技能介绍

要解决的问题

安全阀（PSV/PRV）的泄放面积算错，代价不是「选得偏保守」这么简单——火灾工况下罐顶安全阀口径不足，可能直接把设备推过超压破裂的边缘。真正的麻烦在于 API 520/521 的公式分散在多个部分，修正系数 Kb、Kw、Kv、Kd、Kc 各自的取值条件各不相同，两相流还要在 Leung HEM、ERM、Omega ω 三种模型之间做选择，实际手算很容易漏项。

这个技能把整条计算链收进一次对话：你描述工况，它识别场景、追问必需参数、执行计算，再给出 API 526 喉径选型建议。

核心能力

气体/蒸汽：临界流与亚临界流泄放面积计算
液体：含粘度修正 Kv
两相流：Leung HEM / ERM / Omega ω，优先 ERM，不满足适用条件时切换 Omega
火灾工况：池火模型计算泄放量与面积，超压 21%
选型输出：API 526 喉径代号（D~T）、阀门类型推荐（常规阀 / 平衡波纹管阀 / 先导式阀）

标准覆盖 25+3 部：API 520/521/526（第 8 版, 2023）/527/2000/576（第 5 版, 2024）/537（第 4 版, 2024），GB/T 12241-2021、GB/T 38599-2020、GB 15605-2024、GB/T 43619-2023，SH/T 3210-2020、SH/T 3241-2025、SH/T 3225-2024、HG/T 20570.2、HG/T 22820-2024，T/CCSAS 049.1/049.2-2023，以及 TSG 92-2026。

工作方式

场景识别：加载 references/scenario_templates.md，按决策树匹配 10 大典型场景模板
追问参数：只问该场景必需的 2-4 个参数，介质物性（MW、k、hfg、Cp）从 20 种介质速查表自动填充，无需你查手册
执行计算：优先跑 scripts/relief_calc.py 并输出 JSON；手动推导则参考 references/api520_formulas.md
输出与选型：表格给出计算结果，再按背压比推荐阀型、按 API 526 喉径表选孔径；多工况时列出各自面积并取最大值作为控制工况

所有场景先确认两个通用参数：P_set（kPaG，给 MPaG 需 ×1000）与 P_back（表压需 +101.325 转绝压）。

使用边界与注意点

公式中压力一律为绝压 kPaA，表压必须换算
超压百分比按工况取：常规 10%、火灾 21%、多阀并联 16%、锅炉 3%
Kd 不可混用：气体 0.975、液体 0.62、两相流 0.85
背压比 = (P_back - P_atm) / P_set，> 10% 需考虑波纹管阀，> 50% 需校核阀门频跳风险
泄放前液体接近饱和温度，或存在反应放热时，必须按两相流计算，不能退化为纯气体
国内项目须同时满足 TSG 92-2026、GB/T 12241-2021、T/CCSAS 049.1/049.2-2023，标准索引见 references/cn_standards_index.md
计算结果供工程参考，最终设计须由具备资质的工程师审核确认

截图预览

使用场景

丙烷球罐遭遇池火，需按 API 521 火灾工况（21% 超压）算泄放量并确定安全阀喉径
精馏塔顶冷却水中断，塔内蒸汽积聚，需按气体工况算泄放面积防止超压
反应釜失控放热且液体接近饱和温度，需用 ERM 或 Omega 两相流模型算泄放面积
泵出口管路堵塞导致憋压，需按液体工况算泄放面积并从 API 526 喉径表选型

适合人员

化工厂工艺工程师：给塔器、球罐、反应釜的安全阀做定压与喉径选型，结果要能对照 API 520/521 公式逐项核验
压力容器设计院校核人员：完成火灾、冷却水中断、两相流等超压工况的泄放面积校核，需满足 TSG 92 与 GB/T 12241
安全阀制造厂技术支持：客户给出介质、压力、温度和工况描述后，要快速给出泄放面积计算书和 API 526 喉径推荐
化工项目 HAZOP 分析工程师：识别超压场景后估算泄放负荷，为安全阀规格书和排放系统设计提供计算依据

安全阀泄放面积计算器