Клапан сброса избыточного давления воздуха — несложное, но надежное устройство, обеспечивающее безопасность компрессоров. В случае превышения допустимого давления в системе он произведет аварийный сброс воздуха в атмосферу. Предохранительную арматуру нужно правильно устанавливать и эксплуатировать — только тогда она сможет защитить вас от аварии.
Зачем нужен клапан сброса избыточного давления
Устройство предназначено для защиты системы от превышения рабочего давления. Аварийная арматура срабатывает при превышении порогового значения давления, открывается и выпускает в атмосферу часть воздуха. Напор при этом понижается до нормального, и клапан сброса давления воздуха закрывается.
При остановке компрессора в его цилиндрах остается сжатый воздух. Разгрузочный клапан срабатывает при выключении двигателя, производя сброс воздуха в атмосферу.
Если этого не сделать, последующий запуск агрегата будет затруднен или даже невозможен.
Кроме того, хранение компрессора без повышенного давления в цилиндрах повышает его ресурс.
Аварийная арматура сброса воздуха обязательно должна быть установлена на компрессоре на случай выхода из строя реле прессостата.
Из чего состоит и как работает устройство
Конструкция состоит из следующих основных деталей:
- корпус, отлитый из стальных сплавов или латуни;
- входной и выходной патрубки, отлитые заодно с корпусом;
- седло, к которому прижат запорный элемент;
- запорный элемент-диск или шарик, присоединенный к штоку;
- пружина, размешенная в корпусе вокруг штока.
При нормальном или пониженном напоре воздуха сила сжатия пружины плотно прижимает запорный элемент к седлу. Просвет для прохода воздуха закрыт.
Как только напор начинает превышать значение срабатывания, он преодолевает силу пружины и начинает отжимать запорный элемент от седла. Открывается просвет для прохода воздуха. Происходит сброс воздуха в атмосферу, напор его внутри системы снижается. Сила пружины снова преодолевает силу напора и отжимает запорный элемент обратно к седлу. Затвор закрывается и готов к следующему рабочему циклу сброса воздуха.
Разновидности клапанов сброса избыточного давления
По способу прижатия запорного элемента к седлу устройства подразделяются на следующие виды:
- Пружинные. Сила упругой деформации металла пружины удерживает затвор в закрытом состоянии. Она подбирается таким образом, чтобы напор, превышающий заданный уровень, отжимал запорный элемент от седла. Пружинные модели выпускаются как на постоянное давление срабатывания, так и с возможностью его регулировки. Для этого в конструкцию добавляют регулировочный винт, предварительно сжимающий или ослабляющий пружину. В ходе эксплуатации пружина понемногу теряет свою упругость, и значение срабатывания может измениться.
- Рычажно грузовые. Для прижатия используется сила земного притяжения, воздействующая на груз, подвешенный на конце рычага. Такая система обладает широкими возможностями для регулировки значения срабатывания. Для его увеличения груз передвигают к концу рычага, для уменьшения- ближе к корпусу. Кроме возможностей для точной регулировки, эта конструкция обладает еще одним достоинством: стабильностью значения давления сброса на длительных промежутках времени. Рычажные устройства отличаются большими габаритами и массой. Они применяются в качестве предохранительного клапана для компрессоров большой производительности, установленных стационарно.
- Электромагнитные. В этих передовых устройствах для прижатия запорного элемента используется электромагнитный привод- соленоид. Такие устройства работают в качестве исполнительного элемента централизованной автоматизированной системы управления. Датчик давления может размещаться рядом с затвором, а можем находиться в совсем другой части системы. Большинство из них снабжаются дополнительно рабочей пружиной. При пропадании электропитания или связи с управляющей системой клапан сброса превращается в обычный механический.
По способу присоединения арматура сброса делится на следующие типы:
- Резьбовые. Наиболее распространяемый тип для устройств сброса малого давления. Легки в монтаже и демонтаже даже для неподготовленного персонала- для этого достаточно гаечного ключа. Чаще всего используются как аварийный клапан мобильного компрессора небольшой мощности.
- Фланцевые. Сложнее в монтаже и дороже, обеспечивают высокую герметичность. применяются в системах среднего и высокого давления.
- Сварные. Обеспечивают максимальную герметичность и надежность. Сложны в монтаже/демонтаже, требуется специальное оборудование и подготовленный персонал.
По материалу, из которого изготовлено устройство, различают:
- Стальные. Обладают высокой прочностью и большим ресурсом. Выдерживают большое давление.
- Латунные. Отличаются высокой коррозионной стойкостью и большим ресурсом.
- Пластмассовые. Дешевы, но рассчитаны на невысокие значения напора.
Правила установки
Клапан сброса избыточного давления должен устанавливаться как можно ближе к компрессору. На мобильных агрегатах малой мощности место установки предусмотрено заводом изготовителем. При монтаже распределенных стационарных систем расстояние от выхода компрессора до затвора не должно превышать 1,5 метра. Недопустимо устанавливать аварийное устройство сброса после запорной арматуры. Если вентиль по каким-либо причинам окажется закрыт, клапан не сможет выполнить своей защитной функции, и повышенный напор может серьезно повредить оборудование или даже вызвать аварию с угрозой для жизни и здоровья работающих рядом людей.
Перед установкой или заменой клапана необходимо провести полный сброс напора в системе и обесточить двигатель компрессора. Резьбовое соединение следует обмотать уплотнителем-лентой ФУМ или сантехнической нитью. Вначале резьбовое соединение закручивают вручную, и только убедившись в том, что резьба зашла ровно, можно прикладывать значительные физические усилия по ее затяжке ключом.
После установки клапана нужно провести его испытания, повысив давление в системе до порогового значения. Он должен сработать и провести сброс. Если этого не произошло, установку эксплуатировать недопустимо, пока не будет выяснена и устранена причина сбоя. Если клапан регулируемый, необходимо регулировочным ключом-шестигранником выставить его рабочее значение сброса, пользуясь встроенным в блок управления компрессором манометром.
Рекомендации по эксплуатации
В ходе эксплуатации клапана сброса давления воздуха следует соблюдать правила, изложенные в руководстве пользователя от завода- изготовителя.
Клапан нужно содержать в чистоте, не допускать попадания на него пыли, влаги и других загрязнений. Недопустимо также закрашивать клапан кистью или из краскопульта. Это может привести к загрязнению выходного патрубка и выходу устройства из строя.
Периодически, не реже раза в месяц, следует проводить испытания клапана на предельное давление. Если клапан по каким-либо причинам не срабатывает на испытаниях, эксплуатацию агрегата следует прекратить до их выяснения и устранения.
Проводить такие испытания следует и после любого снятия клапана с агрегата, даже если демонтаж не был связан с его ремонтом или заменой.
Предохранительные сбросные клапаны (ПСК) — это устройства, которые используются в различных газопроводных конструкциях и выполняют функцию сброса излишков газа в атмосферу или вспомогательный трубопровод. Сброс газа необходим для того, чтобы избавиться от лишнего давления в коммуникации. ПСК используются и в других типах трубопроводных конструкций (отопительных, водопроводных), однако, везде они выполняют одну и ту же функцию.
Избыточное давление в любой системе крайне опасно, поэтому сбросные клапаны устанавливаются практически на всех типах трубопроводов
Для чего нужны ПСК?
Предохранительные клапаны сбросного типа необходимы для выравнивания давления в системе, при его кратковременном повышении. Во время эксплуатации такие устройства находятся в закрытом положении, поэтому их относят к закрытой трубной арматуре. Монтируются такие приспособления в точке коммуникации, которая располагается за регулятором, и срабатывают в случае повышения давления в газопроводной линии.
В случае отсутствия ПСК возможны различные аварийные ситуации, среди которых самой распространённой считается механическое разрушение газопровода. Избыточное давление, возникающее в системе, удаляется посредством ПСК автоматически.
Обратите внимание! ПСК удаляют излишки газа в окружающую среду или же в ответвление основного трубопровода с низким показателем давления.
ПСК — незаменимое устройство, которое отвечает за сохранность трубопроводных конструкций, а также насосов и арматуры. Рассмотрим основные факторы, которые предшествуют возникновению избыточного давления в системе:
- различные неполадки, возникающие в оборудовании, во время его эксплуатации;
- повышение показателя температуры в коммуникации;
- различные физические процессы, которые протекают внутри сети;
- ошибки в тепломеханической схеме.
Повышение давления может произойти по разным причинам и предотвратить аварию можно только его сбросом
Основные достоинства ПСК
Запорные предохранительные клапаны могут иметь различную конструкцию, однако, все они имеют общие достоинства, на которые рекомендуется обратить внимание. Рассмотрим преимущества этих устройств:
- помимо обеспечения автоматического контроля показателей давления в системе, эти предохранительные устройства обеспечивают герметизацию в трубопроводе;
- один из главных плюсов ПСК заключается в том, что они имеют простую конструкцию;
- ПСК отличаются лёгкостью установки;
- универсальность этих изделий позволяет применять их в любых типах коммуникаций;
- оснащаются уплотнительными элементами и являются устойчивыми к износу;
- имеют оптимальный показатель строительной высоты;
- резистентны к температурным перепадам;
- устойчивы к коррозийным воздействиям. ПСК можно использовать даже в трубопроводах, транспортирующих агрессивные химические вещества;
- способны переносить большие нагрузки.
Запорно-предохранительные клапаны можно уплотнять с помощью сильфона. Таким образом, увеличивается износостойкость предохранительного устройства.
Разновидности ПСК
На сегодняшний день все ПСК классифицируются на виды в зависимости от конструкции и особенностей функционирования. Рассмотрим основные разновидности предохранительных сбросных устройств, в зависимости от их конструктивных особенностей:
- мембранные;
- пружинные.
По конструктивным особенностям клапаны делятся на два типа, в одном из них в качестве запорного элемента используется пружина
Мембранные. Основным достоинством таких устройств является то, что они оснащаются специальной мембраной. Такая мембрана отличается высокими показателями эластичности и выполняет функцию чувствительной детали. В мембранных устройствах золотник исполняет только одну функцию — запорную. Благодаря наличию такого конструктивного элемента, как мембрана, усиливается показатель чувствительности КПС. Подобное увеличение способствует расширению эксплуатационного диапазона запорно-предохранительных клапанов, так как появляется возможность использовать их в трубопроводных конструкциях с низкими показателями давления рабочей среды.
Обратите внимание! Как правило, мембранные клапаны начинают работать в случае увеличения давления не более чем на 15%.
Пружинные. Эта разновидность ПСК оснащается пружиной, которая необходима для того, чтобы открывать клапан при повышении давления в системе, а также для продувки устройства. Продувка ПСК — необходимое мероприятие, которое позволяет снизить риск прилипания золотника к седлу, удалить инородные частицы, засоряющие уплотнительные элементы.
Кроме этого, ПСК подразделяются на:
- малоподъёмные изделия;
- полноподъёмные изделия.
В первом случае открытие затвора происходит медленно (пропорционально росту давления внутри коммуникации). В свою очередь, клапан предохранительный полноподъёмный сбросной открывается в случае повышения давления резко.
Сбросные клапаны чаще всего изготавливаются из металлов, которые не ржавеют
Устройство, размеры и принцип действия
Предохранительные сбросные клапаны производятся преимущественно из материалов, которые устойчивы к губительному воздействию коррозии (алюминий, латунь). Корпус изделия, как правило, имеет форму усечённого конуса, оснащённого седлом. На корпусе располагаются два отверстия с нанесённой резьбой, которые могут иметь различный диаметр (1 или 2 дюйма, в зависимости от типа клапана). На сегодняшний день можно встретить два типа клапанов, которые классифицируются по показателю сечения — ПСК-25 и ПСК-50. Характеристики ПСК представлены в таблице №1.
Таблица 1
Ду, мм | Минимальная рабочая t, °C | Максимальная рабочая t, °C | Пропускная способность, м³/ч |
50 | -40 | +45 | Н/20 – 200 С/50 – 440 С/125 – 1100 В/1000 – 5600 |
25 | -40 | 45 | ПСК-25-П-Н-120 ПСК-П-П-1000 |
ПСК имеют механизм принудительного открытия, который необходим для того, чтобы проверять эксплуатационную принадлежность устройства. Проверка приспособления на работоспособность производится следующим образом: необходимо потянуть за специальный элемент механизма принудительного закрытия — тягу (подобная манипуляция должна осуществляться 3–4 раза).
Принцип действия ПСК довольно прост: избыточный газ из сети поступает в полость клапана и воздействует на мембрану, которая способствует отводу пружины. Таким образом, мембрана опускается и происходит высвобождение газа в окружающую среду. После удаления излишков газа давление в коммуникации приходит в норму, и мембрана возвращается в обычное положение путём возобновлённого воздействия на пружину.
Перед клапаном в обязательном порядке необходимо устанавливать запорно-регулирующий вентиль. Это необходимо для того, чтобы в случае необходимости остановить клапан.
Клапаны должны отвечать всем требованиям ГОСТа, проверка на работоспособность проводится в обязательном порядке
Требования к ПСК
- затвор устройства должен полностью открываться при максимальном давлении, которое было установлено во время настройки;
- возвращение затвора в исходное положение производится автоматически после того, как давление в сети достигнет номинального или ниже его на 5%;
- после нормализации давления затвор должен закрыться без потери герметизационных показателей.
Полезная информация! Устройствам малоподъёмного типа труднее обеспечить должную герметичность затвора после удаления газа. Это связано с тем, что для достижения нужных показателей герметичности таким клапанам требуется приложить больше усилий.
В случае если затвор закрывается с некоторыми задержками, давление внутри коммуникации может снизиться до недопустимых показателей. Последствия такого снижения приведут к нарушению работы системы.
Любая система, в которой жидкость или газ находятся под давлением, нуждается в аварийной защите. Если что-то пошло не так и давление начало расти существенно выше проектных значений — возникает опасная ситуация. При этом отдельные элементы системы, соединения трубопроводы могут выйти из строя или даже разрушиться, вызвав серьезную аварию. Чтобы этого не произошло, устанавливают специальное устройство — предохранительный клапан, предназначенный для сброса рабочего давления до заданных значений. Конструкторы разработали много вариантов прибора. Его четкая работа зависит от правильной установки.
Что это такое и для чего он нужен
Клапан аварийного сброса избыточного давления — механическое устройство, реагирующее на давление в одном из контуров. Он имеет чувствительный элемент и запорный орган. После того, как давление превысит заданный уровень, чувствительный элемент воздействует на запорный орган и открывает его. Излишки рабочей среды стравливаются в дренаж или просто в окружающую среду.
Такие клапана широко применяются в системах отопления и водоснабжения, в которых давление превышает атмосферное. Клапан обеспечивает сохранение уровня напора в контуре на заданном значении. После того, как часть рабочей среды стравливается из контура, давление в нем падает, и клапан закрывается. Клапаны бывают многоразовые, готовые к новому рабочему циклу сразу после закрывания, и одноразовые, требующие специального обслуживания или замены после срабатывания
Назначение и сферы применения
Устройство предназначено для защиты систем, находящихся под избыточным (относительно атмосферного) давлением от его превышения. Оно применяется в таких областях, как:
- Отопительные системы разного уровня. В бытовых системах обогрева отдельного дома и в сложных сетях распределения централизованного теплоснабжения используют разные типы предохранительных приборов.
- Водоснабжение и водораспределение. Используется для защиты от возникающих в трубопроводах скачкообразных изменений давления- гидравлических ударов.
- Принудительная вентиляция. Применяется в качестве обратного клапана, позволяющего воздуху проходить лишь в заданную строну.
- Трубопроводный транспорт, системы производства и распределения сжатого воздуха и других газов- для предотвращения аварий.
Широко используется аварийная арматура и на производственных технологических установках в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.
Управление и технические характеристики
Наиболее широко применяемые аварийные клапаны, устанавливаемые на бытовых системах отопления и водоснабжения, имеют механическое автономное управление. Они срабатывают самостоятельно по достижении предельного давления и регулируются вручную. В сложных производственных установках и трубопроводных системах используется предохранительная арматура с дистанционным управлением и настройкой. Как правило, при пропадании связи с центром управления такой клапан превращается в обычный механический.
Клапаны сброса избыточного давления, исходя из назначения, конструкции, материала изготовления имеют различные наборы характеристик.
Главными из них являются:
- Давление срабатывания.
- Давление возврата в исходное состояние.
- Производительность канала сброса рабочей среды.
- Скорость срабатывания.
- Время возвращения в исходное состояние (если клапан делает это автоматически).
Конкретный аварийный клапан сброса избыточного давления характеризуется также типом конструкции, массогабаритными параметрами, присоединительными размерами
Подключение
По типу подключения выделяют следующие разновидности устройств:
- Резьбовое. Используется для трубопроводов малого диаметра и небольших давлений, характерных для бытовых систем. Наиболее удобно в монтаже и демонтаже для возможного ремонта и обслуживание.
- Фланцевое. Применяется в средних и больших по диаметру трубопроводах, способно выдерживать большое давление. Сложнее в монтаже/демонтаже.
- Сварное. Наиболее прочное и герметичное соединение. Применяется на магистральных трубопроводах и особо ответственных системах высокого давления. Наиболее сложно в монтаже и демонтаже.
Фланцевые и сварные соединения редко используются в бытовых системах.
Устройство
В обычную конфигурацию аварийной арматуры включают:
- Корпус с входным и выходным патрубком. В литом корпусе отформована рабочая камера и седло клапана.
- Запорный элемент- диск, шар или конус, в нормальном положении прижатый к седлу и закрывающий проход для рабочей среды.
- Шток- стержень, к которому прикреплен запорный элемент.
- Упругий элемент- пружина или (реже) мембрана, реагирующая на давление среды и в зависимости от него изменяющая свое положение в пространстве. Оказывает давление на запорный элемент.
- Элемент регулировки. Чаще всего- регулировочный винт, изменяющий упругость пружины и силу ее давления.
Устройство может содержать и дополнительные элементы, такие, как электромагнитный или пневматический привод, датчики, манометры, панели управления и т.п.
Выбор предохранительного устройства для конкретного применения происходит с учетом его конструкции и параметров.
Принцип работы
Пока не достигнуто максимальное рабочее давление, на которое настроен клапан, сила пружины (или рычажно-противовесного механизма) прижимает запорный элемент к седлу. Когда напор рабочей среды продолжает расти, он становится способным преодолеть сопротивление пружины и сжать ее, отжимая одновременно запорный элемент от седла.
При этом открывается просвет для движения рабочей среды в сторону выходного патрубка. После выхода части среды давление в системе падает, и силы сжатия пружины снова хватает для прижатия запорной тарелки к седлу.
Клапан закрывается. Многоразовые устройства, чаще всего используемые в бытовых системах, становятся готовы к следующему рабочему циклу.
В особо ответственных контурах устанавливают одноразовые клапаны, требующие вмешательства сервисной службы для возобновления работы. Это делается для того, чтобы система, в которой случился выброс давления рабочего вещества, была обязательно осмотрена и продиагностирована для определения и устранения причины сбоя.
Виды и конструкции
По принципу действия на запорный элемент клапаны сброса избыточного давления (сокращенно КСИД) делят на два типа:
- Прямого действия. Срабатывают под действием напора рабочей среды. Часто используются в топливопроводах и масляных контурах.
- Непрямого действия. Используется сторонний источник давления. Их применяют в качестве клапанов аварийного сброса избыточного давления воды или газа.
В зависимости от внутреннего устройства клапаны КСИД подразделяются на следующие виды:
С выносным датчиком
Арматура укомплектована подпружиненным штоком. Они срабатывают от основных или дополнительных мехов. В датчике находится чувствительный к температуре состав. В случае перегрева он расширяется и попадает в меха по капилляру. Увеличившиеся в размерах меха толкают шток, отжимая запорный элемент от седла. Так открывается просвет для сброса рабочей среды в окружающее пространство или в дренаж.
Комбинированные с подпиткой системы
Продвинутая конструкция разработана для того, чтобы одновременно выполнять несколько операций:
- Сброс рабочей среды по сигналу внешнего сенсора.
- Быстрое снижение температуры теплоносителя.
- Подпитка отопительного контура свежей водой.
Для этого на едином штоке, проходящем через две независимые рабочие камеры, установлены два запорных тарельчатых элемента. Один из них открывает путь перегретому теплоносителю в канал сброса, второй одновременно подает в систему свежий его запас, чтобы компенсировать потери.
Похожие клапана используются и для выпуска избыточного давления воздуха, с одновременным добавлением новой порции из ресивера.
Пружинные
Здесь запорный элемент удерживается силой деформированной пружины. Клапан перестраивается в ограниченном диапазоне напора. Для этого достаточно вращать регулировочный винт, предварительно сжимающий или ослабляющий пружину.
Клапан можно настраивать и в больших пределах, меняя пружину на более или менее жесткую.
Многие пружинные клапаны снабжают рычагом для сброса давления вручную и для проверки работоспособности устройства.
Если прибор предназначен для функционирования в активных средах, на пружину наносят защитное полимерное покрытие.
Рычажно-грузовые
В такой арматуре вместо силы сжатия пружины используется сила земного тяготения. Давление рабочей среды уравновешивается весом тщательно подобранного груза, подвешенного на рычажном механизме. Тонкую настройку момента срабатывания можно добиться, перемещая груз ближе или дальше от штока вдоль по рычагу, снижая или повышая таким образом силу прижима и пороговое значение срабатывания.
Такие конструкции могут устанавливаться только в одном, строго определенном положении относительно горизонта. Как правило, они работают на горизонтальных участках трубопроводов.
Для обеспечения высокой пропускной способности приходится увеличивать диаметр тарельчатых запорных элементов. Чтобы избежать значительного роста габаритов изделия и массы груза, часто в одной рабочей камере размещают два клапана меньшего сечения.
Конструкция отличается высокой стабильностью параметров.
Отличия
Пружинные конструкции используются для малых диаметром трубопроводом и сравнительно небольших давлений. Они регулируются поворотом винта, сжимающего или ослабляющего пружину. Их выпускают как под резьбу, так и под фланец.
Рычажно-грузовые приборы используются для труб диаметром выше 2 дюймов и более высоких значений напора. Они обходятся дороже, и производятся преимущественно под фланец.
Надежность двух видов арматуры примерно одинаковая, но у рычажных выше стабильность параметров и точнее регулировка.
Преимущества и недостатки
Аварийная арматура позволяет сохранить защищаемые ею установки и трубопровода от повреждения или разрушения в случае непредвиденных скачков напора рабочей среды. Кроме того, они обладают следующими достоинствами:
- Надежность.
- Несложное устройство.
- Легкая установка и периодическое обслуживание.
- Малое гидравлическое (аэродинамическое) сопротивление.
- Большая пропускная способность.
Есть у описываемых приборов и свои минусы
- Малый срок службы уплотнений, защищающих герметичность штока.
- Невозможность использования в средах, содержащих посторонние включения.
Советы по выбору
Обычный пружинный клапан обходится существенно дешевле температурных прибором непрямого действия. Он прекрасно справится с контуром, отапливаемым жидкотопливным, газовым или электрическим бойлером. В случае нештатной ситуации автоматика мгновенно останавливает их. Иная ситуация наблюдается для бойлеров на твердом топливе. Здесь даже после прекращения горения топка будет остывать значительное время.
Специалисты сформулировали ряд правил для правильного подбора аварийной арматуры:
- При использовании твердотопливных котлов следует остановить выбор на температурных конструкциях непрямого действия. Кроме того, имеет смысл потратится и на комбинированное устройство с клапаном теплового сброса. Они работают до 10 атм.
- Нужно тщательно изучить паспорт бойлера и установить предельно допустимое значение рабочего давления. Современная продукция, как правило, выдерживает до 3 атм., но некоторые прибалтийские модели имеют ограничение до 2 атм. Самые дешевые устройства могут работать только до 1,5 атм. По этому параметру надо подбирать и клапан.
- Отопительные контуры, построенные по открытому принципу (так называемые ТТ-бойлеры) не будут защищены арматурой, сбрасывающей теплоноситель по давлению, поскольку избыточное давление в контуре минимально. Здесь также понадобится температурная защитная арматура.
Изделия с возможностью регулировок имеет смысл приобретать, если вы хорошо разбираетесь в предмете. Обычно для бытовых применений выбирают защитные устройства с фиксированным давлением. К тому же они заметно дешевле.
Кроме указанных обстоятельств, следует проверить также:
- Тип присоединения и присоединительные размеры.
- Допустимую рабочую температуру.
- Пропускную способность канала сброса.
- Тип рабочей среды.
Также важно уточнить способ сброса — проводится ли он в окружающую атмосферу (это подходит для воздушных контуров) или в дренаж чрез соответствующий патрубок.
Правила монтажа и эксплуатации прибора
Монтаж изделия следует проводить с максимальной аккуратностью, чтобы избежать неплотностей или перекашивания. Если в составе рабочей среды возможно появление механических включений- следует предусмотреть фильтр грубой очистки. Если на корпусе есть маркировка в виде стрелочки- устанавливать его необходимо этой стрелочкой вверх. Если изделие снабжено рычажком ручного срабатывания, надо обеспечить достаточно свободного пространства для его движения.
Для слива отводимой жидкости в дренаж на носик клапана нужно надеть гибки шланг малого диаметра и направить его в дренажное отверстие. Если это невозможно, можно подставить бак достаточной емкости.
Нужно периодически проверять работоспособность клапана, нажимая на рычаг. Это позволит избежать прилипания тарелки к седлу или стенкам рабочей камеры.
Специалисты советуют соблюдать такие правила:
- Устанавливать арматуру следует ближе к выходу выходе бойлера по возможности более высокой точке, чтобы возможно меньшая часть системы подвергалась воздействию аварийного напора.
- Следить за соответствием диаметров присоединительных патрубков сечению основного трубопровода. Снижение просвета недопустимо.
- Перед клапаном нельзя размещать вентили и другую запорную арматуру.
При неправильном монтаже повышается вероятность некорректного функционирования клапана и снижение защищенности всей системы.
Что подготовить для установки
Чтобы смонтировать защитную арматуру бытового класса потребуется:
- Газовый ключ. Также подойдет набор рожковых ключей или переставные клещи.
- Уплотнитель- лента ФУМ или сантехническая нить.
Клапан необходимо устанавливать, только когда бойлер выключен и в системе нет давления, а температура близка к комнатной.
Схема подключения
Если необходимо установить защитную арматуру на накопительный водонагреватель, подключенный к общедомовой магистрали, потребуется защитить бойлер от перепадов давления
Для этого клапан ставят перед входным патрубком водонагревателя. В случае возможного гидроудара от сможет сбросить воду в дренаж и не допустить высокое давление внутрь прибора.
Ход работ
Прежде чем приступать к работе, следует внимательно изучить руководство пользователя, особенно тот раздел, в котором описана его установка. Следует также отключить квартирную разводку от стояка и слить воду из бойлера.
Далее установка идет в следующей последовательности
- Разметить точку монтажа.
- Обрезать лишнюю часть подводящего патрубка. Она должна быть равна длине корпуса устанавливаемой защитной арматуры.
- Нарезать резьбу (для стальной трубы) или навинтить зажимную муфту (для металлопластиковых).
- Обмотать резьбу подготовленным уплотнителем.
- Накрутить клапан на резьбу вручную. Убедиться в отсутствии перекосов.
- Затянуть резьбу ключом.
Далее нужно пустить на пробу воду и убедиться в герметичности соединений.
Ошибки установки и возможные неполадки
По данным сервисных служб, приходящих исправлять огрехи домашних мастеров, наиболее часто допускают следующие оплошности
- Монтаж запорной арматуры между защитным устройством и бойлером.
- Расположение клапана слишком далеко от бойлера (более метра).
- Перекос, недотянутая или перетянутая резьба.
Ряд советов профессионалов по устранению возможных неполадок:
- Клапан пропускает жидкость при нормальном давлении. Причина чаще всего в его засорении частицами ржавчины или минеральными осадками. Устраняется промыванием устройства в сильном уксусном растворе в течении нескольких часов. Строго рекомендуется установка фильтра механической очистки.
- Если подтекание продолжается, то возможно повреждение ил деформация прокладки. В этом случае придется заменить все устройство.
- Если вам досталась квартира с пластиковыми аварийными приборами, лучше при первой возможности заменить их на целиком сделанные из металла. Разница в цене многократно окупится увеличившимся ресурсом.
Категорически запрещено заглушать подтекающий клапан сброса давления воды, рассчитывая починить его как-нибудь потом. Авария может произойти в любой момент и вывести из строя дорогостоящее оборудование и трубопроводы.
Предохранительные сбросные клапаны (ПСК)
Для сброса газа за регулятором в случае кратковременного повышения давления газа сверх установленного должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК). ПСК — это закрытая в эксплуатационном состоянии арматура; она открывается на короткий период времени, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения автоматически закрывается.
ПСК могут быть пружинные и мембранные. Пружинные ПСК должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания и прилипания золотника к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.
ПСК подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. У малоподъемных клапанов (типа ПСК) открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода. Полноподъемные клапаны (СППКР4Р-16) открываются полностью и резко, рывком, и так же резко, с ударом золотника о седло, закрываются при понижении давления. То есть, полноподъемный клапан имеет двухпозиционное положение: «закрыто» и «открыто».
При достижении максимально допустимого давления настройки затвор ПСК должен безотказно открываться до полного подъема, устойчиво работать в открытом положении. Затвор должен закрываться при понижении давления до номинального или ниже его на 5 % и обеспечивать герметичность. В случае запаздывания закрытия затвора давление газа в сети может значительно понизиться, что может привести к нарушению режима работы системы, а также выбросу в атмосферу относительно большого количества газа.
Предохранительный сбросной клапан ПСК-50 производства ОАО «Газаппарат»
У малоподъемных ПСК при закрытии затвора после сброса необходимого количества газа трудно достигнуть герметичности затвора, так как для этого бывает необходимо приложить усилие большее, чем в режиме «закрыто».
Такие ПСК прекращают сброс газа только после уменьшения давления до 0,8–0,85 % рабочего давления, что приводит к постоянному или длительному сбросу газа в атмосферу. Главным преимуществом мембранных ПСК является наличие в их конструкции эластичной мембраны, выполняющей роль чувствительного элемента. Если в пружинных клапанах золотник выполняет функции и чувствительного элемента, и запорного органа, то в мембранных клапанах золотник выполняет только запорные функции. Мембрана позволяет увеличить чувствительность ПСК в целом и расширить область их использования, включая низкое давление газа. ПСК должны обеспечивать открытие при превышении установленного рабочего давления не более, чем на 15 %.
Выбор конструкции ПСК должен производиться в соответствии с пропускной способностью.
Количество газа, подлежащего сбросу ПСК, следует определять:
- при наличии перед регулятором давления ПЗК по формуле Q≥0,0005Qd, где Q — количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа при t = 0 °C и Рбар = 0,10132 МПа, м3/ч; Qd — расчетная пропускная способность регулятора давления при t = 0 °C и Рбар = 0,10132 МПа, м3/ч;
- при отсутствии перед регулятором давления ПЗК по формулам: для регуляторов давления с седельным затвором — Q≥0,01Qd, для регулирующих заслонок — Q≥0,02Qd.
Малоподъемные мембранные и пружинные ПСК имеют небольшую пропускную способность. Так, пропускная способность СППК4Р-50-16 (диаметр седла 30 мм) при рабочем давлении 0,125 МПа равна 830 м3/ч, а ПСК-50С/125 (диаметр седла 50 мм) — только 10 м3/ч. Это объясняется малой высотой подъема золотника. Пропускная способность клапанов ПСК-50 (КПС-50) с направляющими ребрами на низком давлении составляет: 0,5–3 м3/ч, на среднем — 7–20 м3/ч (при давлении во входном патрубке ПСК 1,15 давления настройки).
Пропускная способность ПСК-50 без направляющих ребер при тех же параметрах может приниматься вдвое большей.
В таблице (стр. 1245) приведены основные технические характеристики серийно выпускаемых ПСК. Кроме этих ПСК, сбросные клапаны могут являться также частью (составным элементом) комбинированных регуляторов давления газа.
Предохранительные клапаны и системы сброса
Предохранительная система — это аварийная система для сброса газа в нештатных условиях ручным или контролируемым способом или с помощью автоматического предохранительного клапана из сосуда под давлением или системы трубопроводов в атмосферу для сброса избыточного давления. максимально допустимого рабочего давления (MAWP).
Компоненты
Система сброса может включать в себя:
- Рельефное устройство
- Сборный трубопровод
- Защита от обратной вспышки
- Газоотвод
Должен быть предусмотрен скруббер для отделения жидкости, если предполагаются жидкие углеводороды.Выход системы сброса может быть либо вентилируемым, либо раздутым. При правильной конструкции вентиляционные или факельные системы аварийного сброса из сосудов высокого давления могут быть объединены.
Некоторые объекты включают системы для сброса давления в сосудах под давлением в случае аварийного отключения. Регулирующие клапаны системы сброса давления могут быть выполнены с возможностью нагнетания в вентиляционные, факельные или разгрузочные системы. Следует рассмотреть возможность замерзания и образования гидратов при выбросах высокого давления в атмосферу.
Особенности дизайна
При проектировании или модификации рельефной системы необходимо учитывать три основных технических аспекта:
- Определение требований к разгрузке отдельных единиц оборудования и выбор соответствующих устройств для обработки наложенных нагрузок.
- Разработка системы разгрузочного коллектора, которая будет справляться с наложенными нагрузками или модификациями расширения.
- Определение разумных общих сбросовых нагрузок для комбинированного сбросного коллектора или системы утилизации и разработка соответствующей системы утилизации с минимальным неблагоприятным воздействием на безопасность персонала, целостность системы завода и окружающую среду.
Эти соображения взаимосвязаны таким образом, что делает невозможным установление процедурного руководства, которое было бы справедливо в большинстве случаев. Конструкция одной части рельефной системы должна рассматриваться с учетом ее влияния на рельефную систему.
Рельефное устройство выбора
Определение индивидуальных рельефных нагрузок
Существует ряд отраслевых кодексов, стандартов и рекомендуемых практик, которые обеспечивают руководство по выбору размеров, выбору и установке устройств и систем для сброса.Американский соц. Инженеров-механиков (ASME) Код сосуда под давлением, сек. VIII, раздел 1, пункт UG-127, перечислены требования к коду предохранительного клапана. [1] RP 520 , часть 1, содержит обзор типов предохранительных устройств, причин избыточного давления, определения разгрузочной нагрузки и процедур выбора и определения размеров разгрузочных устройств. [2] RP 520 , часть 2, предоставляет руководство по установке предохранительных устройств, [3] и RP 521 предоставляет руководство по выбору и проектированию систем утилизации. [4]
Причины избыточного давления
Наиболее распространенными причинами избыточного давления в вышестоящих операциях являются заблокированный сброс, продувка газом и пожар. Когда сбросная нагрузка в худшем случае вызвана невозможностью открыть регулирующий клапан (заблокированный слив), размер предохранительного устройства должен быть рассчитан с полноразмерной регулировкой в регулирующем клапане, даже если реальный клапан имеет уменьшенную регулировку. Когда разгрузочная нагрузка в худшем случае вызвана продувкой газом, предохранительное устройство должно иметь размеры с полноразмерной регулировкой в самом маленьком клапане в линии выпуска жидкости, даже если фактический клапан имеет уменьшенную регулировку.Многие суда изолированы для экономии энергии. Теплоизоляция ограничивает поглощение тепла от воздействия огня, пока оно не повреждено. Важно обеспечить эффективную защиту от атмосферных воздействий, чтобы изоляция не удалялась высокоскоростными потоками пожарных шлангов.
Типы устройств для сброса давления
Два основных типа предохранительных устройств — это предохранительный клапан и разрывная мембрана.
Предохранительные клапаны
Три основных типа предохранительных клапанов — это обычные подпружиненные, сбалансированные подпружиненные и с пилотным управлением.
- Обычная пружина. В обычном подпружиненном клапане ( Рис. 1 ) капот, пружина и направляющая подвергаются воздействию высвобождаемой жидкости. Если капот выпускается в атмосферу, противодавление системы сброса снижает установленное давление. Если капот вентилируется изнутри к выходному отверстию, противодавление системы сброса увеличивает установленное давление. Обычный подпружиненный клапан используется в неагрессивных средах, где противодавление составляет менее 10% от заданного значения.
- Сбалансированный подпружиненный. Сбалансированный подпружиненный клапан содержит средства для защиты капота, пружины и направляющей от высвобождаемых жидкостей и минимизирует влияние противодавления. Площадь диска, отводимого в атмосферу, точно равна площади диска, подверженной противодавлению. Эти клапаны могут использоваться в агрессивных или грязных условиях и с переменным противодавлением.
- Пилот работает. Клапан с пилотным управлением объединяется с вспомогательным пилотом давления и управляется им.Сила сопротивления поршню в главном клапане определяется давлением процесса через отверстие. Чистая посадочная сила на поршне фактически увеличивается, когда давление процесса приближается к заданному значению.
-
Рис. 1 — Обычное подпружиненное значение сброса давления.
Разрывные дисковые устройства
Устройство с разрывной мембраной представляет собой невосстанавливаемое устройство дифференциального давления, приводимое в действие статическим давлением на входе.Разрывной диск предназначен для разрыва при заданном входном давлении. Устройство содержит разрывной диск и держатель диска. Разрывной диск может использоваться отдельно, параллельно или вместе с предохранительными клапанами. Они изготовлены из различных материалов с различными покрытиями для защиты от коррозии.
Особенности системы помощи
Вся система сброса должна быть рассмотрена перед выбором соответствующего устройства сброса. Разгрузочные коллекторы должны быть спроектированы таким образом, чтобы свести к минимуму перепад давления, что позволит в будущем расширяться и создавать дополнительные разгрузочные нагрузки
- Обычные пружинные предохранительные клапаны. Обычные клапаны требуют, чтобы противодавление разгрузочного коллектора (накладываемое и накапливаемое) было менее 10% от давления срабатывания предохранительного клапана с наименьшим значением, связанного с коллектором.
- Замечания о сбалансированном подпружиненном клапане. Сбалансированные подпружиненные клапаны позволяют использовать меньшие разгрузочные коллекторы из-за больших допустимых перепадов давления в условиях максимального разгрузочного потока в результате более высокого допустимого противодавления (40%).Сбалансированные клапаны и разгрузочные коллекторы спроектированы как система для работы при более высоком противодавлении. Сбалансированный клапан дороже обычных клапанов; однако общая стоимость использования сбалансированных клапанов плюс меньшая система коллекторов может быть ниже. Пропускная способность уменьшается при большем противодавлении, поэтому это может быть не решением всех проблем с противодавлением. В модели сильфона сильфон представляет собой гибкий сосуд высокого давления с максимальным пределом противодавления, который ниже при клапанах большего размера.Сильфонные покрытия доступны в ограниченном количестве материалов и могут быстро портиться при определенных условиях воздействия. Сильфон должен периодически проверяться на утечку. Протекающий сильфон не обеспечивает компенсацию противодавления и позволяет утечке разгрузочного коллектора в атмосферу. Сбалансированный клапан обычно используется для подключения новой разгрузочной нагрузки низкого давления к существующему сильно нагруженному разгрузочному коллектору или для защиты верхней части перепускного клапана от агрессивных газов в разгрузочном коллекторе.
- Соображения с пилотным клапаном.Клапаны с пилотным управлением должны рассматриваться для всех чистых служб в пределах их температурных ограничений. Они хорошо подходят для давлений ниже 15 фунтов на кв. Дюйм и доступны с чувствительной линией управляющего давления, подключенной либо к впускному отверстию клапана, либо к другой точке. Клапаны с пилотным управлением обеспечивают плотное перекрытие с очень узкими пределами между рабочим давлением и заданным давлением.
Особые соображения
При выборе подходящих предохранительных устройств для обработки наложенных нагрузок необходимо учитывать несколько вопросов.
Установленное давление
Устройства сброса обычно настроены на сброс на MAWP. Чем больше разница между заданным и рабочим давлением, тем меньше вероятность утечки. Помимо требований по компенсации наложенного противодавления, нет никаких оснований устанавливать разгрузочное устройство ниже, чем MAWP.
противодавление
Противодавление на выходе каждого устройства сброса должно быть таким, чтобы устройство могло выдерживать свою проектную мощность с расчетным противодавлением при расчетных условиях сброса.
Двойные предохранительные клапаны
Обычной практикой является установка двух предохранительных клапанов в критических технологических процессах, где отключение недопустимо. Намерение состоит в том, что если первый предохранительный клапан поднимается и не устанавливается повторно, второй предохранительный клапан может быть включен в эксплуатацию до того, как первый клапан будет снят для технического обслуживания, без остановки или угрозы для процесса. Это достигается за счет трубопроводов предохранительных клапанов параллельно и, поставив машину «запечатанный» полный порт шар или ворот блок клапанов на входе и выходе каждого предохранительного клапана.Один набор запорных клапанов закрыт, а другой — закрыт. Имеются утвержденные ASME селекторные клапаны, которые упрощают переключение предохранительных клапанов. Это обеспечивает блокировку параллельных входных и выходных запорных клапанов и обеспечивает полную защиту технологического оборудования.
Несколько предохранительных клапанов
Требуется несколько предохранительных клапанов, когда нагрузка сброса превышает пропускную способность самого большого доступного предохранительного клапана. Рекомендуется устанавливать несколько предохранительных клапанов для различных нагрузок, чтобы свести к минимуму вибрацию при небольших разрядах.ASME Sec. VIII, раздел 1, 3 и RP 520 , часть 1, [2] предусматривают накопление 10% выше MAWP для одного предохранительного клапана и 16% накопления выше MAWP для нескольких предохранительных клапанов. Основной предохранительный клапан должен быть установлен на уровне или ниже MAWP. Дополнительные предохранительные клапаны должны иметь ступенчатое давление. Максимальное давление может быть установлено не выше, чем на 105% выше значения MAWP. Если используются предохранительные клапаны разных размеров, самый маленький предохранительный клапан должен быть установлен на самое низкое давление.
Определение размера рельефного устройства
Наиболее сложными факторами для определения устройства сброса являются определение предельной причины сброса давления, определение нагрузки сброса и свойств разгрузочной жидкости и выбор правильного устройства сброса. Когда нагрузки известны, этапы калибровки просты. RP 520 , часть 1, предоставляет формулы для определения площади отверстия предохранительного клапана для сброса пара, жидкости и пара. [2] На рисунке 2 показаны стандартные отверстия, доступные по буквенному обозначению, площади отверстия и размеру корпуса.Размер предохранительного клапана следует проверять на наличие следующих условий.
-
Рис. 2 — Обозначения отверстий для сброса давления.
Блокированный разряд
Одним из проектных условий для определения размера предохранительного клапана является допущение, что он должен обрабатывать общий расчетный расход (газ плюс жидкость) в компонент. Можно выделить компонент процесса или сегмент трубопровода для технического обслуживания, заблокировав все входы и выходы.При запуске все выпускные клапаны могут быть непреднамеренно закрыты. Если входной источник может иметь более высокое давление, чем MAWP компонента процесса, только предохранительный клапан надлежащего размера может предотвратить разрыв компонента процесса в результате избыточного давления.
Газовый обдув
В резервуарах и сосудах низкого давления, обычно получающих жидкости из верхних резервуаров высокого давления, максимальный расход через предохранительный клапан часто определяется при продувке газом. Эта ситуация возникает, когда регулятор уровня или клапан контроля уровня в верхней части сосуда выходит из строя в открытом положении или дренажный клапан из верхней части сосуда выходит из строя в открытом положении, позволяя жидкости и / или газу поступать в оцениваемый компонент.В условиях обдува как нормальные выпускные отверстия для жидкости и газа на оцениваемом компоненте функционируют должным образом. Однако поток газа в компонент может значительно превышать пропускную способность нормального выхода газа. Этот избыточный поток газа должен обрабатываться предохранительным клапаном, чтобы не превышать ПДК компонента. Условия продувки газом также могут возникать, когда регулятор давления, подающий компонент, выходит из строя в открытом положении, создавая более высокий, чем предполагалось, расход газа на входе.
Скорость продувки газом — это максимум, который может течь, учитывая перепад давления между компонентом выше по потоку и оцениваемым компонентом.При расчете максимальной скорости, которая может течь из-за падения давления, следует учитывать влияние регулирующих клапанов, дросселей и других ограниченных отверстий в линии. Более консервативный подход состоит в том, чтобы предположить, что эти устройства были удалены или имеют отверстие максимального размера, которое может быть установлено в устройстве.
Огонь или тепловое расширение
Давление в компонентах процесса, подвергающихся воздействию тепла от пожара, будет возрастать по мере расширения жидкости и испарения рабочей жидкости.Для резервуаров и больших сосудов низкого давления необходимость сброса выпускаемого газа может регулировать размер вентиляционного или предохранительного клапана. Пожарная защита предохранительного клапана поддерживает повышение давления только до менее чем 120% от значения MAWP. Если компонент подвергается пожару в течение длительного времени, он может выйти из строя при давлении, меньшем, чем MAWP, поскольку прочность металла уменьшается с повышением температуры.
На компонентах, которые могут быть изолированы от процесса, возможно нагревание технологической жидкости, содержащейся в компоненте.Это особенно актуально для холодного (относительно окружающей среды) обслуживания или когда компонент нагревается (например, сгоревший сосуд или теплообменник). Это также верно для компрессорных цилиндров и рубашек охлаждения. Предохранительные клапаны на таких компонентах должны быть рассчитаны на тепловое расширение захваченных жидкостей. Обычно это не влияет на выбранный конечный размер, если для других условий не требуется предохранительный клапан.
Особенности установки
Установка предохранительного устройства требует тщательного рассмотрения впускного трубопровода, чувствительных к давлению линий (где они используются) и процедур запуска.Неправильная установка может сделать предохранительное устройство неработоспособным или серьезно ограничить разгрузочную способность клапана. Любое условие ставит под угрозу безопасность объекта. Многие установки предохранительных клапанов имеют запорные клапаны до и после предохранительного клапана для проверки или снятия с эксплуатации; однако эти запорные клапаны должны быть герметично закрыты или открыты.
Впускной трубопровод
RP 520 , часть 2, [3] и ASME код [1] ограничивают потерю давления на входе до PSV 3% от заданного давления, где потеря давления — это общая сумма потерь на входе, потери в линии и потеря блок-клапан (если используется).Потери рассчитываются с максимальным номинальным расходом через предохранительный клапан. Чтобы свести к минимуму перепад давления на входе в предохранительный клапан, консервативное руководство должно поддерживать эквивалентное отношение длины к диаметру впускного трубопровода к предохранительному клапану на уровне 5 или менее. Ограничения падения давления и типичные конфигурации трубопроводов см. В RP 520 , часть 2. [3]
Выпускной трубопровод
Выпускной трубопровод должен быть спроектирован таким образом, чтобы противодавление не превышало допустимое значение для любого предохранительного клапана в системе.Диаметры труб, как правило, должны быть больше, чем размер выпускного отверстия клапана, чтобы ограничить противодавление. Давление подъема и установки предохранительных клапанов, управляемых пилотом, когда пилот выходит в атмосферу, не подвержено противодавлению; однако, если давление нагнетания может превышать давление на входе (например, резервуары, в которых хранится материал с низким давлением пара), необходимо использовать средство предотвращения обратного потока (вакуумный блок). Установленное давление для сбалансированных подпружиненных предохранительных клапанов не будет зависеть от противодавления, как обычные подпружиненные предохранительные клапаны.Сбалансированные предохранительные клапаны будут испытывать снижение подъема при увеличении противодавления.
Реактивные силы
На клапанах высокого давления реактивные силы во время сброса значительны, и может потребоваться внешнее крепление. См. Формулы в RP 520 , Части 1 [2] и 2 [3] для расчета этих сил.
Особенности выхлопной трубы
Предохранительные клапаны, которые не подключены к закрытой разгрузочной системе, должны иметь выхлопные трубы для направления сбрасывающих газов в безопасное место вдали от персонала.Размер выхлопной трубы должен быть максимальным при скорости на выходе 500 футов / с. Это гарантирует, что газовоздушная смесь находится ниже нижнего предела воспламенения или нижнего предела взрываемости на расстоянии примерно 120 диаметров трубы от выхлопной трубы. Выхлопные трубы должны поддерживаться в нижней части локтя. В нижней части колена должно быть небольшое отверстие или «отверстие для слива» (диаметром не менее ¼ дюйма) для слива жидкостей, попадающих через отверстие в выхлопной трубе. Отверстие для промывки должно быть направлено в сторону от компонентов процесса, особенно тех, которые классифицируются как источник возгорания.
Быстрая езда на велосипеде
Быстрая цикличность может происходить, когда давление на входе в клапан уменьшается в начале потока предохранительного клапана из-за чрезмерной потери давления в трубопроводе перед клапаном. В этих условиях клапан будет работать быстро, что называется «стучат». Болтовня вызвана следующей последовательностью. Клапан реагирует на давление на входе. Если давление уменьшается во время потока ниже точки повторного посадки клапана, клапан закрывается; однако, как только поток прекращается, потеря давления во впускной трубе становится равной нулю, и давление на входе клапана снова повышается до давления в сосуде.Если давление в резервуаре по-прежнему равно или превышает установленное давление предохранительного клапана, клапан снова откроется и закроется. Предохранительный клапан слишком большого размера также может стучать, потому что клапан может быстро сбрасывать достаточное количество содержащейся жидкости, чтобы позволить давлению в сосуде на мгновение упасть до уровня ниже заданного давления, только чтобы быстро снова увеличиться. Быстрые циклы снижают производительность и разрушают седло клапана, а также приводят к чрезмерному износу всех движущихся частей клапана. Чрезмерное противодавление также может вызвать быстрое зацикливание, как обсуждалось ранее.
Резонансная болтовня
Резонансный стук возникает, когда впускной трубопровод вызывает чрезмерные потери на входе клапана, а естественная акустическая частота впускного трубопровода приближается к собственной частоте движущихся частей клапана. Чем выше установленное давление, чем больше размер клапана или чем больше потеря давления во впускной трубе, тем вероятнее возникновение резонансной вибрации. Резонансная вибрация неуправляема, то есть после запуска она не может быть остановлена, пока не будет снято давление на входе клапана.На практике клапан может сломаться до того, как произойдет остановка из-за очень большой величины силы удара. Во избежание дребезга перепад давления от сопла сосуда к предохранительному клапану не должен превышать 3% от заданного давления. RP 520 , часть 2, описывает конструкцию впускного трубопровода предохранительного клапана. 5 Пилотные предохранительные клапаны с пилотами дистанционного зондирования могут работать при более высоких перепадах давления во впускном трубопроводе.
Запорная (блочная) арматура
Там нет промышленного стандарта или RP для запорных клапанов, и практика широко варьироваться.Установленные запорные запорные клапаны позволяют проводить испытания подпружиненных предохранительных клапанов на месте, устраняя, таким образом, необходимость извлекать сосуд из эксплуатации во время стендовых испытаний предохранительного клапана, и позволяют изолировать предохранительное устройство от закрытой предохранительной системы при проведении технического обслуживания и эксплуатации. ремонт. Код ASME для незаполненных сосудов под давлением позволяет использовать запорные клапаны под предохранительными клапанами. [1] ASME Код сосуда под давлением , Приложение M, описывает специальные обязательные требования для запорных клапанов.Код ASME Boiler Code [1] запрещает их, а также Администрация США по безопасности и гигиене труда. [5] запрещает их на приборных воздушных ресиверах. Поскольку неправильное использование запорного клапана может оказать недействующий предохранительный клапан, дизайн, монтаж и управление этими запорных клапанов должно быть оценено тщательно, чтобы гарантировать, что безопасность станции не будет нарушен. См. RP 520 , часть 2, для типичных запорных клапанов под предохранительными клапанами. [3]
Конфигурация предохранительного клапана
Нет отраслевого стандарта или RP, который затрагивает эту тему.Здесь перечислены некоторые из наиболее распространенных конфигураций рельефа и показаны в Рис. 3 .
- Установка полностью открытых запорных (блочных) клапанов перед и после предохранительных клапанов. Запорные клапаны должны быть герметично закрыты (закрыты), а бревно должно храниться. Эти клапаны не следует использовать, если потенциальное избыточное давление в два раза превышает максимально допустимое давление. На всех подпружиненных предохранительных клапанах должно быть испытательное соединение. Следует рассмотреть возможность установки двух предохранительных клапанов (резервирование на 100%), чтобы один предохранительный клапан можно было постоянно использовать.
- Установка пилотных клапанов без запорных клапанов. Эта конфигурация позволяет проводить тестирование только контрольного давления и требует полной остановки установки для ремонта и технического обслуживания предохранительного клапана.
- Установка трехходовых клапанов с одним отверстием, открытым для выхлопной трубы или вентиляционной трубы. Эта конфигурация позволяет проводить техническое обслуживание и ремонт клапана без необходимости остановки установки и обеспечивает путь в атмосферу, если трехходовой клапан остается в неправильном положении.
- Установка двух двухходовых клапанов, соединенных механической связью, и двух предохранительных клапанов.Такая конфигурация обеспечивает все преимущества запорной арматуры. Кроме того, невозможно по ошибке выделить компонент процесса. Единственным недостатком этой конфигурации является начальная стоимость.
- Установки обратного клапана вместо запорного клапана. Эта конфигурация не разрешена Кодексом сосуда под давлением ASME, потому что обратный клапан может выйти из строя или вызвать чрезмерное падение давления. [1]
-
Рис. 3 — Конфигурации предохранительного клапана.
Руководство по определению количества рельефных устройств
Не существует отраслевого стандарта или RP для определения количества устройств для сброса, и установки различаются. Иногда на судах, получающих добычу непосредственно из скважин, имеются два устройства сброса (100% в режиме ожидания). Основной предохранительный клапан установлен на MAWP. Если второе предохранительное устройство является другим предохранительным клапаном, давление срабатывания второго предохранительного клапана устанавливается на 10% выше основного предохранительного клапана.Если второе устройство сброса представляет собой разрывной диск (полностью избыточный по сравнению со всеми возможными сценариями сброса), давление устанавливается на 15-25% выше основного устройства сброса. Этот параметр гарантирует, что разрывная мембрана не разорвется при достижении расчетной скорости первичного сброса при установленном давлении плюс 10% избыточного давления. Первичные и резервные уровни помощи считаются достаточными для определения размера пожара.
Некоторые компании устанавливают два предохранительных клапана на все критически важные установки, поэтому остановка установки не требуется во время испытаний и технического обслуживания.Если на вторичное предохранительное устройство рассчитывают обеспечить какую-либо часть требуемой разгрузочной способности (заблокированный разряд, продувка газом, огонь и т. Д.), То вторичное устройство должно быть установлено в соответствии с правилами RP 520 , Детали 1 [2] и 2 [3] (т. Е. ASME, раздел VIII, раздел 1, пункт UG-134). [1]
Особенности выброса жидкости
Конденсированные туманы имеют капли жидкости диаметром менее 20-30 мкм.Испытания и опыт показали, что при слабом ветре огнеопасность для этого типа тумана такая же, как и для пара. Жидкости оседают до уровня, что создает опасность пожара и загрязнения; следовательно, предохранительное устройство должно быть установлено в паровом пространстве технологических емкостей с LSH, которое сигнализирует и перекрывает поток при активации. LSH должен быть установлен не выше, чем на 15% выше максимального рабочего уровня, а предохранительный клапан должен быть установлен не выше, чем MAWP компонента процесса.Скребки и выбивные барабаны должны быть установлены на линиях развальцовки, вентиляции и сброса для отделения и удаления капель жидкости из слива.
Список литературы
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Сосуды под давлением. 2001. В Котле и Сосуде под давлением, Кодекс, Сек. 8, Подразделения 1 и 2. Нью-Йорк: ASME.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 API RP 520, Проектирование и установка систем сброса давления на нефтеперерабатывающих заводах, часть I, седьмое издание. 2000. Вашингтон, округ Колумбия: API. Ошибка цитирования: недопустимый тег
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 API RP 520, Проектирование и монтаж систем сброса давления на нефтеперерабатывающих заводах, часть 2, пятое издание. 2003. Вашингтон, округ Колумбия: API.
- ↑ API RP 521, Руководство по системам сброса давления и сброса давления, четвертое издание. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: API.
- Stand Стандарты безопасности и гигиены труда, нормативные акты, 29 CFR, часть 1910. 1999. Вашингтон, округ Колумбия: Департамент труда США.
интересных документов в OnePetro
Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше.
Внешние ссылки
Стандарты API
См. Также
Системы безопасности
Рекомендуемые методы анализа безопасности
Факельные и вентиляционные системы утилизации
PEH: Safety_Systems
Категория
,Оба термина используются взаимозаменяемо в обрабатывающей промышленности, так как каждая система под давлением требует защитных устройств для защиты жизни, имущества и окружающей среды. Предохранительные клапаны и предохранительные клапаны — это два основных защитных устройства, разработанных для предотвращения условий избыточного давления в перерабатывающих отраслях промышленности. Хотя оба устройства используются практически для одной и той же цели, разница заключается главным образом в том, как они работают.
Что такое предохранительный клапан?
Предохранительные клапаны, или широко известные как предохранительные клапаны (PRV), относятся к семейству защитных устройств, специально предназначенных для защиты чувствительных к давлению систем и оборудования от разрушительного воздействия условий избыточного давления.Устройство предохранительного клапана в основном не подвержено влиянию системы на обратное давление и подвержено периодическому понижению. Клапаны сброса давления являются одной из наиболее важных частей системы давления, которые открываются при заданном уровне давления во избежание сбоев системы. Каждая система давления устанавливается с заданным расчетным пределом, называемым заданным значением, выше которого клапан начинает открываться для предотвращения условий избыточного давления.
Что такое предохранительный клапан?
Предохранительный клапан является последним средством для людей, имущества и процессов в перерабатывающей промышленности, включающей электростанции, нефтехимические продукты, котлы, нефть и газ, фармацевтические препараты и многие другие.Это своего рода отказоустойчивое устройство, которое срабатывает автоматически, чтобы предотвратить накопление давления в сосуде или системе за пределами установленного предела. Устройство спроектировано таким образом, что предохранительный клапан срабатывает автоматически при достижении заданного давления. Он просто позволяет сбросить избыточное давление, чтобы предотвратить повреждение сосуда. Кроме того, это также гарантирует, что давление останется в рамках в будущем. Даже незначительное повышение давления поднимает предохранительный клапан и закрывается, как только давление снижается до предписанного предела.
Разница между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном
Определение сброса и предохранительный клапан
Предохранительный клапан, также известный как предохранительный клапан (PRV) или предохранительный клапан, представляет собой тип устройства предохранительного клапана, используемого для ограничения или контроля уровня давления в системе в пределах безопасного порогового значения, чтобы избежать состояния избыточного давления. Проще говоря, предохранительный клапан — это устройство, предназначенное для контроля давления в сосуде или системе до определенного заданного уровня.Предохранительный клапан, с другой стороны, представляет собой устройство, используемое для сброса избыточного давления из сосуда или оборудования, когда давление пересекает определенный заранее определенный предел. Он просто позволяет жидкости или газам выходить, если давление становится слишком высоким, чтобы предотвратить любое повреждение.
Функция
Предохранительные клапаны в основном используются в гидравлических системах для ограничения давления в системе до определенного заданного уровня, и когда давление достигает предела безопасности, предохранительный клапан реагирует, выпуская избыточный поток из вспомогательного прохода из системы обратно в бак для предотвращения отказа оборудования.Основное назначение предохранительного клапана — защитить жизнь, имущество и окружающую среду от сбоя в давлении в системе управления. Проще говоря, предохранительный клапан открывается, когда давление превышает установленный предел давления.
Работа предохранительного клапана против предохранительного клапана
Для предохранительного предохранительного клапана отверстие прямо пропорционально увеличению давления в сосуде. Это означает, что открытие клапана является скорее постепенным, чем внезапным, что позволяет ему открываться только при заданном уровне давления и выпускать жидкости до тех пор, пока давление не упадет до желаемого заданного давления.С другой стороны, предохранительный клапан откроется немедленно, когда давление в системе достигнет установленного уровня давления в случае сбоя системы. Это защитное устройство, способное работать в любое время и являющееся последним средством предотвращения катастрофического отказа в системах в условиях избыточного давления.
Уставка
Предохранительный клапан предназначен для открытия при определенном уровне давления, который обычно называется «заданным значением». Заданное значение не следует путать с заданным давлением.Фактически, заданное значение предохранительных клапанов регулируется до наименьшего максимального номинального давления, что означает, что оно установлено ниже максимального допустимого давления в системе до возникновения условия избыточного давления. Клапан начинает открываться, когда давление достигает некоторого уровня выше заданного значения. Уставка измеряется в фунтах на квадратный дюйм (PSIG) и не должна превышать максимально допустимое рабочее давление (MAWP). В предохранительных клапанах уставка обычно устанавливается на 3 процента выше уровня рабочего давления, тогда как в предохранительных клапанах она устанавливается на 10 процентов.
Предохранительный клапан против предохранительного клапана: Сравнительная таблица
Краткое описание предохранительного клапана и предохранительного клапана:
Как предохранительные, так и предохранительные клапаны являются высокопроизводительными чувствительными к давлению предохранительными устройствами, сконструированными таким образом, чтобы контролировать или ограничивать давление внутри системы или резервуара путем сброса избыточного давления из вспомогательного прохода из системы. Хотя оба являются общими терминами, используемыми для предохранительных клапанов, разница в основном заключается в производительности и заданном значении. В то время как первое устройство поддерживается оператором и предназначено для сброса давления во избежание возникновения избыточного давления, второе представляет собой устройство с автоматическим управлением, которое открывается автоматически при достижении максимально допустимого давления.Предохранительные клапаны в основном используются в системах с жидкостью или сжатым воздухом, тогда как предохранительные клапаны в основном используются для выпуска пара или пара в атмосферу.
Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий в качестве старшего разработчика и писателя контента в известной компании по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии. У него есть желание исследовать разносторонние темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы сделать его наиболее читаемым. Благодаря своей страсти к письму, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на различных печатных и электронных платформах.Вне своей профессиональной деятельности Сагар любит общаться с людьми разных культур и происхождения. Вы можете сказать, что он любопытен от природы. Он верит, что каждый — это опыт обучения, и он приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать. Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это ослабляет вас и облегчает вам начало разговоров с совершенно незнакомыми людьми — так он и сказал.
: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, распространите слово. Поделитесь этим со своими друзьями / семьей.
Цитировать
Сагар Хиллар. «Разница между предохранительным клапаном и предохранительным клапаном». DifferenceBetween.net. 1 марта 2019 г.
Клапан сброса давления — это предохранительное устройство, предназначенное для защиты оборудования или системы под давлением во время избыточного давления или вакуума.
Событие избыточного давления — это состояние, при котором давление внутри оборудования или системы трубопроводов увеличивается за пределы указанного расчетного давления или максимально допустимого рабочего давления (MAWP). В противном случае это может привести к повреждению системы, имущества и персонала.Точно так же нежелательный вакуум также опасен для системы.
Основное назначение предохранительного клапана — защита жизни и имущества путем выпуска жидкости из системы под избыточным давлением. Вакуумный предохранительный клапан предотвращает возникновение вакуума в системе, пропуская воздух внутри системы.
Предусмотрено три типа устройств для сброса давления:
- Устройства для сброса давления с замкнутым типом
- Устройства для сброса давления с незапираемым типом
- Устройства для сброса вакуума
Клапан сброса с обратным клапаном
A Клапан сброса давления предназначен для автоматического закрытия после сброса давления.Предохранительные клапаны, Предохранительные клапаны и Предохранительные клапаны являются устройствами сброса давления повторного включения.
Предохранительные клапаны
Предохранительный клапан — это устройство постепенного подъема давления, приводимое в действие статическим давлением на входе. Открытие пропорционально увеличению входного давления по сравнению с давлением открытия клапана. Он может быть снабжен открытым или закрытым пружинным корпусом, также известным как капот. Здесь на рисунке вы можете увидеть капот с открытой пружиной.Давление открытия, при котором действует клапан, можно регулировать, изменяя нагрузку на пружину.
Здесь на рисунке вы можете увидеть прилагаемые предохранительные клапаны пружинного типа для закрытых работ. Предохранительные клапаны обычно используются с несжимаемыми жидкостными системами в химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности.
Предохранительные клапаны
Предохранительный клапан — это предохранительный клапан с быстрым открытием или открытием, приводимый в действие статическим давлением на входе.Предохранительные клапаны используются в основном для сжимаемых газов. Особенно для паровых и воздушных услуг.
Предохранительные клапаны классифицируются в зависимости от подъема диска и отверстия клапана. Типы предохранительных клапанов — это предохранительные клапаны с низким, полным и полным подъемом.
- В предохранительном клапане низкого подъема диск поднимается автоматически так, что фактическая площадь разгрузки определяется положением диска.
- В предохранительном клапане с полным подъемом диски автоматически поднимаются так, что фактическая площадь разгрузки не определяется положением диска.
- Полнопроходной предохранительный клапан не имеет выступов в отверстии, которые могут ограничивать или работать в качестве управляющего отверстия для уменьшения потока из клапана.
Предохранительные клапаны
- Предохранительные клапаны имеют комбинированную характеристику Предохранительный клапан и Предохранительный клапан. Он работает как предохранительный клапан, открывается при помощи всплывающего действия при использовании в системе сжимаемого газа и работает как предохранительный клапан, открывается пропорционально избыточному давлению при использовании в жидкостных системах
- Различные типы предохранительных клапанов, используемых в технологических трубопроводах
- Предохранительные клапаны подразделяются на обычные, пилотные, сбалансированные сильфонные, силовые и температурные.
Клапан сброса давления
Обычный клапан сброса давления характеризуется быстрым срабатыванием или открытием пропорционально увеличению давления относительно давления открытия клапана.
Основными частями обычного предохранительного клапана являются корпус, капот, диск, держатель диска, седло и пружина. Основанные на материале седла, обычные предохранительные клапаны классифицируются как клапаны с металлическим седлом и клапаны с мягким седлом.Смотрите изображение для ясности.
Изображение — трубопроводная техника
В нормальных рабочих условиях давление на входе ниже установленного давления, а диск остается на форсунке, предотвращая протекание через форсунку.
Принцип работы обычного подпружиненного предохранительного клапана основан на балансе сил. Это означает, что пружинная нагрузка будет удерживать диск на седле до тех пор, пока давление в системе не станет меньше силы пружины.
Это давление называется заданным давлением. Диск остается на седле в закрытом положении, пока входное давление не превысит установленное давление и не преодолеет силу пружины. Когда давление на входе снизится до уровня ниже установленного усилия пружины, закройте клапан.
Обычные предохранительные клапаны используются для применений, где нет чрезмерного переменного или повышенного противодавления. Противодавление будет напрямую влиять на работу клапана. Повышение давления на стороне выхода PSV известно как противодавление.Вы узнаете больше о противодавлении в лекции о сильфонах типа PSV.
Преимущества Обычный PRV
- Может использоваться во всех видах услуг, связанных с газом и жидкостью
- Подходит для высокого давления и температуры
- Низкая стоимость по сравнению с другими типами
Недостатки обычных PRV
- Противодавление может повлиять на работу клапана
- Пружина подвергается коррозии, если сервисный материал коррозийный
- Не подходит для опасных работ
Предохранительный клапан вакуума
Простой вентиляционный клапан может обеспечить защиту от вакуума.Наши домашние резервуары для хранения воды оснащены такими простыми вентиляционными отверстиями. Но в промышленном резервуаре, в котором хранятся различные химические вещества и углеводороды, этот простой вентиляционный канал может выделять пары этих продуктов в атмосферу, которая может быть пахучей, токсичной, потенциально опасной. Чтобы избежать такого выпуска, используются специальные вакуумные предохранительные клапаны.
Предохранительный вакуумный клапан -PVRV
Предохранительный вакуумный клапан или вакуумно-вакуумный клапан предназначены для поддержания плотного уплотнения до тех пор, пока давление или вакуум в системе не превысит заданное давление клапана.Когда возникает избыточное давление, давление поднимает диск так же, как предохранительный клапан, позволяя парам проходить. Когда возникает вакуум, вакуум поднимает диск и позволяет воздуху внутри нарушить вакуум. Это как дыхание танка. Такая схема PVRV предотвращает дальнейшую потерю пара в атмосферу, так как она открывается только при достижении заданного давления. Вы можете увидеть изображение для лучшего понимания.
Нажмите здесь, чтобы узнать о других типах клапанов
Предустановленные на заводе и 100% испытанные предохранительные клапаны
Generant производит обширный ассортимент продукции для предохранительных клапанов, включая конструкции низкого давления / высокой точности и высокого давления / высокого потока. Клапаны сброса давления генераторов используются во многих различных отраслях промышленности, таких как промышленные и медицинские газы, криогенная и химическая обработка. Доступны различные материалы конструкционных и портирующих конфигураций, обеспечивающие решения для широкого спектра применений в жидкости и газе.
- Конструкция: Компактный, высокая точность, внутренняя регулировка, предохранительный клапан прямого действия
- Размер: от 1/8 «до 1»
- Конфигурация: мужской и женский NPT, SAE, BSPT
- Отличная производительность Reseal
- , встроенный или отведенный в атмосферу
- заводских предустановок давления трещины от 0,50 до 150 фунтов на квадратный дюйм
- Материалы конструкции: латунь, алюминий и нержавеющая сталь
- Многие стандартные уплотнительные материалы
- В наличии Очищенный для кислорода Svc
- Конструкция : Специально разработанная для криогенных систем, Dirt Guard Poppet уменьшает загрязнение Связанные сбои
- CE Cat IV Помечено в PED
- Превосходная термобезопасность Block Line
- Заводские настройки и постоянная блокировка от 10 до 750 фунтов на квадратный дюйм
- Размер : от 1/4 «до 1/2»
- Выход в атмосферу или с разгрузкой по трубопроводу
- Конфигурация : Мужской NPT
- Материалы конструкции : латунь и нержавеющая сталь
- CTPFE или Flourosilicone Уплотнения
- очищен и упакован для кислорода.
- Конструкция : Компактный, с высокой точностью, с внутренней регулировкой, предохранительный клапан прямого действия
- , встроенный или отведенный в атмосферу
- заводских предустановленных давлений трещины от 150 до 600
- Размер : 1/8 «и 1/4»
- Конфигурация : мужские и женские NPT, SAE, BSPT
- Материалы конструкции : латунь и нержавеющая сталь
- Многие стандартные уплотнительные материалы
- Доступно очищено для кислородной службы
- Конструкция : Высокий расход, Конструкция с защитой от несанкционированного доступа, Предохранительный клапан прямого действия
- , ручное вытягивание кольца или выход в атмосферу
- заводских предустановленных значений давления трещины от 10 до 2400 фунтов на квадратный дюйм
- Дополнительный провод блокировки
- Размер : от 1/8 «до 3/4»
- Конфигурация : мужские и женские NPT, SAE, JIC, BSPT
- Материалы конструкции : латунь и нержавеющая сталь
- Многие стандартные уплотнительные материалы
- В наличии Очищено от кислорода.
- Конструкция : заводская установка предохранительного клапана из нержавеющей стали
- Конфигурация : NPT, торцевое уплотнение, соединения с двумя обжимными трубками, вентиляция в атмосферу или в линию
- Размер : 1/4 ″ — 1/2 ″
- Конструкция : Предназначена для использования с жидкостными цилиндрами DOT 4L
- Грязезащитный кувшин
- Выход в атмосферу
- заводских предельных давлений на трещину от 22 до 500 фунтов на квадратный дюйм
- Размер : 1/4 ”NPT Male
- Материалы конструкции : латунь
- CTPFE или Flourosilicone Уплотнения
- Очищено и упаковано для обслуживания кислородом