摘要：本文讨论同一计算公式不同单位制之间的换算，得到了适用于工程火灾工况安全阀泄放量的计算公式。
关键词：单位换算，火灾工况，安全阀
一 笔者在核算装置的安全阀时，发现不少安全阀的计算公式是用英制单位表示的，与我国通用的公制单位制不符合，需要将其换算为公制单位。另外，API521中的安全计算公式中的压力单位是KPa，而实际化工装置的安全阀的压力单位通常是MPa，本文通过一个火灾工况安全阀计算公式的实例，来进行公制与英制单位换算，并得到以MPa和bar为单位的计算公式。
由于API521-2014[1]安全阀泄放量的计算公式既含有公制单位，又有英制单位，本文以安全阀火灾工况计算公式为例。
二 下面的公式摘自API521-2014
（1）；
其中各个字母的意义和单位是（括号内为英制单位）：
q：安全阀的泄放量kg/h (lb/h) ;
C1: 系数（=0.2772（公制单位）；0.1406（英制单位））
M：相对分子量1；
P1：安全阀的泄放压力绝压Kpa(psi)
A’: 暴露在火灾中的面积m2(ft2)
Tw：罐体材料最大允许的壁温K(°R)；
T1: 安全阀泄放温度K(°R)。
以下为公式（1）由英制单位转换为公制单位[2]换算过程：
1lb/h = 0.4536 kg/h;
1psi =6.9847KPa
1 ft2 =0.0929m2
1°R = 5/9 K
将原物理量的单位加上“＇”表示新的物理量。
将这些算式带入（1）中，得：
整理得到：
;
将物理量上的“＇”去掉，得到：
； （2）
其中各个字母的意义和单位是：
q：安全阀的泄放量kg/h ;
M：相对分子量1；
P1：安全阀的泄放压力KPag
A’: 暴露在火灾中的面积 m2
Tw：罐体材料最大允许的壁温 K；
T1: 安全阀泄放温度 K。
由英制单位系数推导出来的公制单位系数C1=0.2754。与API521-2014中的0.2772相比，误差Δ为：
误差应该是由于基本单位换算过程中保留的有效数字不同而引起的。可以认为推导过程是正确的。
三 装置PID上的安全阀的设定压力一般采用的单位MPa（g），所以将上面的推导过程做以下变换：
1psi =0.0069847MPa
其余单位保持不变，带入公式（1）中，得到：
（3）
其中P1的单位是MPa，其余的单位与（2）式一样。
同理，若安全阀的设定压力以bar （g）表示，类似的推理过程，得到：
1psi =0.06985KPa
（4）
其中P1的单位是bar，其余的单位与（2）式一样。
结论：1）经验公式的单位换算需要注意新旧物理量之间的换算关系。
2）通过相应的公式换算，可以校验不同单位制的公式的系数是否正确
3）将标准单位制的公式转换成日常工作中常用的单位制公式，计算方便。
参考文献：
[1]Pressure-relievingand Depressuring Systems API521-2014
[2]柴诚敬主编. 化工原理. 北京：高等教育出版社2006
论文作者:陈臣,孙爱红
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：安全阀论文; 单位论文; 公制论文; 单位制论文; 英制论文; 计算公式论文; 公式论文; 《电力设备》2018年第31期论文;