − P2 ) A= W 735 ⋅ F2 ⋅ K d A= V 464.63 ⋅ F2 ⋅ K d Z ⋅T ⋅G P1 ⋅ (P1 − P2 ) A=  1− r  (4) G：氣體比重（以空氣為基準，標準狀態 ㆘空氣為 1.65 液 核容 0.215 psia ⇒ KN = (0.975 (5) 代入。 KN：Napier 公式修正因子。 當 P1 ≤ 1.000) (0.2292P1 − 1.62（式(10)）代入。 （式(9)）或 量 體 審 釋 Kw：背壓修正因子，當背壓等於㆒大氣壓 壓 時，Kw = 1。 定 Q G K ：黏度修正因子。 v (10) 徑 A= 38 ⋅ K d ⋅ K w ⋅ K v ⋅ K p 1.061) (7) KSH：過熱蒸氣修正因子。對任何壓力㆘之 飽和蒸氣，KSH = 1。 M：氣體或蒸氣之分子量。 W (8) P1：㆖游壓力 (psia)，即設定壓 + 容許過 A= 51.515 psia ⇒ K N = 1 (6) 當 1.32 ⋅ C ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ K b A= V Z ⋅T ⋅G 1.5 ⋅ F2 ⋅ K d Z ⋅T ⋅ M M ⋅ P1 ⋅ (P1 − P2 ) V 863.0）。 Kb ：背壓修正因子，此修正因子僅應用於 平衡伸縮囊式壓力釋放閥。 Kd ：有效噴出係數，式(2)〜(4)可用 0.5 ⋅ P1 ⋅ K d ⋅ K N ⋅ K SH 壓 + 大氣壓力。 水 蒸 P2：背壓 (psia)。 氣 r：P2/P1。 釋 T：入口氣體或蒸氣之噴出溫度 (oR)。 壓 3 V：所需體積流率 (ft /min)（標準狀態㆘ 之 定 14. Selection. and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries，1993[3] 用 途 定徑公式 符號說明 氣 體 或 蒸 氣 之 ︵ 定 水 徑 蒸 方 氣 式 除 外 ︶ 釋 壓 A= 臨 界 流 定 徑 公 式 次 臨 界 流 定 徑 公 式 A：所需之閥有效噴出面積 (in2)。 (2) C：係數，可以氣體或蒸氣標準狀態㆘之比 Z ⋅T M W C ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ K b A= V Z ⋅T ⋅ M 6.1906P1 − 1.25 p − p b Kp：過壓修正因子。 方 容不 量 式 需 p：設定壓 (psig)。 審 核經 pb：總背壓 (psig)。 Q：流率 (gal/min)。 註：ASME 壓力容器規章第八節第㆒段規定：液體用壓力釋放閥在設計時必須進行容量審核，容量審核 的程序包含決定液體壓力釋放閥在 10% 過壓㆘（在火災或失控反應發生的情況㆘則假設為 21%） 的噴出係數。故設計的安全閥欲與 ASME 壓力容器規章㆒致，則使用式(9)。在 ASME 壓力容器規 章對液體容量審核提出規範前，液體釋放定徑可由式(10)求得。其㆗假設 Kd = 1，25% 過壓，並再 -4- .7 psia，60oF）。 徑 W：所需之閥噴出量 (lb/hr)。 方 Z：壓縮因子 (Compressibility Factor)，表 式 示真實氣體與理想氣體的偏差，為㆒比 值，可由入口情況求得。 G：液體比重（與 70oF 的水 = 1 比較）。 Q G (9) 需 A= Kd ： 有 效 噴 出 係 數 ， 需 由 閥 製 造 商 處 獲 38 ⋅ K d ⋅ K w ⋅ K v P1 − P2 經 得 。 對 於 ㆒ 初 步 的 預 估 ， 可 用 0.515 ≤ P1 ≤ 3. 001，所以 式(11)變為： M (13) T (B) 對於分子量較輕的碳氫化合物，如果合適的話，可以再考慮壓縮因子 Z，所以式(11)變為： W = 315 ⋅ K ⋅ A ⋅ P W = C ⋅ K ⋅ A⋅ P 用 途 M Z ⋅T 表 4 BS 6759，Safety Valves，1984[4] 定徑公式 W = K dr ⋅ A ⋅ p ⋅ C 氣 體 或 蒸 氣 ︵ 水 蒸 氣 除 外 ︶ 釋 壓 之 定 徑 方 式 (14) 符號說明 A：所需之閥有效噴出面積 (in2)。 (15) C：係數，與 k 有關。 M Z ⋅T k：比熱比，CP/CV。 Kb：背壓修正因子。 Kb = 定 臨 徑 界 公 流 式 2k (k +1) k   pb  2 k  p b    −    k − 1  p   p    (k +1) (k −1)  2  k   k + 1 Kd：噴出係數。 Kdr：降額 (Derated) 噴出係數，等於 Kd × 0.1 + 1。 pb：背壓（絕對壓力）(bar)。 T：入口氣體或蒸氣之噴出溫度 (K)。 W：標稱噴出量 (kg/hr)。 -5- .考慮㆒過壓修正因子 Kp，25% 過壓以外可由規章㆗附圖求得，此定徑方法不需經容量審核。 表 3 ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div I UG125-136，1995[1] 用 途 定徑公式 符號說明 氣 外 體 ︶ 或 釋 蒸 壓 氣 之 ︵ 定 水 徑 蒸 方 氣 式 除 之水 定蒸 徑氣 方釋 式壓 A：所需之閥有效噴出面積，(in2) C：係數，可以氣體或蒸氣標準狀態㆘之比 熱比關係式表示。 K：噴出係數。 M：氣體或蒸氣之分子量。 P：（設定壓× 1.9。 M：氣體或蒸氣之分子量。 p：真實入口（㆖游）絕對壓力 (bar)，等 於設定壓× 1.5 ⋅ K ⋅ A ⋅ P (12) Ws：蒸氣之標稱噴出量 (lb/hr)。 註： (A) 對㆒般碳氫化合物之蒸氣，其真實 k 值通常無法得知，故採用㆒保守估計值 k = 1.10）＋ 大氣壓力 (psia)。 T：入口氣體或蒸氣之噴出溫度 (oR)。 W：氣體或蒸氣（水蒸氣除外）之噴出量 (lb/hr)。 M W = C ⋅ K ⋅ A⋅ P T (11) Ws = 51. 525 ⋅ K dr ⋅ A ⋅ p 釋乾 壓燥 之飽 定和 徑水 方蒸 式氣 (17) 若 p 介於 110 bar 到 220 bar，則式 (17) 變 為：  2.5145 ⋅ C ⋅ Kd ⋅ A( p + 1)} 若 p 已於指定之場合，則以該值為 已噴 知出 準。 係 P1：定義同 p（絕對壓力）。 2 與氣體或蒸氣（水蒸氣除外）釋壓定徑方式 P2：背壓（絕對壓力）(MPa){Kgf/cm }。 標 Qm：標稱噴出量 (Kg/hr)。 數 稱 之規定相同。 T：於標稱噴出量之決定壓力時，氣體的絕 未噴 知出 對溫度 (K)。 係 Z：壓縮因子。 表 6 CNS 9969 B2742 蒸汽及壓力氣體用彈簧式安全閥，1983[6] 途 定徑公式 符號說明 W = 0.9 ⋅ 10.2 kgf/cm2}之值。但 數 稱 {Qm = 0.1 MPa{1 kgf/cm2}，則為設定壓力再 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + Q 0 .02 MPa{0.9 ⋅ C ′ ⋅ K ⋅ A ⋅ P1 定 ⋅T Z  臨  徑 界 公 流 式 A：噴出面積 (mm2)。 C′：以 k 而定之係數，可由規章附表㆗查 (22) 得。若查不到時以 2.03 倍，若當設定壓力低於 0. 246 C K A p 0 .61 ⋅ K dr ⋅ A ρ ⋅ ∆p 表 5 JIS B8210 Steam Boilers and Pressure Vessels—Spring Loaded Safety Valves，1991[5] 用 途 定徑公式 符號說明 A：噴出面積 (mm2)。 (20) C：係數，由蒸氣性質求得（同 API RP 520 M 壓 氣 ︵數 標 ′ 之 除 水 已 稱 Qm = 0.20 ⋅ C ′ ⋅ K ⋅ A ⋅ P1  M W = 0.9 ⋅ C ⋅ Kd ⋅ A ⋅ P1 Z ⋅ T 定 外 蒸知 噴 ︶ 出 釋 係 之水 定蒸 徑氣 方釋 式壓 用 氣 外 體 ︶ 或 釋 蒸 壓 氣 之 ︵ 定 水 徑 蒸 方 氣 式 除 之過熱蒸氣修正因子 KSH）。 C ′ ：係數，為 k、P1 與 P2 之函數。 k：於 P1 時之熱絕緣係數，同比熱比。 若未測定安全閥標稱噴出係數時，由規章附 Kd：標稱噴出係數。 標 數 稱 圖求出 Kd′ ，代替式(20)㆗之 Kd ，求出噴出 M：氣體分子量。 p：噴出壓力 (MPa {kgf/cm2})，當設定壓力 未 噴 量。對於全量式安全閥，其 Kd′ = 0. 9 5 .34 計算。 C″：式(23)之公式代號。 M Z ⋅T     k  P2 C ′′ =  k − 1  P1  2  k  P2  −    P1    k +1 k      k：於 P1 時之熱絕緣係數，同比熱比。 K：噴出係數，依 CNS（安全閥噴出係數 -6- .1 MPa{1 kgf/cm2}時，則為設定 係 壓力之 1.3242 p − 1.9 ⋅ 0.86。 知出 超過 0.061  徑壓液 方之體 式定釋 (19) Δp：壓力降 (bar)，等於 p .pb。 ρ：密度 (kg/m3)。 W = 1.Z：壓縮因子。 次 W = K ⋅ K ⋅ A⋅ p ⋅C M 定 dr b 臨 Z ⋅T 徑 界 公 流 式 之 (16) W = 0. 1 ( ) d 標 m (21) 加㆖ 0.525 ⋅ K dr ⋅ A ⋅ p    3.000  (18) W = 0.7644 p − 1. API RP 520 k = 1.1 MPa{1 kgf/cm2}時，則為設定壓力之 1.09 −1) .67 (MPa) = 6.475 lb/hr (20.476 ⋅ K ⋅ A ⋅ P1 ⋅ C ′′ Z ⋅T     W = 0.定徑計算範例分析比較 範例㆒、臨界流釋壓定徑計算 碳氫化合物之混合蒸氣因操作失當， 需進行緊急釋壓。所需噴出量為 45.246 ⋅ A( p + 0.02 MPa {0.2 = 0.09；噴出溫度為 627 oR (348 K)；壓縮因子 Z 為 0.09 + 1  = 326 代入式(2)得： -7- (1.9 ⋅ 0.9 ⋅ 55.1 + 14.975；允許過壓為 10%。試求其所需之噴出面積。 解： 由提供條件知： 釋放壓力 P1 = 75 × 1.59 > 0.84。安全釋壓閥的 設定壓為設備的 MAWP（國內皆通稱為 設計壓力）= 75 psig；背壓為 0 psig；假  2  ⇒ C = 520 k    k + 1 (k +1) (k −1)  2  = 520 1.5145 ⋅ A( p + 1)K ⋅ C } (24) 之水 定蒸 徑氣 方釋 式壓 C：按蒸汽之性質而定之係數，與 k 有關， 可由規章附表㆗求得。 p：噴出壓力 (MPa {kgf/cm2})，如未特別指 定 ， 且 設 定 壓 力 超 過 0.1 MPa{1 kgf/cm2} ， 則 為 設 定 壓 力 再 加 ㆖ 0.7/97.1)K ⋅ C {W = 0.2 (psia) = 0.09   1.646 kg/hr)；混合物為㆜烷及戊 烷，所以分子量 = (58 + 72)/2 = 65；比熱 比 k 為 1.15 又由 API RP 520，求得該混合物之 Pcf/P1 = 0.864。 設閥的噴出係數 Kd 為 0.84 ⋅ K ⋅ A ⋅ P1 ⋅ C ′′ 之 次 定 臨 徑 界 公 流 式 測定法）之標稱係數 K 時，應採用 K× 0.9 ⋅ 5.70 (bar) ∵背壓為 0 psig ∴P2/P1 = 14.09 +1) (1.15，導致此時流體噴 出行為屬於臨界流行為。運用各標準 規章定徑公式，計算結果如㆘： 由於不可能有恰等於計算結果口徑大 小之安全釋壓閥，因此在套用公式求得計 算結果後，可參照㆖述之規格或安全釋壓 閥廠商所提供之型錄，選擇口徑恰大於計 算結果之安全釋壓閥即可。此外，全世界 之安全閥製造商所生產之安全閥，其口徑 皆依照 ANSI/API 之規範製造。只要是同 ㆒個標準規格，其口徑大小皆相同（標準 口徑之制定過程及依據，除非法規特別說 明，否則吾㆟不得而知），所差別者只在 於各公司產品之設計、構造及品質精良與 否或有無其它特殊設計，此原則放諸㆕海 皆準。 A.09 3.9 ⋅ 5.W = 0.2 kgf/cm2}之值。如其它另有規 定者則遵從其規定。 註： (A) 式(22)~(24)主要單位為 SI 制，{ }內則為 MKS 制。 (B) 若未測定安全閥之噴出係數時，由規章附圖求出 K’，代替式(22)~(24)㆗之 K，代入計算之。 全量式安全閥之 K’ 則為 0.9。其它情形時，由規章附圖查得。 (23) M：噴出氣體之分子量。 P1：噴出壓力 (MPa {kgf/cm2})。 P2：背壓之絕對壓力 (MPa {kgf/cm2})。 T：噴出氣體之絕對溫度 (K)。 W：噴出量 (kg/hr)。 Z：壓縮因子。 M Z ⋅T  M W = 0.7 = 97.03 倍， 若 當 設 定 壓 力 低 於 0. 975 × 0.975；允許過壓為 10%。試求其所需之噴出面積。 解： 由提供條件知： 釋放壓力 P1 = 75 × 1.47 代入式(15)得： W Z ⋅T A= C ⋅ K dr ⋅ p M 20.7 65 2 2 = 3.975 × 0.2 65 = 4.1 = 7.59 < 0.2 (psia) = 0.9 65 = 3.2 × 1 65 = 4.09 ⇒ C = 2.67 (MPa) = 6.9 M -8- .975 × 97.84 × 348 2.43 × 0.） 代入式(11)得： W T A= C⋅K ⋅P M = W 10.525 lb/hr (27.015 (mm ) = 4.38 in2。 D.84。安全釋壓閥的設定壓 為設備的 MAWP（國內皆通稱為設計壓 力）= 75 psig；常數背壓為 55 psig；假設 閥的噴出係數 Kd 為 0.09；噴出溫度為 627 oR (348 K)；壓 縮因子 Z 為 0.932 kg/hr)；混合物為㆜烷及戊 烷，分子量 = (58 + 72)/2 = 65；比熱比 k 為 1.005 (mm 2 ) = 4.ASME Sec VIII k = 1.20 ⋅ C ′ ⋅ K ⋅ P1 ⋅ 0.67 × 0.38 in2。 故此範例可選用 ANSI/API 制定 之 N Orifice ， 其 噴 出 面 積 為 4.9 65 2 2 = 3.2 = 0.70 (bar) ! 常數背壓為 55 psig，允許組合背 壓為 75 × 0.84 × 348 24.79，導致此時流體噴 出行為屬於次臨界流行為。運用各標 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 P Orifice，其噴出面積為 6.646 0.09，由 JIS B8210 得：C′ = 24.5 (psig) 因此總背壓 = 55 + 7.34 in2。 E.A= W C ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ K b Z ⋅T M 20.57 (in 2 ) = 範例㆓、次臨界流釋壓定徑計算 碳氫化合物之混合蒸氣因操作失當， 需進行緊急釋壓。所需噴出量為 61.975 × 0.20 × 2.BS 6759 k = 1.CNS 9969 B2742 k = 1.84 × 627 326 × 0.2/97.67 × 0.5 + 14.67 (in ) = 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 P Orifice，其噴出面積為 6.38 in2。 45.7 = 97.65 (in ) = 45.09，由 BS 6759 得：C = 2.8 × 0.003 (mm ) = 4.9 × 6.1 + 14.2 (psia) ∴P2/P1 = 77.66 (in 2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 P Orifice，其噴出面積為 6.09 ⇒ C = 326 （算法同 A.38 in2。 C.475 0.975 × 97.47 × 0.7 = 77.8 代入式(20)得： Qm Z⋅T A= C ′ ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ 0.43 代入式(22)得： A= B.79 又由 API RP 520，求得該混合物之 Pcf/P1 = 0.19 (in 2 ) = 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 P Orifice，其噴出面積為 6.9 Z ⋅T M 20.646 0.646 0.JIS B8210 k = 1.84 ⋅ 348 10.475 627 326 × 0. 6 -9- .975。 試求其所需之噴出面積。 解： 因為設定壓為 1.設定壓為 1.9 ⋅ 0.09 ⇒ C = 326 （同範例㆒ A.525 627 326 × 0.JIS B8210 k = 1.09  1.525 lb/hr = 80.代入式(20)得： 準規章定徑公式，計算結果如㆘： A.09，得：C′ = 21.1 MPa = 110.932 0.9 A= 範例㆔、水蒸氣釋壓定徑計算 釋壓條件： A.6 × 0.7 65 = 4.84 × 348 21.2 ) A= Qm C ′ ⋅ K d ⋅ P1 ⋅ 0.09 = 6.22 (in 2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 Q Orifice，其噴出面積為 11.975 × 97.） 代入式(11)得： W T A= C⋅K ⋅P M    k +1 k      2 1.23 (in ) Z ⋅T M ⋅ P1 (P1 − P2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 Q Orifice，其噴出面積為 11.3 bar，允許過壓為 10%。 C.67 × 0.ASME Sec VIII k = 1.600 psig = 1.38 in2。 A= W Z ⋅T 55.600× 1.CNS 9969 B2742 k = 1.2 − 77.975 × 0.975 × 0.932 0.600 psig，所以：釋 放壓力 P1 = 1.84 ⋅ K ⋅ P1 ⋅ C ′′ ⋅ 0.876。 代入式(16)得： = 2  k  P2  −    P1 = = W C ⋅ K dr ⋅ K b ⋅ p Z ⋅T M = 61.658 (mm2 ) = 7.05 in2。 C.09 +1 1.05 in2。 E.05 in2。 D.615 psia = 11.2 65 = 5.79，由 BS 6759 得：C = 2.9 65 2 2 = 4.84 × 627 735 × 0. 飽 和 水 蒸 氣 ， 所 需 噴 出 量 為 176.932 0.876 ⋅ 6.86 代入式(5)得： A= = W 735 ⋅ F2 ⋅ K d 27.525 0.84 × 0.79 )1.47 ⋅ 0.09，又 pb/p = 0.26 (in 2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 P Orifice，其噴出面積為 6.） P2/P1 = 0.9 M 27.775 Z ⋅T M 27.626 (mm ) = 7.API RP 520 k = 1.09   (0.47，Kb = 0.1＋14.67 × 0.664 (mm ) = 7.09 − (0.44 (in 2 )  k  P2 ⇒ C ′′ =  k − 1  P1  可 選 用 ANSI/API 制 定 之 Q Orifice，其噴出面積為 11.84 ⋅ 348 2.39 代入式(23)得： 61.86 × 975 65 × 97.142 kg/hr。 B.2 × (97.975 ⋅ 0.BS 6759 k = 1.05 in2。 B.79 ) 1.84 ⋅ 348 55.09 ⇒ C = 326 （同範例㆒ A.17 (in ) = 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 Q Orifice，其噴出面積為 11.39 × 0.09 − 1   = 0.噴出係數為 0.79，由 API RP 520 得： F2 = 0.9 65 2 2 = 4.7 = 1. 775 − 1.061) = = = 1.413 (mm2 ) = 2.061  (1) 探究各規章、標準之定徑公式，其 學理 依 據 皆 源 自 Bernoulli 方 程 式 （不考慮是否有化學反應發生）， 而此最大缺點為當釋壓行為發生 時，便無法估計真正所需的噴出 量；而且只考慮定點之數值，無法 獲得釋壓過程的動態行為。換言 -10- .4 (MPa)。 運用各標準規章定徑公式，計算結果 如㆘： A.35 (in 2 ) 176.142  2.97 (in 2 ) E.5 ⋅ K ⋅ P 176.2292 × 1.3   3.3242 × 122.516 (mm 2 ) = 2.000) = 1.1MPa，所以 釋 放 壓力 ： p = 11.(psia)。但對 JIS B8210 而言，由定義 知，因為設定壓超過 0.5 × 1.277 (mm ) 2 2 討論與建議 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 K Orifice，其噴出面積為 2.775 − 1.1 × 1.9 × 5.1) (0.1) 80.516 (mm 2 ) = 2.975 × (11.0。 代入式(8)得： W A= 51.975 × 0.061) 又由 API RP 520 得：KSH = 1.9 × 122.35 (in 2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 L Orifice，其噴出面積為 3.3242 p − 1.142 = 0.995 代入式(21)得： Qm A= 0.03 = 11.BS 6759 因為釋放壓力 p 介於 110 bar 到 220 bar 之間，所以利用式(18)得： W A=  2.2292 P1 − 1.9 ⋅ 5.19 (in 2 ) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 L Orifice，其噴出面積為 3.1906 P1 − 1.98 (in ) = 1.525 × 0.000  0.4 MPa，由 JIS B8210 得：C = 0.5 × 0.CNS 9969 B2742 由式(24)得： W A= 0.7644 p − 1.061  = 1.7644 × 122.000  0.0 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 L Orifice，其噴出面積為 3.API RP 520 因為 1.3 − 1.975 × 1.9 × 5.1906 × 1.討論 C.975 × 1.5 ⋅ P1 ⋅ K d ⋅ K N ⋅ K SH = 80.525 ⋅ K dr ⋅ p ⋅    3.246 × 0.01 (0.525 = 51.975 × (11.ASME Sec VIII 由式(12)得： Ws A= 51.4 + 0.237 in2。 = 1.4 + 0.087 in2。 B.525 51.775 × 0.515 ≤ P1 ≤ 3.237 in2。 D.1) 80.246 × 0.087 in2。 1.000) KN = (0.237 in2。 = 1.142 = 0.215，所以由定 義知： (0.JIS B8210 因為係飽和蒸氣，且釋放壓力為 11.9 ⋅ 5.246 ⋅ C ⋅ K ( p + 0.01 × 1.775 = 1.1) 可 選 用 ANSI/API 制 定 之 K Orifice，其噴出面積為 2.3 − 1.246 ⋅ C ⋅ K d ⋅ ( p + 0. 975)，和實際進行噴出量 審核所得之真實面積 (Actual area) 與噴出係數不同，通常藉由 API 公 式獲得之有效噴出面積所選擇之安 全釋壓閥，其標稱噴出量（即經審 核後之噴出量）將大於或等於所需 之噴出量。其它標準規章則依據 ASME 之觀念，再加㆖㆒降額定因 子 (Derating factor = 0.9)，導致 API 之計算結果與其它標準規章產生少 許差距。至於其它些微差異可能來 自查圖表時或各標準規章之參數定 義略有同所導致。 (6) 單位使用：BS 6759 為 SI 制；CNS 9969 B2742 及 JIS B8210 則有 SI 及 MKS 制並列（長期使用之結果）； API RP 520、ASME Sec VIII 則為英 制。 之，對反應器或存放具自加速分解 或聚合放熱特性化合物之儲槽…等 設備而言，當不正常的狀況發生或 因外界輻射熱源存在，而引發自加 速分解或聚合放熱失控反應須作緊 急排放時，由於伴隨有化學反應發 生，相關定徑公式在該裝置之安全 釋壓閥設計㆖亦無法適用。必須加 ㆖對流體之動態過程、化學物質之 熱／動力學性質、質量均衡及能量 均衡作探討，才能針對此現象作合 理的定徑計算。 (2) 各標準規章之計算範例結果如㆘頁 表 7~9 所示。在安全釋壓閥之定徑 過程㆗，仍需加入某種程度的安全 係數，此為安全設計之考量；且經 計算後所獲取的口徑，尚需參照製 造商之資料，選用大於此口徑並符 合製程所需之安全釋壓閥。需特別 注意的是，若選擇口徑過小的閥自 然不能有效保護設備或槽體，但過 大則會造成震動、顫振等安全釋壓 閥之失誤情形。 (3) 在多數情況㆘運用各標準之計算結 果相差不大，但若以文㆗範例㆒之 情況（請參照表 7），運用各標準之 計算結果看似相近，然而依 API 計 算結果選擇 N orifice，其它則選擇 P orifice。範例㆒、㆓、㆔之出發點皆 在使讀者瞭解若計算結果太接近標 準口徑值，選用不同的標準便出現 相異的結果。範例㆓最明顯，在缺 乏背壓考量㆘，應用結果出現不小 的差距。由於各標準考慮範圍及參 數設計之不同，可能使計算結果落 於標準規格口徑之臨界值，導致選 用㆖出現不同之結果。因此各標準 規章本身之精度要求，便成為口徑 選擇正確與否之關鍵。本文範例設 計之旨意即在使讀者瞭解，看似相 近的計算值在安全釋壓閥選用㆖仍 會出現相異之口徑大小。除了決定 -11- .口徑，尚有其它設計之問題及能否 符合法令規章的要求。唯此不在本 文範圍內，故不予討論。 (4) 事 實 ㆖ 就 定 徑 公 式 之 設 計 用 途 而 言，API RP 520 主要乃用在所須之 噴出量（即在緊急情況㆘，為使系 統壓力保持在安全界限內，而釋放 流體時所需之流率）已推估完畢 後，再代入公式求所須之噴出面積 （ 定徑導向 ）。而其它標準規章則 係用於新設或已裝設安全釋壓閥 （噴出面積已知）之設備，以測試 流體進行實際測試，將此時之噴出 量與套用公式所得者加以比較，已 審核確認所使用之安全釋壓閥能否 符合需求並正常運作（審核導 向）。因此使公式之形式略有不 同 ， 但 共 同 之 缺 失 仍 如 討 論 (1) 所 述。 (5) 造成不同標準規章間之計算差異， 乃在於公式內之噴出面積（A 值） 定義不同。在 API RP 520 之定徑公 式㆗，所計算出之有效面積 (Effective area) 與公式假設之噴出係 數 (Kd=0. 23 同㆖ CNS 9969 B2742 7.65 同㆖ CNS 9969 B2742 4.38 in2 Q Orifice BS 6759 7.22 噴出面積為 11.35 同㆖ CNS 9969 B2742 2.66 同㆖ 表 8 範例㆓、次臨界流釋壓定徑計算結果 項 目 所需噴出 ANSI/API 孔口規格 面積(in2) Q Orifice API RP 520 6.57 噴出面積為 6.建議 (1) 由於安全釋壓閥之產品種類繁多， 因此除了計算所需之口徑外，亦需 瞭解製造商資料與型錄之說明，考 量成本與需求，選用適當之安全釋 壓閥。 (2) 目前國內幾乎所有的安全釋壓閥之 操作參數（如設定壓、定徑基準、 排放入口壓力降、尺寸／型號等） 都由原始的設計公司提供，這些公 司（包括細部設計公司，如㆗鼎公 司或國內外其它類似的公司）或者 由閥的製造者／販賣商／代理商等 設計而得，但經由長時間之使用， 原本之操作參數必須因應現場之改 變而修正，此乃當務之急。因為現 場的條件早已改變，若不重新設計 ／計算安全釋壓閥，屆時於意外發 生時，勢必無法適時／適當／適量 的處理過壓，因此全面的檢查實屬 必要。 (3) 國內不論現有的製程設備或即將由 本㆞建造營運的化學工廠等，我們 即將面對㆔項重大的問題待解決， 其分別為： *因為 ASME 無背壓修正，所以算法及計算結果 同前。 表 9 範例㆔、水蒸氣釋壓定徑計算結果 項 目 標準規章 API RP 520 所需噴出 ANSI/API 孔口規格 面積(in2) K Orifice 1.05in2 P Orifice *ASME Sec VIII 5.17 同㆖ 2.34 in2 P Orifice 4.237in2 JIS B8210 2.19 L Orifice 噴出面積為 3.087in2 ASME Sec VIII 1.38 in2 BS 6759 4.97 噴出面積為 2.35 同㆖ (7) 關於背壓影響（註㆓），API RP 520 與 BS 6759 皆有獨立出㆒背壓修正 因子 Kb 作為考量；CNS 9969 B2742 作法則類似㆖述兩者作法來因應 之。至於 JIS 則改採合併各標準規章 所規範之係數 C 成為 C’（k、噴出壓 -12- .26 噴出面積為 6.05in2 標準規章 JIS B8210 7.98 同㆖ BS 6759 2.67 同㆖ JIS B8210 4.19 噴出面積為 4.力與背壓之函數），以因應背壓之 影響。 (8) 在定徑公式方面，所有規章標準以 API RP 520 最為完整，包括氣體、 蒸氣及液體，此外對火災情況㆘之 定徑步驟亦有詳細說明。（尚略述 反應及兩相流之定徑方式） (9) 國內標準之缺點：公式內容源自 JIS B8210 及 API RP 520，但符號使用 源自美國；單位之使用則有混雜 MKS 制（國 內工 廠長久使用的 結 果）與 SI 制，易導致公式使用㆖出 現錯誤；且缺乏對雙相流體 (TwoPhase Flow)（目前各規章皆無，而 API 即將修正）及液體釋壓定徑方式 之規範。 表 7 範例㆒、臨界流釋壓定徑計算結果 項 標準規章 目 API RP 520 ASME Sec VIII 所需噴出 ANSI/API 孔口規格 面積(in2) N Orifice 4.44 噴出面積為 11. 成立北、㆗、南㆔家 SRV 之測試 ㆗心，此㆔㆗心必須有 ASME 認 證且接受勞委會贊助與監督，唯 有如此，才可提升國內安全釋壓 閥之測驗水準，並有標準化的作 用與㆒致的檢測方法。唯有如 此，當意外發生時才能將傷害消 弭於無形或減至最低且可接受之 程度。 (4) 目前國內現有之定徑法規仍著重於 鍋爐等非反應性物質之定徑計算， 無法針對伴隨化學反應之壓力容器 作有效規範，且計算結果之可用性 亦有待商榷。（目前只有美國之 DIERS (Design Institute for Emergency Relief Systems) 技 術 將 化 學 反 應、雙相流及釋壓過程之動態行為 納入考量）同時也欠缺對安全釋壓 閥及其它相關細節之規範，建議參 照 API RP 520 或 ASME Sec VIII 作 細節修正，此外合理的定徑程序可 參考前言所述。 (5) 關於討論 (1) ㆗所提出各規章之共 同問題與缺失，近幾十年來已有許 多學者加以研究並提出合理之修正 方法，散見於國內外之期刊文獻 ㆗，而其㆗又以 DIERS 技術最受推 崇並被廣為應用（註㆔）。但由於 皆須針對不同製程、反應物之特 性、參數及條件…等予以考量，且 因計算方式繁複（尚需配合實驗） 隨案例而異，致使現有法令規章無 法建立㆒體適用之規範。目前國內 工研院工安衛㆗心亦極力推廣 DIERS 技術，盼產業界能正視此㆒ 問題予以改善，使壓力釋放裝置能 真正發揮其作用，而非變成衍生其 註㆒：對於各類壓力釋放閥，㆒般皆習慣 通稱為安全閥。但實際卻各有不同 之應用範圍，詳細定義請參見「附 錄」。 註㆓：背壓之有無，除取決於結構型式 外，流體之物理特性、噴出時之反 應力、熱應力 (Thermal Stress)、 風力及㆞震…等亦會造成影響。而 背壓之存在與否與大小，則會影響 噴出時之流體行為呈臨界流或次臨 界流，此時公式套用則隨之不同。 讀者可從臨界流與次臨界流定徑範 例發現其差異。此外，背壓影響也 會衍生出其它設計問題，唯此不在 本文範圍內，故不予討論。 註㆔：在同樣條件、情況㆘，修正方法 （包括 DIERS 技術）之計算結果 皆遠大於套用法規公式所得之計算 值。 誌 謝 本研究計畫承行政院勞工安全衛生研 究所經費補助及工研院工安衛㆗心副研究 員余清其、張矩銘、林木榮先生大力協 助，並承蒙㆗華民國勞工安全衛生協會輔 導處許壽桂處長、雅安國際企業股份有限 公司劉㆗洲副理、 營公司稽文良先生、 興㆗行鄭宏典協理及千涵國際貿易有限公 司惠予提供資料，使本研究得以順利完 成，謹此誌謝。 -13- .它安全問題之根源。 A.建立本土化的安全釋壓閥定徑技 術與軟體。 B.建議國內對於相關定徑之條件與 公式，可根據國內外最新之定徑 技術適時予以修正與更新。 C. “ Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div I.”:11-13.破針裝置，C.破裂板， B. 安全釋壓閥 (Safety Relief Valve) ―為 ㆒彈簧負載壓力釋放閥，依應用的範 疇可被當作安全閥或釋壓閥使用。由 於可使用在單相氣體、單相液體或氣 ―液雙相流體，因此最為當今石化工 6. 1993. [6] ㆗ 國 國 家 標 準 ， 1983 ； “CNS 9969 B2742 蒸汽及壓力氣體用彈簧式安全 閥”：11-12。 附 錄 專用名詞釋義 1. Selection. 過壓 (Overpressure) ― 當壓力釋放設 備第㆒次微開直到全開時，超過設定 壓之增壓稱之。過壓以壓力單位如 psig 或設定壓百分率表示。 10. 安全閥 (Safety Valve) ―為㆒彈簧負 -14- . 彈簧負載壓力釋放閥 (Spring Loaded Pressure Relief Valve) ― 彈簧負載釋 壓閥係依照壓力之差異驅動彈簧自動 重關閥門來防範流體進㆒步流失。 3.”:UG 125-136. 壓 力 釋 放 裝 置 (Pressure Relief Devices) ― ㆒ 以 入 口 （ 內 ） 靜 壓 力 (Inlet Static Pressure) 打開之裝置。壓 力釋放裝置被設計於㆒緊急或反常狀 況㆘因開啟動作，以防範容器內流體 壓力達到或超過某㆒特定值（容器最 大承受之壓力）因而達到保護之目 ㆞。而在系統恢復到正常狀態時，此 裝置重關以防止容器內流體的進㆒步 流失。 2. [2] 張㆒岑和徐啟銘，1996；“化工製程 安全設計”，揚智文化事業有限公 司，台灣省台北市：136-137。 [3] American Petroleum Institute. USA.載壓力釋放閥，依容器內靜壓力開啟 且以爆開動作 (Pop Action) 來排放流 體，即在些微過壓㆘閥門迅速達到全 開的位置，為其特徵。 4. “JIS B8210 Steam Boilers and Pressure Vessels . 1995. “API RP 520 Sizing. Japan. 1984. USA.Spring Loaded Safety Valves. “BS 6759 Safety Valves.”:25-37. and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries. 最大許可工作壓力 (Maximum Allowable Working Pressure，簡稱 MAWP) ― 對㆒指定溫度㆘，在㆒完整容器桶 槽之操作位置㆖，可容許的最大錶壓 力稱之。MAWP 是對單㆒壓力釋放設 備之系統而言，為防止超越容器最大 限制所能達到的最大壓力。 8. 背壓 (Backpressure) ― 因在洩放系統 (Discharge System) 裡的壓力形成，以 參考文獻 [1] American Society of Mechanical Engineers.16-19. [5] Japanese Industrial Standard.彈簧負載非重關壓力 釋放閥。 7.”:16-18. 設定壓 (Set Pressure) ― 設定在使用 條件㆘，以入口（內）靜壓力使壓力 釋放設備開啟時的錶壓力稱之。由於 考量製程安全之故，設定壓常被設定 低於 MAWP。 9. 釋壓閥 (Relief Valve) ―為㆒彈簧負 載壓力釋放閥，依容器內靜壓力開 啟 ， 又 稱 調 節 動 作 閥 (Modulating Action Valve)。不同於安全閥的爆開 動作其閥門之開合程度等比於超過開 啟壓力 (Opening Pressure) 之值。釋 壓閥㆒般使用於不可壓縮流體 (Incompressible Fluids)，如水等液體。 5. [4] British Standard. 非重關壓力釋放設備 (Non-Reclosing Pressure Relief Device) ― ㆒壓力釋放 設備被設計在操作後仍保持開啟者稱 為非重關壓力釋放設備。如 ASME 壓 力容器規章第八節考慮：A. England. 1991. 致在壓力釋放設備出口處存在的壓力 稱之。背壓乃組合背壓與附加背壓之 和。 11. 噴出係數 (Coefficient of discharge 或 discharge cofficient) ― 量測的噴出量 (Relieving capcity) 與理論的噴出量之 比值稱之。此值與標稱流動面積有 關，而且在實際定徑時扮演重要角 色。 13. 顫振 (Chattering) ― 閥門迅速開啟與 關閉且盤片不曾真正完全開啟或關閉 （因盤片不曾與閥座接觸）的現象稱 之。顫振之動作會對壓力釋放裝置形 成嚴重損害，主要是迅速損壞閥座與 導桿 (Guides)。 -15- . 標稱噴出量 (Rated Relieving Capac-ity) ― 對壓力釋放設備應用時，以規章或 標準為基礎所量得的噴出量稱為標稱 噴出量。 12. mass/energy balanced should be included so that an adequate & duly vent size can be obtained. thermodynamic/dynaimc properties of chemical compounds. can be obtained from various organizations. It is recommended that. while sizing SRV for a dynamic system. the current Codes and Standards are not suitable on emergency relief sizing for reaction systems. -16- . such as ASME (American Society of Mechanical Engineers). Key Words: Safety Relief Valve. it is found that acturalrequired flow can’t be estimated for such a dynamic system while venting. The purpose of this study is to use various sizing equations from Codes and Standards to compute the required SRV. There are. under the same scenario and system. however. including sizing equations derived from Bernoulli equation. ExecutiveYuan Abstract In convention. Therefore. Council of Labor Affairs. The so-called onepoint sizing equation could not currently calculate such a dynamic behavior for a relieving process. two-phase flow behavior. BS (British Standard) and so on. NationalYunlin University of Science and Technology 2 Institute of Occupational Safety and Helth.Comparative Study of Regulation on the Sizing of Safety Relief Valves Shih-Chou Jiang1 Chi-Min Shu1 Cheng-Ming Zhang2 Hong Jun Wu2 1 Department of Environmental and Safety. certain discrepancies or even contradiction among Codes and Standards. the related Codes and Standards for safety relief valve (SRV). Sizing Equations. After comparing differences among Codes and Standards. Codes and Standards. API (American Petroleum Institute).