压力容器、换热器和管道超压的原因

超压是系统中某一部分物料或能量不平衡，或物料和能量同时不平衡引起的。因此，分析超压的原因和数量是工艺过程中物料和能量平衡的特殊和复杂工况的综合研究。安全阀的设置要保证一个工艺系统或工艺系统中的任何一个工况的压力不能超过最大允许累积压力。

系统压力包括压力容器、换热器及其他设备和管道，它的设计基于(a) 正常操作温度下的正常操作压力，(b) 任何一个机械负荷的影响，就会引起与操作负荷的不同，(c) 安全阀的设定压力。工艺系统设计必须定义最小泄放，以阻止任何一台设备超过它的最大允许累积压力。

一、超压来源：

由于能量输入导致液体或气体泄放，因此产生了泄放装置。两个最通常的能量来源，一是能量输入通过气化或热膨胀间接导致压力升高；二是直接较高压力的进入。由于以上一个或二个因素都可能引起超压。

安全阀泄放量是最大的泄放量，这最大泄放量可泄放以保护设备因任何一个单独的原因而引起的超压。两个毫无关联的故障同时发生的概率很小，所以通常不必考虑。

二、压力、温度和组成的影响：

因为温度和压力会影响液体和气体的流量和组成，所以确定每个泄放量时要考虑温度和压力。当液体加热时就变成了气体。因为密闭容器压力的增加及热量的进入，改变了平衡，产生了气体。在大多数情况下，容器内是由不同沸点、不同组份组成的混合物。沸点低的组份首先蒸发，随着热量的不断进入，较重的组份也开始蒸发，最后，只要进入热量足够多，最重的组份也蒸发了。

在泄压过程中，要研究不同时间的气体泄放量和摩尔质量，以确定气体的最大泄放量和组成。

泄放压力有时会超过系统组成的临界压力（或亚临界压力）。在这种情况下，就要参考压缩系数与密度－温度－热焓之间的相互关系。如果超压是由多余物料流入引起的，多余的物料就要在进、出焓相等条件下计算出的温度下泄放。

系统中没有其他的进出物料，如果超压就是由外部额外热量引起的。这外部输入的热焓等于容器中还在或已蒸发物料之和。通过计算或作图累计泄放量与时间的关系，瞬间的最大泄放量就可得到。这最大量泄放量通常在临界温度附近。