name: safety-valve-relief-calc description: 安全阀泄放面积计算技能。基于 API 520/521 及中国标准体系（GB/T 12241、GB/T 38599、T/CCSAS 049.1/049.2、TSG 92-2026 等），对气体/蒸汽、液体、两相流及火灾工况进行安全阀泄放面积计算、喉径选型和阀门类型推荐。支持场景识别模式——用户用一句话描述工况（如"丙烷球罐火灾"），自动匹配场景模板、填充介质物性、仅追问关键参数。当用户需要计算安全阀泄放量、安全阀面积、安全阀选型、泄放工况分析、API 520 计算、火灾工况泄放、两相流泄放、背压修正时触发此技能。典型触发词：安全阀计算、泄放面积、泄放量、API 520、API 521、relief valve sizing、PSV calculation、安全阀选型。 agent_created: true

安全阀泄放面积计算 (API 520 / API 521)

概述

本技能基于 API 520 Part I（安全阀泄放面积计算）、API 521（泄放工况判定）及中国国家标准/行业标准体系， 提供化工装置安全阀（PSV/PRV）的完整计算能力，包括：

• 气体/蒸汽泄放面积计算（临界流与亚临界流）
• 液体泄放面积计算（含粘度修正）
• 两相流泄放面积计算（Leung HEM / ERM / Omega ω 方法）
• 火灾工况泄放量与面积计算（池火模型）
• API 526 标准喉径代号选型
• 安全阀类型推荐（常规阀/平衡波纹管阀/先导式阀）

标准覆盖范围（25部+3部最新更新）： - 国际标准：API 520/521/526(第8版,2023)/527/2000/576(第5版,2024)/537(第4版,2024) - 中国国标：GB/T 12241-2021、GB/T 38599-2020、GB 15605-2024、GB/T 43619-2023 - 中国行标：SH/T 3210-2020、SH/T 3241-2025、SH/T 3225-2024、HG/T 20570.2、HG/T 22820-2024 - 团体标准：T/CCSAS 049.1-2023（泄放评估通则）、T/CCSAS 049.2-2023（两相流计算） - 特种设备安全技术规范：TSG 92-2026（安全阀安全技术监察规程）

典型应用场景

用户只需用一句话描述工况，Skill 自动识别场景并追问关键参数。

完整的 10 大场景模板和参数追问话术参见 references/scenario_templates.md， 包含常见介质物性速查表（20 种介质自动填充 MW/k/hfg）和场景识别决策树。

计算工作流程

第 1 步：识别场景（用户描述 → 自动匹配）

用户用自然语言描述工况，Skill 根据关键词自动识别场景：

1. 加载 references/scenario_templates.md，按场景识别决策树匹配
2. 匹配成功 → 自动套用该场景的参数模板（计算模式、超压%、介质物性）
3. 匹配失败 → 询问用户具体工况细节，参照 references/api521_scenarios.md 逐项排查

场景识别示例：

用户："帮我算丙烷球罐的安全阀"
  → 识别为"液化烃储罐火灾"（场景1）
  → 自动填入：fire模式、超压21%、丙烷物性(MW=44.1, k=1.13, hfg=358)
  → 追问：罐径？操作压力？有无消防喷淋？

第 2 步：追问关键参数（仅问场景必需的）

根据匹配的场景模板，仅追问 2-4 个用户必须提供的关键参数。 介质物性（MW、k、hfg、Cp 等）从物性速查表自动填充，无需用户查找。

通用参数（所有场景必须确认）： - 安全阀设定压力 P_set (kPaG) — 用户给 MPaG 时 × 1000 - 背压 P_back (kPaA) — 用户给表压时 + 101.325 转绝压

各场景额外参数详见 references/scenario_templates.md 第二节。

第 3 步：执行计算

优先使用 Python 脚本计算（精度更高、可重复）：

python scripts/relief_calc.py gas --W <流量> --Pset <设定压力> --Pback <背压> --T <温度> --MW <分子量> --k <比热比> [--Z <压缩因子>] [--valve <阀型>] [--overpressure <超压>]
python scripts/relief_calc.py liquid --Q <流量> --Pset <设定压力> --Pback <背压> --rho <密度> [--mu <粘度>] [--valve <阀型>]
python scripts/relief_calc.py twophase --W <流量> --Pset <设定压力> --Pback <背压> --v0 <初始比容> --vf <饱和液比容> --vg <饱和气比容> --hfg <潜热> --Cp <比热> --T0 <初始温度> --Tsat <饱和温度>
python scripts/relief_calc.py fire --Aw <湿润面积> [--F <环境系数>] --hfg <潜热> --Pset <设定压力> --Pback <背压> --T <温度> --MW <分子量> --k <比热比> [--drainage good|poor]

手动计算时参考 references/api520_formulas.md 中的完整公式体系。

第 4 步：输出计算结果

以表格形式输出完整计算结果，必须包含以下字段：

| 参数 | 值 | 单位 |
|------|-----|------|
| 控制工况 | ___ | - |
| 泄放压力 P1 | ___ | kPaA |
| 泄放温度 T | ___ | K / °C |
| 泄放量 W (或 Q) | ___ | kg/h (或 L/min) |
| 有效泄放系数 Kd | ___ | - |
| 背压修正系数 Kb (或 Kw) | ___ | - |
| 粘度修正系数 Kv | ___ | - (液体适用) |
| 流型判定 | 临界流/亚临界流 | - |
| 计算最小面积 A | ___ | mm² |
| 选型喉径代号 | ___ (如 J, K, L) | - |
| 喉径标准面积 | ___ | mm² |
| 选型余量 | ___ | % |
| 推荐阀门类型 | 常规阀/平衡波纹管阀/先导式阀 | - |

第 5 步：选型建议与校核

根据计算结果给出工程建议：

1. 阀门类型推荐：根据背压比选择
2. 背压 ≤ 10% 设定压力 → 常规阀
3. 10% < 背压 ≤ 50% → 平衡波纹管阀

4. 50% < 背压 ≤ 75% → 先导式阀

5. 喉径选型校核：

6. 选型面积应 ≥ 计算面积的 1.0 倍
7. 余量 > 50% 时需校核阀门频跳风险

8. 参见 references/api520_formulas.md 第 4 节 API 526 喉径表

9. 多工况对比（如有多个工况）：

10. 列出各工况计算面积
11. 取最大面积作为控制工况
12. 按 references/api521_scenarios.md 第 9 节模板输出对比表

资源文件说明

references/

scripts/

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重要注意事项

1. 压力单位：所有公式中压力均为绝压 (kPaA)，用户给出的表压需加大气压 101.325 kPa
2. 超压百分比：常规工况 10%、火灾工况 21%、多阀并联 16%、锅炉 3%
3. Kd 取值：气体 0.975、液体 0.62、两相流 0.85，不可混用
4. 背压判定：背压比 = (P_back - P_atm) / P_set，需根据背压比确定阀门类型
5. 两相流适用性：当泄放前液体接近饱和温度，或存在反应放热时，必须考虑两相流
6. 结果验证：计算完成后建议与 references/calc_examples.md 中的类似算例交叉校核
7. 中国标准合规：国内项目须同时满足 TSG 92-2026（安全技术监察规程）、GB/T 12241-2021（性能要求）、T/CCSAS 049.1/049.2-2023（泄放评估与两相流计算），参见 references/cn_standards_index.md 查找适用标准
8. 两相流方法选择：T/CCSAS 049.2-2023 提供 ERM/Tangren/Omega 三种方法，优先使用 ERM（平衡速率模型），当不满足适用条件时切换至 Omega 方法，参见 references/twophase_flow_tccsas.md
9. 免责声明：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

这个 Skill 质量较高，是专业的安全阀计算工具。它把复杂的 API 标准计算流程封装得很清晰，用户只需描述工况（如"储罐着火"），系统自动识别并追问几个关键参数即可完成计算，省去了查阅标准规范的麻烦。内置了常见介质物性数据和多种计算模式，输出结果包含喉径选型和阀门类型建议。不足之处是界面偏向技术文档风格，普通用户初次使用需要一定时间熟悉；另外部分最新标准内容可进一步补充。