③ 背壓試驗。安全閥的出口背壓時其性能有較大影響。較高的被壓會影響到安全閥的動作性能及其排量。安全閥背壓試驗系統如圖 1-9 所示。
圖 1-9 安全閥背壓試驗系統圖 1-9 安全閥背壓試驗系統
背壓通過背壓發生器產生，調節背壓主要是通過改變背壓器中背壓調節器孔板尺寸來調節發生閥出口排放背壓。通過背壓試驗，得出兩點經驗：a.排放背壓存在臨界值，超過允許值后，會導致安全閥機械性能遭到破壞，引起安全閥顫振等現象，排放過程不穩定。b.安全閥開啟高度隨排放背壓的升高而減少，排放背壓的存在，引起開啟高度的降低，導致安全閥的實際排量降低。
2）流場仿真：雖然借助于先進的性能試驗裝置，在安全閥動作特性和排量等方面上獲得了許多成果，然而試驗研究卻存在著投入大、周期長、方法有局限的問題。所以將計算流體力學（CFD）應用到安全閥的基礎理論研究中。利用計算流體力學軟件，建立了一些安全閥內部流場的三維模型。經過試驗驗證，這些模型具有足夠的精度和可靠性，完全可以用于工程研究，其中兩個算例所得到的排量數值與試驗數據的對比見表 1-9。
表 1-9 計算排量數值預試驗數據的對比
序號 規格 實測排量/（kg/h） 計算排量/（kg/h） 計算值與試驗值相差百分比（%）
1 2J3 4756.1 4795.9 0.84
2 II/2h4 4987.67 5030.1 0.85
通過對安全閥內部流場研究，對安全閥的內部流動有了全新的認識。在安全閥整個流道中，發作的喉部是最小的幾何流通截面。所以在安全閥的工程計算和設計過程中，這個流道面積就被假設為整個流道中的實際最小氣動流通面積，如果該流場處于臨界或超臨界流動狀態，則在閥座喉部處達到音速。
以往通過試驗方法，已經證實這個假設存在問題，安全閥的臨界界面不在閥座喉部，而是在其下游。但是究竟是什么樣的流場形態，產生這一現象的機理是什么，這些試驗很難解答的問題若通過流場仿真就可以很容易地解答。
圖 1-10 為某規格安全閥內部流場中音速和超音速區域的馬赫數等值線圖。從圖中可以看出，介質在閥座喉部的流動是亞聲速的，實際的氣動臨界截面位于閥座與閥瓣之間形成的圓柱側面上。
圖 1-10 安全閥內部流場中的馬赫數等值線圖
圖 1-10 安全閥內部流場中的馬赫數等值線圖
（4）結語
由于 API 標準安全閥與 JB 安全法相比，具有顯著的特點和先進性。因而近年來，API 標準安全閥在我國得到越來越廣泛的應用。從目前現狀分析，提出幾點建議：
1）安全法制造廠、檢驗單位以及使用部門需全面、完整地了解、熟悉和掌握 API 標準（ASME 規范）相關內容和要求。
