Предохранительные устройства на технологическом оборудовании

Предохранительные устройства на технологическом оборудовании

Материал о предохранительных устройствах. Дана классификация, правила размещения, понятия давления, а также расчетные формулы пропускной способности и площади проходного сечения. Рассказывает доцент кафедры ТМО УГНТО

1174 Views 0

Елена Юрьевна Туманова

кандидат технических наук, доцент, руководитель отделения «Нефтегазовый инжиниринг»
Елена Туманова ведет ютуб канал на тему “Конструирование и расчет технологического оборудования”
Задать вопрос

ПРЕДОЖЕНИЯ ОТ ПО АЛМАШ

ИЩИТЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ?
ИЩИТЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНУЮ АРМАТУРУ?

Выбрать клапан

Перейдите в каталог для выбора предохранительного клапана.

Полезные статьи

Экспертные материалы о предохранительной арматуре.

Заказать клапана

Отправьте быстрый запрос на необходимые клапана предохранительные.
Содержание

• Требования установки
• Классификация предохранительной арматуры
• Предохранительные клапаны применяют чаще всего на оборудование. Их можно классифицировать по следующим признакам:
• Конструкции предохранительных клапанов
• Размещение предохранительных устройств
• В каких случаях устанавливают на сосудах
• Как устанавливают на сосудах
• На взрывоопасных объектах
• На аппаратах колонного типа
• Указание данных в паспорте сосуда
• Блок предохранительных устройств
• Давление
• Давление сосуда (аппарата)
• Как соотносятся давления между собой:
• Давление предохранительных клапанов
• Диапазон давлений клапана
• Расчет предохранительных клапанов
• Расчет пропускной способности клапана предохранительного
• Конструкция клапана предохранительного пружинного
• Видео о предохранительных устройствах тех. оборудования

Требования установки

Основные виды опасностей установлены в документе ТР ТС 032/2013. Это технический регламент таможенного союза – документ, устанавливающий требования безопасности к оборудованию, работающему при избыточном давлении. Перечень широкий, нл мы рассмотрим только 2 пункта опасности –

• превышение давления
• неисправность предохранительных устройств.

То есть превышение давления является опасностью, которая требует установку предохранительных устройств, но и неисправность предохранительных устройств также является опасностью. То есть, если устройство не сработает ввиду своей неисправности, тогда мы вернемся к пункту один – превышение давления.

В связи с этим элемент оборудования, внутренний объем которого ограничен запорной арматурой и в котором давление может повыситься сверх допустимого, оснащается предохранительными устройствами. Они автоматически предотвращают повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

Классификация предохранительной арматуры

Предохранительная арматура разделяется на 3 группы.

• предохранительные клапаны
• импульсные предохранительные устройства
• мембранные разрывные устройства.

Далее более подробно будут приведены их конструкции. Сейчас отметим, что по названию, мембранные разрывные устройства, видно что они являются одноразовыми. После того, как устройство сработает, приходится заменять его рабочий орган.

Предохранительные клапаны и импульсные предохранительные устройства – это многоразовые устройства, они могут срабатывать несколько раз и у них есть схожие элементы.

Импульсные предохранительные устройства обеспечивают большую пропускную способность, по сравнению с предохранительными клапанами. Состоят из 2 элементов.

Предохранительные клапаны применяют чаще всего на оборудование. Их можно классифицировать по следующим признакам:

1. По высоте подъема запирающего элемента. Это зависит от пропускной способности:
   • малоподъемные,
   • среднеподьемные,
   • полуоподъемные.
2. По виду нагрузки на запирающий элемент. То есть по тому приспособлению, которое удерживает запирающий элемент в седле до тех пор, пока давление не превысит установленного.
3. По характеру подъема замыкающего элемента. Они бывают пропорциональные и двухпозиционные.
4. По способу выпуска избыточной среды. Бывает открытый и закрытый. То есть по способу организации того, куда выходит избыточная среда. Либо она выходит в закрытую систему и сбрасывается на факел, либо она сбрасывается в атмосферу, но не напрямую ,а через свечу просеивания например. Либо сразу напрямую в атмосферу.

Конструкции предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны прямого действия рычажно-грузовые и пружинные.

Чаще всего используются пружинные клапаны. Я думаю, что вы встречали их и знакомы с этой конструкцией. Отличаются от рычажно-грузовых тем приспособлением, которое удерживает золотник в седле. То ли это система грузов на рычаге, то ли пружина. Соответственно давление, которое создается в аппарате должно преодолеть силы сжатия пружины, чтобы поднять золотник из седла, либо преодолеть вес грузов.

На пружинных клапанах также есть рычаг, но он дополнительный, то есть не является основным элементом срабатывания. Здесь рычаг предназначен для ручного подъема. Для ручной сработки, когда необходимо в ручном режиме обеспечить сработку клапана.

Импульсные предохранительные устройства.

Принцип работы такой же. Есть седло, есть золотник и импульсные предохранительные устройства, предназначенные для большей пропускной способности. То есть у них площадь прохождения избыточной среды гораздо больше. Соответственно за меньшее время давление сбрасывается быстрее.

Но если у нас большая площадь золотника для сброса большого давления потребовалась бы либо значительная масса груза, чтобы удерживать седло в золотнике либо слишком большая пружина. Поэтому в данном случае принцип срабатывания следующий: рабочая среда и ее давление наоборот удерживает золотник в седле, то есть прижимает. Но когда давление в системе превышает установленное, срабатывает маленький клапан. Он как раз может быть рычажно-грузовым либо пружинным. Он срабатывает и тогда избыточное давление в системе поступает сверху на главный предохранительный и, давя сверху воздействует против давления в системе и открывает его. То есть изначально давление в системе прижимает золотник в седло.

Но когда давление повышается, срабатывает импульсный клапан и это давление начинает давить в противоположном направлении и открывает седло в золотнике, тем самым выпуская рабочую среду. Казалось бы, на золотник у нас действует одинаковое давление одной и той же системы, но срабатывание происходит за счет разности площадей. То есть в верхней части площадь воздействия больше чем в нижней части.

Мембранные предохранительные устройства.

Как уже было сказано, она является разрывным устройством. То есть устанавливается мембрана в специальном приспособлении, которое ее удерживает. Когда давление превышает установленное, мембрана разрывается, открывая всю площадь проходного сечения и пропуская избыточную среду в нужном направлении. Пока давление не превысило допускаемые значения для срабатывания мембраны, она перекрывает проходное сечение, удерживает и герметизирует среду в нужном пространстве. После того, как мембранное предохранительное устройство сработало, придется разобрать устройство и поменять мембрану. Она является одноразовым устройством.

Размещение предохранительных устройств

В каких случаях устанавливают на сосудах

Предохранительные устройства размещаются на сосудах, в которых возможно превышение рабочего давления. Превышение рабочего давления может произойти:

• от питающего источника,
• вследствие химической реакции,
• из-за нагрева подогревателя,
• из-за солнечной радиации,
• в случае возникновения пожара рядом с сосудом.

Это различные причины, но не все, могут быть еще. Но на сосудах, в которых возможно превышение давления мы устанавливаем предохранительные устройства

Как устанавливают на сосудах

Клапаны на вертикальных сосудах устанавливают на верхнем днище. На горизонтальных – на верхней образующей в зоне газовой или паровой фазы.

На взрывоопасных объектах

Для пожаро- и взрывоопасных опасных веществ, а также веществ 1-го и 2-го класса опасности следует предусматривать систему клапанов, состоящую из рабочего и резервного клапанов.

На аппаратах колонного типа

На аппаратах колонного типа, а мы помним, что это вертикальные аппараты и казалось бы необходимо предохранительный клапан установить на верхнем днище. Но для аппаратов колонного типа с большим числом тарелок зачастую больше 40, при возможности резкого увеличения их сопротивления предохранительные клапаны устанавливают и в зоне паровой фазы куба аппарата. То есть, если в колонне большое число тарелок, то в нижней, кубовой части колонны давление может повыситься значительно больше допускаемого.

Мы помним с вами, что давление в колонне неравномерно:

• давление в верхней части колонны меньше,
• давление в нижней части колонны больше из-за гидравлического сопротивления тарелок.

Поэтому для колонных аппаратов со значительным числом тарелок и в зоне паровой фазы куба также следует устанавливать предохранительные клапаны.

Указание данных в паспорте сосуда

Сведения о предохранительных устройствах, основной арматуре, контрольно-измерительных приборах и приборах безопасности следует заносить в паспорт сосуда.

Стандартная таблица для паспорта сосуда, как и все элементы, необходимые для паспорта сосуда установлена в ГОСТ 34247-2017. Это сосуды и аппараты, общие технические требования.

Номинальный диаметр, мм

Номинальное давление, МПа

Блок предохранительных устройств

При необходимости установки системы клапанов состоящей из рабочего и резервного клапанов, используют блоки предохранительных устройств. Вот блок предохранительных устройств, например, в таком исполнении приведен на слайде.

Состоит он из 2 предохранительных клапанов [1]. В данном случае мы видим пружинные предохранительные клапаны: один является рабочим, другой резервным;

переключающее устройство на входе в клапаны [2], на выходе из клапанов [3];

и устройство контроля синхронности перемещения [4] обоих запорных органов переключающего устройства.

То есть если с одной стороны у нас устройство перекручено на левый клапан, то синхронно и на выкидке тоже будет переключение на левый клапан и точно также на правый клапан. Перемещение переключение синхронизируется

Давление

Давление сосуда (аппарата)

Разберем различные понятия давления. Для начала вспомним понятие давления сосуда или аппарата. Для сосуда аппарата мы различаем: технологическое давление, рабочее давление, расчетное давление.

Технологическое давление

– это давление, при котором производится технологический процесс в сосуде. Зачастую технологическое давление определяется некоторым допустимым диапазоном. Мы говорим об избыточном давлении, поэтому технологическое давление – это допустимый диапазон избыточного давления проведения технологического процесса в сосуде.

Рабочее давление

Под рабочим давлением понимается максимальное внутреннее избыточное либо наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса. Рабочее давление не учитывает гидростатическое давление среды и не учитывает допустимое кратковременное повышение давления во время срабатывания предохранительного клапана и других предохранительных устройств. То есть рабочее давление максимальное внутреннее при нормальном протекании рабочего процесса.

Расчетное давление

– это давление, при котором мы сами производим расчет на прочность элементов сосудов и аппаратов.

Как соотносятся давления между собой:

Рабочее давление больше чем технологическое и меньше либо равно чем расчетное давление. То есть расчетное давление учитывает гидростатическое давление как минимум. Оно может быть равно рабочему, но зачастую оно больше.

Рабочее давление должно быть выше, чем технологическое не меньше чем на 10 процентов и не меньше чем на 0,2 МПа.

Это установлено для сосудов, предназначенных для пожаровзрывоопасных веществ и веществ 1 и 2 класса опасности. Для остальных веществ это превышение чуть меньше.

Давление предохранительных клапанов

Теперь про понятие предохранительных клапанов. Для предохранительных устройств установлены следующие понятия давления:

Давление настройки:

наибольшее избыточное давление на входе в клапан, при котором обеспечивается заданная герметичность в затворе. То есть затвор закрыт и герметичность обеспечена, клапан закрыт. Давление настройки равно рабочему давлению сосуда, Либо давление настройки должно быть равно рабочему давлению за вычетом противодавления

Давление начала открытия

– это давление, при котором начинает срабатывать предохранительный клапан, начинает открываться золотник в седле. Давление начала открытия – это избыточное давление на входе в клапан, при котором усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешенно усилиями, удерживающими запирающий элемент в седле. То есть силы уравновешены и малейшее изменение давления либо сильнее его закроет, если давление снизится, либо малейшее превышение и золотник откроется и предохранительный клапан сработает.

Давление полного открытия:

избыточное давление на входе в клапан, при котором достигается его требуемая пропускная способность. То есть золотник поднялся на максимальную высоту и отверстие для выхода рабочей среды открыто максимально.

Противодавление

– это максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном. То есть в трубопроводном коллекторе сброса рабочей среды.

Диапазон давлений клапана

Давление начала открытия, давление полного открытия, этот диапазон от начала до полного открытия, от Рн.о. до Р1 представлен в виде таблицы.

Давление начала открытия

Давление полного открытия

При давлении настройки (Pн) до 0,3 Мпа:

При давлении настройки (Pн) до 0,3 Мпа до 6,0 Мпа:

При давлении настройки (Pн) свыше 6,0 Мпа:

Рн – это давление настройки клапана и сейчас возьмем случай, что давление настройки клапана равно рабочему давлению в аппарате. Получается, что давление начала открытия равно рабочему + 0,02 МПа. Давление полного открытия 0,05 МПа. Это для сосудов и аппаратов, у которых рабочее давление и давление настройки невысокое: всего лишь до 0,3 МПа. От 0,3 до 6 МПа давление начала открытия, и давление полного открытия составляют от 7 процентов до 15 процентов, выше, чем давление настройки.

То есть превышение давления на 15 процентов от рабочего – уже клапан должен сработать полностью, должно максимально открыться проходное сечение для сброса рабочей среды. Если давление настройки выше, чем 6 МПа, то здесь требования жестче. Давление уже высокое, здесь уже допускается 10 процентов превышения давления в аппарате.

Если же достигло значения 10 процентов от давления настройки, то клапан должен быть полностью открыт и рабочая среда должна выходить через максимальное открытое проходное сечение.

Расчет предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны рассчитывают и подбирают под задачи расчета. Что определяется при расчете? При расчете определяется: пропускная способность, тип и количество клапанов. Исходными данными для расчета являются:

Давление полного открытия предохранительного клапана (Р1). Оно зависит от давления настройки, рабочего давления в аппарате, поэтому оно является исходным данным.

Температура среды перед клапаном. Также исходные данные – это температура среды в аппарате – это расчетная температура в аппарате.

Максимальное избыточное давление за клапаном. Мы должны знать, куда сбрасывается разведочная среда и какое давление в противосистеме.

Фазовое состояние и состав среды. Это повлияет на расчетные зависимости.

Где можно посмотреть расчеты:

они приведены в нормативных документах – это

ГОСТ 12.2.085-2002 Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные

Руководящий документ, РД 51-0220570-93: Клапаны предохранительные. Выбор, установка, расчет

Расчет пропускной способности клапана предохранительного

Разберем 2 основных понятия.

Пропускная способность

– это весовой расход рабочей среды через клапан. То есть, какое количество рабочей среды в единицу времени проходит через отверстие клапана. Весовой расход формулы зависит от фазового состояния среды: для паров и газов или для жидкостей.

Пропускная способность клапана зависит:

1. от площади сечения клапана (F)
2. от давления полного открытия клапана
3. от давления в противосистеме
4. от плотности рабочей среды

Коэффициенты альфа – это коэффициенты расхода. Соответственно, для газообразных и жидких сред с индексом 1 или 2. Коэффициенты альфа зависят от конструкции клапана и являются стандартными параметрами и их можно определить, выбирая клапан по каталогу, по справочникам. То есть эти коэффициенты идут вместе с клапаном. Коэффициент В вводится только для паров и газов. Коэффициент физико-химических свойств газов и паров при рабочих температурах. Таким образом, мы рассчитываем пропускную способность клапана.

Требуемая площадь

Либо мы должны посчитать площадь. Дело в том, что пропускная способность зависит от объема аппарата, от того сколько требуется сбросить рабочей среды и от того количества сколько требуется сбросить рабочей среды. И от этих значений мы и будем подбирать предохранительный клапан и их количество.

G – Требуемая пропускная способность предохранительного клапана. Она определяется по максимальной производительности сосуда, из условия подачи в сосуд среды при закрытых выходах из него.

То есть чем больше объем сосуда, чем больше производительность этого сосуда и если принять, что все выходы, все штуцеры выхода среды закрыты, то сырье будет поступать в этот сосуд, давление будет повышаться и, исходя, из максимальной производительности сосуда определяется требуемая пропускная способность. Теперь уже в зависимости от объема сосуда, в зависимости от требований пропускной способности мы посчитаем, какая потребуется площадь для вывода избыточной среды сосуда с помощью предохранительного устройства.

Площадь сечения в проточной части седла, мы ее определим, здесь параметры те же самые, в этой формуле: коэффициент В, коэффициент альфа, давление полного открытия, противодавление, плотность.

Таким образом, мы определили F – какая требуется площадь сечения в проточной части седла и далее можем определить количество клапанов, если площадь окажется значительной и мы не сможем подобрать один предохранительный клапан, обеспечивающий нам данную площадь. Тогда может быть несколько клапанов. Требуемую площадь мы относим к площади проходного сечения, выбранного клапана и определяем количество клапанов.

Конструкция клапана предохранительного пружинного

В заключении подробнее представлена конструкция клапана предохранительного устройства со всеми элементами, которые в него входят. Данная конструкция принята для слайда из каталога Благовещенского арматурного завода. В этом каталоге можно найти и другие конструкции предохранительных устройств, а так же их характеристики: по пропускным способностям, по размерным характеристикам, по коэффициенту альфа и по всем необходимым размерам.

Для чего предохранительный клапан должен иметь отводящий трубопровод

4 Требования к подводящим и отводящим трубопроводам предохранительных клапанов

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должна обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.

4.3. Подводящие трубопроводы предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств, падение давления не должно превышать 15%.

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления в обоих случаях должно учитываться.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изготовителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

© 2007–2021 «ГК «Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.

Требования безопасности к предохранительным клапанам

Требования безопасности к предохранительным клапанам, устанавливаемым на сосудах, работающих под давлением свыше 0,07 МПа

1. Общие требования

1.1. Пропускную способность предохранительных клапанов и их число следует выбирать так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) при избыточном рабочем давлении в сосуде до 0,3 МПа (3 кгс/см2) включительно, на 15 % — при избыточном рабочем давлении в сосуде до 6,0 МПа (60 кгс/см2) включительно и на 10 % — при избыточном рабочем давлении в сосуде свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).
1.2. Давление настройки предохранительных клапанов должно быть равно рабочему давлению в сосуде или превышать его, но не более чем на 25 %.
1.3.Увеличение превышения давлений над рабочими по пп. 1.1 и 1.2 должно учитываться при расчете на прочность по ГОСТ 14249-80.
1.4. Конструкцию и материал элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и рабочих параметров среды.
1.5. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны соответствовать «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденным Госгортехнадзором СССР.
1.6. Все предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть защищены от произвольного изменения их регулировки.

1.7. Предохранительные клапаны следует размещать в местах, доступных для осмотра.
1.8. На стационарно установленных сосудах, у которых по условиям эксплуатации возникает необходимость отключения предохранительного клапана, необходимо устанавливать трехходовой переключающий вентиль или другие переключающие устройства между предохранительным клапаном и сосудом при условии, что при любом положении запорного элемента переключающего устройства с сосудом будут соединены оба или один из предохранительных клапанов. В этом случае каждый предохранительный клапан должен быть рассчитан так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее рабочее на значение, указанное в п. 1.1.

2. Требования к предохранительным клапанам прямого действия

2.1. Рычажно-грузовые предохранительные клапаны необходимо устанавливать на стационарных сосудах.
2.2. Конструкцией грузового и пружинного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда. Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при давлении, равном 80 % Рн открывания. Допускается устанавливать предохранительные клапаны без приспособлений для принудительного открывания, если оно недопустимо по свойствам среды (ядовитая, взрывоопасная и т. д.) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверку предохранительных клапанов следует проводить периодически в сроки, установ¬ленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 месяцев при условии исключения возможности примерзания, прикипания, полимеризации или забивания клапана рабочей средой.
2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины. При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкасания витков пружины.
2.4. Массу груза и длину рычага рычаж-но-грузового предохранительного клапана следует выбирать так, чтобы груз находился на конце рычага. Отношение плеч рычага не должно превышать 10:1. При применении груза с подвеской его соединение должно быть неразъемным. Масса груза не должна превышать 60 кг и должна быть указана (выбита или отлита) на поверхности груза.

Читайте также: Электромагнитный клапан ниссан теана j33

3. Требования к предохранительным клапанам, управляемым с помощью вспомогательных устройств

3.1. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть сконструированы так, чтобы при отказе любого управляющего или регулирующего органа или при прекращении подачи энергии была сохранена функция защиты сосуда от превышения давления путем дублирования или иных мер. Конструкция клапанов должна удовлетворять требованиям пп. 2.3 и 2.5.
3.2. Конструкцией предохранительного клапана- должна быть предусмотрена возможность управления им вручную или дистанционно.

3.3. Предохранительные клапаны, приводимые в действие с помощью электроэнергии, должны быть снабжены двумя независимыми друготдруга источниками питания. В электрических схемах, где отключение вспомогательной энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания.
3.4. Конструкция предохранительного клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.
3.5. Если органом управления является импульсный клапан, то диаметр условного прохода этого клапана должен быть не менее 15 мм. Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана. Импульсные линии и линии управления должны обеспечивать надежный отвод конденсата. Устанавливать запорные органы на этих линиях запрещается. Допускается устанавливать переключающее устройство, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.6.Рабочая среда, применяемая для управления предохранительными клапанами, не должна подвергаться замерзанию, коксованию, полимеризации и оказывать коррозионного воздействия на металл.
3.7. Конструкция клапана должна обеспе¬чивать его закрывание при давлении не менее 95 % Рн.

4. Требования к подводящим и отводящим трубопроводам предохранительных клапанов

4.1. Предохранительные клапаны должны устанавливаться на патрубках или присоединительных трубопроводах. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных клапанов площадь по¬перечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем. При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо также учитывать значение их сопротивления.
4.2. В трубопроводах предохранительных клапанов должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.
4.3. Подводящие трубопроводы должны быть выполнены с уклоном по всей длине в сторону сосуда. В подводящих трубопроводах следует исключать резкие изменения температуры стенки (тепловые удары) при срабатывании предохранительного клапана.
4.4. Внутренний диаметр подводящего трубопровода следует рассчитывать исходя из максимальной пропускной способности предохранительного клапана. Падение давления в подводящем трубопроводе не должно превышать 3 % Рн предохранительного клапана.
4.5. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

Источник: Система стандартов безопасности труда. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.085-82 (СТСЗВ 3085-81). Снято ограничение срока действии И-УСЗ-88.

5.5. Предохранительные устройства от повышения давления

5.5.1. Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть снабжен предохранительными устройствами от повышения давления выше допустимого значения.

5.5.2. В качестве предохранительных устройств применяются:

пружинные предохранительные клапаны;

рычажно-грузовые предохранительные клапаны;

импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана (ИПК) прямого действия;

Читайте также: Обратный клапан для насоса водоснабжения

предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства — МПУ);

другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России.

Установка рычажно-грузовых клапанов на передвижных сосудах не допускается.

5.5.3. Конструкция пружинного клапана должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, а пружина должна быть защищена от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное действие на материал пружины.

5.5.4. Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы.

Допускается установка предохранительных клапанов без приспособления для принудительного открывания, если последнее нежелательно по свойствам среды (взрывоопасная, горючая, 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверка срабатывания клапанов должна осуществляться на стендах.

5.5.5. Если рабочее давление сосуда равно или больше давления питающего источника и в сосуде исключена возможность повышения давления от химической реакции или обогрева, то установка на нем предохранительного клапана и манометра необязательна.

5.5.6. Сосуд, рассчитанный на давление меньше давления питающего его источника, должен иметь на подводящем трубопроводе автоматическое редуцирующее устройство с манометром и предохранительным устройством, установленными на стороне меньшего давления после редуцирующего устройства.

В случае установки обводной линии (байпаса) она также должна быть оснащена редуцирующим устройством.

5.5.7. Для группы сосудов, работающих при одном и том же давлении, допускается установка одного редуцирующего устройства с манометром и предохранительным клапаном на общем подводящем трубопроводе до первого ответвления к одному из сосудов.

В этом случае установка предохранительных устройств на самих сосудах необязательна, если в них исключена возможность повышения давления.

5.5.8. В случае, когда автоматическое редуцирующее устройство вследствие физических свойств рабочей среды не может надежно работать, допускается установка регулятора расхода. При этом должна предусматриваться защита от повышения давления.

5.5.9. Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15% — для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10% — для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).

При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда.

5.5.10. Пропускная способность предохранительного клапана определяется в соответствии с НД.

5.5.11. Предохранительное устройство изготовителем должно поставляться с паспортом и инструкцией по эксплуатации.

В паспорте наряду с другими сведениями должен быть указан коэффициент расхода клапана для сжимаемых и несжимаемых сред, а также площадь, к которой он отнесен.

5.5.12. Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

Присоединительные трубопроводы предохранительных устройств (подводящие, отводящие и дренажные) должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды.

При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных устройств площадь поперечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем.

При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо также учитывать величину их сопротивлений.

Отбор рабочей среды из патрубков (и на участках присоединительных трубопроводов от сосуда до клапанов), на которых установлены предохранительные устройства, не допускается.

5.5.13. Предохранительные устройства должны быть размещены в местах, доступных для их обслуживания.

5.5.14. Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным устройством, а также за ним не допускается.

5.5.15. Арматура перед (за) предохранительным устройством может быть установлена при условии монтажа двух предохранительных устройств и блокировки, исключающей возможность одновременного их отключения. В этом случае каждый из них должен иметь пропускную способность, предусмотренную п. 5.5.9 Правил.

При установке группы предохранительных устройств и арматуры перед (за) ними блокировка должна быть выполнена таким образом, чтобы при любом предусмотренном проектом варианте отключения клапанов остающиеся включенными предохранительные устройства имели суммарную пропускную способность, предусмотренную п. 5.5.9 Правил.

Читайте также: Клапан обратный тарельчатый dn40

5.5.16. Отводящие трубопроводы предохранительных устройств и импульсные линии ИПУ в местах возможного скопления конденсата должны быть оборудованы дренажными устройствами для удаления конденсата.

Установка запорных органов или другой арматуры на дренажных трубопроводах не допускается. Среда, выходящая из предохранительных устройств и дренажей, должна отводиться в безопасное место.

Сбрасываемые токсичные, взрыво- и пожароопасные технологические среды должны направляться в закрытые системы для дальнейшей утилизации или в системы организованного сжигания.

Запрещается объединять сбросы, содержащие вещества, которые способны при смешивании образовывать взрывоопасные смеси или нестабильные соединения.

5.5.17. Мембранные предохранительные устройства устанавливаются:

вместо рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инерционности или других причин;

перед предохранительными клапанами в случаях, когда предохранительные клапаны не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипание, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных и т.п. веществ. В этом случае должно быть предусмотрено устройство, позволяющее контролировать исправность мембраны;

параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности систем сброса давления;

на выходной стороне предохранительных клапанов для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления со стороны этой системы на точность срабатывания предохранительных клапанов.

Необходимость и место установки мембранных предохранительных устройств и их конструкцию определяет проектная организация.

5.5.18. Предохранительные мембраны должны быть маркированы, при этом маркировка не должна оказывать влияния на точность срабатывания мембран.

наименование (обозначение) или товарный знак изготовителя;

минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 град. С.

Маркировка должна наноситься по краевому кольцевому участку мембран либо мембраны должны быть снабжены прикрепленными к ним маркировочными хвостовиками (этикетками).

5.5.19. На каждую партию мембран должен быть паспорт, оформленный изготовителем.

наименование и адрес изготовителя;

минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 град. С;

количество мембран в партии;

наименование нормативного документа, в соответствии с которым изготовлены мембраны;

наименование организации, по техническому заданию (заказу) которой изготовлены мембраны;

гарантийные обязательства организации-изготовителя;

порядок допуска мембран к эксплуатации;

образец журнала эксплуатации мембран.

Паспорт должен быть подписан руководителем организации-изготовителя, подпись которого скрепляется печатью.

К паспорту должна быть приложена техническая документация на противовакуумные опоры, зажимающие и другие элементы, в сборе с которыми допускаются к эксплуатации мембраны данной партии. Техническая документация не прилагается в тех случаях, когда мембраны изготовлены применительно к уже имеющимся у потребителя узлам крепления.

5.5.20. Предохранительные мембраны должны устанавливаться только в предназначенные для них узлы крепления.

Работы по сборке, монтажу и эксплуатации мембран должны выполняться специально обученным персоналом.

5.5.21. Предохранительные мембраны зарубежного производства, изготовленные организациями, не подконтрольными Госгортехнадзору России, могут быть допущены к эксплуатации лишь при наличии специальных разрешений на применение таких мембран, выдаваемых Госгортехнадзором России в установленном им порядке.

5.5.22. Мембранные предохранительные устройства должны размещаться в местах, открытых и доступных для осмотра и монтажа-демонтажа, присоединительные трубопроводы должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды, а устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

5.5.23. При установке мембранного предохранительного устройства последовательно с предохранительным клапаном (перед клапаном или за ним) полость между мембраной и клапаном должна сообщаться отводной трубкой с сигнальным манометром (для контроля исправности мембран).

5.5.24. Допускается установка переключающего устройства перед мембранными предохранительными устройствами при наличии удвоенного числа мембранных устройств с обеспечением при этом защиты сосуда от превышения давления при любом положении переключающего устройства.

5.5.25. Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке.

Результаты проверки исправности предохранительных устройств, сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицами, выполняющими указанные операции.

Сбросной трубопровод предохранительного клапана

Предохранительный клапан для котла предупреждает аварийную опасность. Это происходит, когда происходит перегрев воды и растёт давление, в результате чего разрывается магистраль или обшивка теплогенератора. Поэтому следует знать как правильно выбрать, установить и настроить этот важный элемент котла.

Устройство и принцип действия клапана

Устройство предохранительного клапана:

• защитной крышки;
• выпускного отверстия;
• пломбы;
• пружины сжатия;
• конуса;
• седла;
• напорной камеры.

Корпус изготавливается по технологии горячего штампования, обычно используют латунь, поэтому имеет большой срок эксплуатации. Регулирующий блок выполняется из термостойкого пластика, он не изменяет свою форму. Существуют разные виды предохранительных клапанов, но принцип действия один.

На седло воздействует пружинный механизм и оно находится в закрытом состоянии. Если напор в трубопроводе будет сильнее усилия пружины сжатия, то откроется седло и произойдёт выброс теплоносителя.

Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

Пружинные – самые распространённые, используются для котельных небольшого размера. Они имеют простую и надёжную конструкцию и возможность лёгкой регулировки рабочего давление в системе. Также из преимуществ можно выделить низкую стоимость.

Рычажные предохранительные устройства не пользуются особой популярностью, потому что, в основном, модельный ряд представлен диаметрами от 50 мм. Их используют в промышленной сфере.

Импульсные устройства используют на паровых котлах с давлением больше 39 кгс/кв.см (3,9 МПа). На каждый котел устанавливают, как минимум, по 2 шт. (контрольный и рабочий).

Малоподъёмные имеют высоту подъёма затвора от 5% от диаметра седла, поэтому имеют низкую пропускную способность. Из достоинств можно выделить: несложную конструкцию, доступную цену.

В полноподъёмных затвор поднимается на высоту не менее 25% диаметра седла. Их относят к двухступенчатым. Характеризуются большой пропускной способностью, высокой стоимостью и сложной конструкцией.

Полноподъёмные защитные устройства имеют колокол. Его задача состоит в том, чтобы помочь затвору достигнуть полного подъёма. Полноподъёмные используют, в основном, в тех системах, в которых среда сжимается.

Пропорциональные открывают затвор соразмерно увеличению давления и объём сбрасываемой среды пропорционально увеличивается с подъемом затвора. Эти защитные устройства применяют для воды и других жидких сред.

Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

• открытие затвора согласно необходимости;
• лёгкую конструкцию;
• низкую стоимость;
• автоматически возникают колебания.

Двухступенчатые предохранительные устройства открывают затвор мгновенно. Их запрещено устанавливать в контуре ГВС, так как это приводит к падению давления в системе, а после этого устройство мгновенно закрывается, провоцируя гидравлический удар.

Недостаток двухступенчатых устройств – автоколебание затвора. Причина этого – превышение типоразмера или переменный аварийный расход среды.

Как выбрать надежный клапан

В проекте отопительной системы нужно чётко определять предельные допустимые значения давления. Также учитывается продуктивная способность бойлера или насоса, объём, особенности циркуляции температуры рабочей среды.

Исходя из этого подбирается тип и конструктивные особенности. Из ранее перечисленных видов пользователям рекомендуется использовать пружинные предохранительные клапаны. Они отлично подойдут для котлов с небольшой мощностью.

Также используют устройства с низким или средним подъёмом для водогрейных систем.

Запрещено устанавливать защитное устройство с завышенным порогом срабатывания. Оно не сработает, когда это необходимо.

Традиционный подрывной клапан имеет доступную цену, легко устанавливается. Это устройство хорошо защищает закрытую систему отопления с газовым илиэлкетрическим котлом, так как при возникновении аварии нагрев прекращается сразу. Также не рекомендуется приобретать дешёвую китайскую арматуру. Она ненадёжна и протекает сразу, после первого подрыва.

Как настроить контракт варс

Место установки предохранительных клапанов

При выборе места для установки предохранительных устройств необходимо соблюдать ряд правил:

1. Импульсные клапаны нужно монтировать в закрытых помещениях, при этом учитывать для какого климата они предназначены (умеренного или тропического).
2. Для обслуживания, ремонта, сборки и разборки изделий рекомендуется организовать так место, чтобы эти действия были без вырезки из системы водопровода.
3. Выполнять установку, соблюдая проектные рабочие чертежи.
4. Главный клапан монтируют приваривая к штуцеру только вверх вертикально. Возможно отклонение, но не больше 0,2 мм на 100 мм высоты защитного устройства.
5. При приваривании исключить возможность попадания в его полость брызг, грата, окалины.
6. Швы после варки нуждаются в термообработке, основываясь на требования действующей инструкции по монтажу оборудования системы водопровода.
7. На трубах, которые подходят к клапану и трубопроводах сброса напора, запрещено устанавливать запорные устройства и фильтры.
8. Рычаг клапана устанавливается горизонтально.
9. Для того, чтобы контролировать напор, перед фитингом нужно поставить манометр.
10. Клапан для системы отопления можно монтировать в нескольких местах трубопровода.

Настройка предохранительных клапанов

Настройку защитных устройств выполняют после установки и промывки системы.

Проверка предохранительных клапанов проходит в несколько этапов:

1. Настройка давления, которое устанавливается немного выше предельного рабочего давления.
2. Проверка напора при открытии, оно не должно превышать минимальное. Соответствует нормальному режиму работы. Настроить давление в пружинном предохранительном клапане можно с помощью вращения регулирующего винта, который сжимает пружину. Рычажной настраивается изменением массы груза.
3. Проверка полного открытия и закрытия.

Настройку можно не проводить для предохранительных устройств, в которых давление фиксируется заводом изготовителем. Предохранительный клапан можно считать готовым к эксплуатации, если обеспечена воздухо- и водонепроницаемость, хорошо открывается и закрывается затвор, давление начала открытия и закрытия имеют отклонения в пределах допустимого для данного вида (смотреть паспорт устройства).

Периодичность проверки предохранительных клапанов – 1 раз в квартал.

После всех манипуляций по настройке обязательно следует пломбировка, присвоение номера и нанесение его на корпус защитного устройства (или на табличку, приваривается она к корпусу клапана на ней указывается: место монтажа, давление), составить эксплуатационную карточку или технологический паспорт.

Акт настройки

Акт настройки предохранительного клапана– обязательный документ. Его пишут на каждый клапан. Форму акта можно корректировать.

Если меняются условия регулировки устройства, то обязательно вносятся записи в документ. В акте нужно заполнять все пункты. Если нет отдельных данных, пишут: «Данные не требуются». В акте также указывается комиссия, которая принимает готовность устройства к работе. В конце документа являются обязательным подписи членов этой комиссии.

Предохранительные клапаны с настройкой регулировки давления

Касса штрих м как настроить дату

Виды предохранительных клапанов

В системе отопления предохранительный клапан выполняет защитную функцию с целью не допустить высокого давления. Особенно это важно для котлов парового типа.

Давление поднимается чаще всего вследствие таких причин:

• отказ автоматических систем регулировки давления;
• резкое повышение температуры окружающей среды и появление пара.

Предохранительные изделия в основном бывают двух видов:

В рычажно-грузовых конструкциях действию давления на золотник противодействует груз, его сила передается посредством рычага на шток. Он перемещается по длине рычага, и можно таким способом регулировать силу давления золотника к седлу. Далее он открывается, когда рабочая среда начинает давить на нижнюю часть золотника с усилием больше, чем сила рычажного натиска и вода уходит через патрубок.

А пружинные предохранительные агрегаты работают с помощью электромагнитного привода. На шток золотника оказывает давление пружина, и регулировка происходит путем смены степени сжатия пружины.

Небольшие системы отопления лучше всего сочетаются с пружинными изделиями, их преимущества в этом случае такие:

• компактность;
• настройка способна меняться лишь при использовании инструментария;
• шток золотника может иметь разное положение;
• возможность комбинации с другими изделиями.

По принципу работы предохранительные клапаны разделяются на такие:

• приборы прямого действия;
• непрямого;
• двухпозиционного.

• Предохранительный клапан прямого действия может открываться только под давлением рабочей среды, непрямого – под влиянием источника давления.
• А по типу подъема запора устройства бывают:

• малоподъемными;
• среднеподъемными;
• полноподъемными.

Материалы изготовления

Предохранительные изделия могут быть изготовлены из таких материалов:

Особенности механизма и конструкции

Предохранительный латунный муфтовый клапан для котла оснащен резьбой с двух сторон, с входной стороны есть прокладка. Механизм при этом пружинный. Давление извне может усилить блокировку. После сборки конструкции ее опрессовывают, поэтому клапан данного типа очень надежен и доступен в плане стоимости.

Клапан предохранительно-запорный также может работать в канализационной системе с целью защиты от давления обратного потока.

Особенности трехходовых клапанов

Назначение и принцип работы трехходовых предохранительных клапанов несколько отличается от других вариантов и вот ключевые их отличия:

• применение допустимо в низкотемпературных системах отопления для охлаждения носителя;
• есть возможность регулировать изделие вручную или с помощью электропривода;
• наличие одного входного и двух выходных отверстий;
• для регулировки потока есть специальная заслонка в виде шара или штока, который направляет его в нужное отверстие.

Такие клапаны чаще всего применяются в системах отопления, которые включают в себя «теплые полы». Таким способом вода для обогрева полов будет гораздо прохладнее, чем вода в радиаторе.

Читайте также: Три основных способа сварки алюминия

Для изготовления трехходовых предохранительных клапанов применяют:

Латунные конструкции наиболее распространены при установке домашних систем отопления, а стальные и чугунные больше характерны для более крупных установок промышленного назначения.

Также стоит обратить внимание да взрывной предохранительный клапан, который способен предотвратить взрыв горючих газов или угольной пыли. Они сделаны таким способом, что если вещество взрывается, то повреждается лишь мембрана конструкции, а трубопровод остается невредимым.

Изделие такого типа работает в автоматическом режиме. В зависимости от давления, их различают несколько их видов:

• с давлением до 2 кПа;
• до 40 кПа;
• 150 кПа включительно.

Как правильно выбрать предохранительный клапан

При выборе предохранительного клапана следует продумать огромное количество тех или иных факторов. В частности, обязательно учитывайте рабочее давление окружающей среды. Если такое давление выше нормы, то нужно выбирать изделие на 2 бар, которое сможет выдержать подобные условия эксплуатации изделия. Помимо этого можно выбирать вариант с возможностью регулировки давления, чтобы можно быть осуществить настройку требуемого режима и выяснить точные параметры, в частности, условный диаметр.

Как настроить автономное отопление

Существует ряд норм касательно выполнения расчетов, также можно в интернете найти специальные расчетные программы. Можно обойтись и без расчетов, и взять конструкцию с диаметром не менее диаметра выходного патрубка вашего котла, но такое вычисление не будет точным и не сможет гарантировать высокий уровень безопасности и производительности.

В целом, чтобы правильно выбрать нужно изделие, следует продумать следующие параметры:

• определиться с типом изделия;
• с размером, чтобы давление в системе не превышало допустимые рамки;
• лучше для дома выбирать изделия пружинного типа;
• открытые устройства подходят лишь в том случае, если вода уходит в атмосферу, а закрытые –если в отводящий трубопровод;
• после расчетов можно определить, подойдет ли низкоподъемный клапан или полноподъемный;
• просчитайте свой бюджет.

Цены на предохранительный клапан варьируются в зависимости от материала и других особенностей. Например, мембранную конструкцию итальянского производства можно приобрести примерно за 4 у.е., а латунную – начиная от 12 у.е. Также есть некоторые модели клапанов, стоимость которых превышает 100 у.е.

Особенности установки предохранительного клапана

Во время установки клапана нужно строго соблюдать все правила, которые перечислены в нормативной документации изделия. Также установку нужно проводить с учетом мощности и рабочего давления.

Но ключевые принципы установки такие:

• осуществите предварительный расчет элементов конструкции;
• установку проводите на подающем трубопроводе рядом с котлом;
• рядом с клапаном рекомендовано поставить манометр;
• при использовании пружинной конструкции , пружинная ось должна быть вертикальной и размещаться над корпусом;
• рычаг клапана рычажно-грузового типа должен стоять горизонтально над клапаном;
• в системе горячей воды клапан надо ставить в верхней точке нагревателя воды на ее выходе;
• нельзя сужать диаметры при несоответствии размеров клапана и диаметра трубопровода и других причинах;
• соединительная труба не должна быть слишком длинной;
• после подключения к трубопроводу патрубки нужно выводить в безопасное место;
• настройка клапанов делается на 20 процентов больше рабочего давления отопительной системы;
• проверку нужно выполнять принудительным открытием.

Также нельзя забывать о том, что регулировать и проверять давление нужно как минимум раз в году перед отопительным сезоном.

Как настроить предохранительный клапан

Настраивать клапан нужно по месту установки после завершения монтажных работ и после того, как промыта система. Задайте давление настройки, проверьте давление начала открытия и закрытия изделия.

Настройки нужно ставить чуть выше максимального рабочего давления, которое допустимо при нормальном режиме эксплуатации конструкции. А давление полного открытия не должно быть выше минимального уровня самого слабого элемента системы. Давление закрытия должно превышать показатель минимально допустимого.

Настраивать давление в пружинной конструкции нужно путем вращения специального винта, который сжимает пружину, а рычажную конструкции настраивают посредством нужной массы груза.

Итак, клапан готов к работе, если он в состоянии обеспечить герметичность перекрытия, а также полное открытие и закрытие затвора. Кроме того, давление может отклоняться в пределах допустимых колебаний, которые приведены в техническом паспорте изделия.

Предохранительный сбросной клапан: выбор и установка

Предохранительный спускной клапан – это один из видов трубопроводной арматуры, который предназначен для защиты труб от повышенного давления, независимо от причин его образования. Как правильно подобрать элемент трубопроводной арматуры? На какие аспекты требуется обратить особое внимание при выборе? Как произвести монтаж предохранительного клапана своими руками? Читайте далее.

Арматура для защиты трубопровода от избыточного давления

Конструкция и принцип действия клапана

Предохранительный сбросной клапан (ПСК) состоит из следующих элементов:

• корпуса устройства, который изготавливается из латуни, бронзы или иных материалов, инертных к коррозии и проходящей среде;
• мембраны, которая под избыточным давлением воздействует на пружину, открывая проход;
• крышки корпуса, штока и иных дополнительных элементов, обеспечивающих корректность работы основного механизма;
• двух отводов, один из которых предназначается для соединения с основной веткой трубопроводной магистрали, а второй – с аварийной веткой, в которую при необходимости будет сброшена рабочая среда.

Основные рабочие элементы предохранительного клапана

Принцип работы предохранительного клапана и устройство арматуры представлены на видео.

Как подобрать предохранительный клапан

При выборе ПСК следует учитывать:

• конструктивные особенности клапанов;
• пропускную способность;
• размеры и технические характеристики трубопроводной арматуры.

Основные конструкции ПСК и их преимущества

В зависимости от конструктивных особенностей все предохранительные клапаны подразделяются на два вида:

1. пружинные механизмы. Устройство клапанов данного вида наиболее простое, что способствует увеличению срока службы арматуры. В основе клапан располагается пружина, которая и срабатывает при повышении давления в системе отопления (газо- или водоснабжения). Пружинный клапан должен быть дополнен специализированным устройством для принудительного срабатывания, что позволяет исключить возможность «залипания» запорного узла арматуры;

Предохранительный клапан с рабочим механизмом в виде пружины

1. мембранные механизмы. В отличие от предыдущего вида арматура данного вида дополнительно оснащается мембраной, которая является чувствительной деталью. Мембрана подает сигнал о наличии повышенного давления на пружину и только после этого происходит открытие арматуры.

ПСК с дополнительным чувствительным элементом

Виды клапанов по пропускной способности

По пропускной способности клапаны подразделяются:

• на малоподъемные механизмы. Пропускная способность увеличивается пропорционально увеличению давления в системе. Как правило, это происходит медленно в течение определенного промежутка времени. Опускание запорного элемента после аварийного срабатывания также производится медленно, что снижает герметичность системы. По этой причине не рекомендуется устанавливать малоподъеменые клапана на газовый трубопровод;
• на полноподъемные механизмы. В отличие от предыдущего вида срабатывание арматуры происходит резко, непосредственно при достижении критического уровня давления. Так же резко клапан и закрывается после нормализации учетного показателя.

Размеры и характеристики арматуры

При определении основных параметров предохранительного клапана требуется учитывать:

• диаметр (условный проход арматуры) и габаритные размеры;
• тип присоединения устройства (фланцевое или муфтовое);
• класс герметичности (ГОСТ 9544-2005);
• возможность настройки и ее диапазон (настройка является одним из важнейших параметров выбора и зависит от технических данных трубопровода);
• параметры контролируемого давления.

Основными видами ПСК являются устройства с диаметром 25 мм и 50 мм. Технические характеристики арматуры приведены в таблице.

Технические характеристики ПСК 25 и ПСК 50

После выбора клапанов проводится проверка срабатывания устройства и только после этого можно приобретать и устанавливать арматуру.

Установка ПСК производится:

• резьбовым способом, если была приобретена муфтовая арматура;

Арматура для монтажа резьбовым способом

• на фланцы (фланцевая арматура).

Арматура для крепления фланцами

При проведении монтажных работ требуется соблюдать следующие правила:

1. вблизи ПСК рекомендуется установить манометр для контроля давления;
2. арматура устанавливается колпаком вверх. При этом отводящие патрубки жидкости должны располагаться вертикально вниз (в систему канализации), а патрубки паровых систем и систем газоснабжения вверх;

Правильное расположение клапана на трубопроводе

1. направление потока движения проходящей среды на клапане обозначается стрелками. Установка арматуры в другом положении не допустима;
2. между клапаном и источником подачи воды/газа нельзя монтировать запорную арматуру какого-либо вида. Запорные краны также не устанавливаются на отводящих трубах;
3. перед монтажом оборудования необходимо очистить все прилегающие трубы от пыли, грязи, ржавчины и иных отложений;
4. работы по монтажу и обслуживания ПСК, особенно на газопроводах, должны выполняться профессионалами.

После выполнения всех работ по монтажу предохранительного клапана производится настойка оборудования в соответствии с параметрами трубопроводной системы.

Сбросной трубопровод предохранительного клапана

Клапан предохранительный сбросной: защита газопровода от повышенного давления

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.

Читайте также: Труба 1200 для газа

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. После сброса излишков газа клапан возвращается в первичное состояние.

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:

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.

Новое в производстве труб

Таблица 1

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

Предохранительные сбросные клапаны должны соответствовать необходимым физико-техническим параметрам, которые описываются в соответствующей документации. Рассмотрим основные требования, которые выдвигаются 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.

Группа: New Сообщений: 5 Регистрация: 7.6.2018

Здравствуйте. Хотел бы попросить консультации по тепловым схемам котельных. 1 Если два предохранительных клапана Ду40 стоят на патрубке такого же диаметра то чем это может грозить при повышении давления? Нашел в СП что патрубок должен быть не менее 1.25 по площади. Но паспорт котельной с чертежами уже давно сдан заказчику и котельная уехала туда же.

2 котельная. Из предохранительных клапанов, каждый по 50 мм идут трубы того же диаметра и объединяются в одну канализационную тоже Ду 50. Будет ли корректно во всех описанных случаях сбрасываться давление в системе?

Группа: Участники форума Сообщений: 3599 Регистрация: 10.1.2011 Из: г.Саранск

43. Водоотводящая труба от предохранительных клапановводогрейного котла, экономайзера должна быть присоединена к линиисвободного слива воды, причем как на ней, так и на сливной линиине должно быть никаких запорных органов. Устройство системы водоотводящих труб и линий свободного слива должно исключить

возможность ожога людей.

А вот это «нашел» в старом ПБ:6.2.17. Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или на трубопроводах, непосредственно присоединенных к защищаемому объекту.

Сопротивление трубопровода на участке от места присоединения до места установки предохранительного клапана прямого действия не должно превышать 3 % значения давления начала открытия клапана, для ИПУ эта величина устанавливается в НД, согласованной с Госгортехнадзором России.

На счет корректности сброса давления — диаметр сбросной трубы нужно считать на сопротивление при максимальной пропускной способности предохранительного клапана.

Сообщение отредактировал Галиев — 8.6.2018, 10:16

• Эко Интегратор Всея Руси

Предохранительный клапан сброса давления газа: виды сбросных клапанов и правила работы с ними

Рабочие параметры газового топлива в системе регулируют при помощи различных устройств, среди которых самым простым и в то же время эффективным считается предохранительный клапан сброса давления газа. Это устройство обязательно к монтажу как в магистральных газопроводах, так и в локальной домашней сети.

Если в вашем доме установлен газовый котел или плита, предлагаем ближе познакомиться с ПСК – предохранительным сбросным клапаном, чтобы при необходимости воспользоваться им.

Назначение газового клапана

ПСК – элемент предохранительной арматуры, отвечающий за безопасность газопровода и газового оборудования, подключенного к нему. В процессе эксплуатации клапан находится в закрытой позиции, поэтому его относят к закрытой трубной арматуре.

Подобные устройства устанавливают не только на газопроводах, они являются неотъемлемой частью и других коммуникаций – водопровода, отопительной сети. Везде они выполняют ту же функцию – стабилизируют давление в сети, обеспечивают рабочие параметры, необходимые для правильного функционирования системы.

Читайте также: Виды запорной арматуры тепловых сетей

Клапан служит для сброса излишков газа, если параметры давления становятся критическими. Топливо, создающее дисбаланс в системе, выводится во вспомогательный трубопровод или сбрасывается в атмосферу

Скачок давления обычно бывает кратковременным и зависит от ряда факторов.

Причины, способные вызвать избыточное давление в системе:

• поломка подключенного газового оборудования – двухконтурного котла, проточного водонагревателя или емкостного бойлера, запорной арматуры;
• использование топлива, не подходящего по составу;
• изменение температурных показателей в трубопроводе;
• сбой в тепломеханической схеме.

Место установки предохранительного газового клапана стандартно, обусловлено эффективностью применения: или в регуляторе давления, или сразу за ним. После автоматического срабатывания клапана он возвращается в рабочее – закрытое состояние.

В газовой сети клапан представляет собой отдельное или интегрированное в регулятор давления устройство. Оно срабатывает при условии, если рабочее давление газа превышает номинальный уровень на 15 %

Чем грозит отсутствие ПСК в сети? Наиболее распространенные последствия – механическое разрушение трубопровода или поломка подключенного оборудования, что может вызвать утечку газа.

Существует и вероятность взрыва, поэтому необходимо постоянно следить за исправностью устройства, вовремя производить обслуживание и заменять вышедшие из строя элементы

Наряду со сбросными устройствами применяют и газовые предохранительные запорные клапаны, с помощью которых перекрывают подачу топлива. Это происходит в автоматическом режиме. Элемент запорной арматуры устанавливают на трубопроводе, в промежутке между фильтром и регулятором давления.

Предел срабатывания ПЗК указывается в техническом паспорте устройстве. Верхний критический параметр обычно равен формуле: раб. давление +25%.

Особенности конструкции и типоразмеры

ПСК нельзя изготавливать кустарным способом, изделия производят в заводских условиях согласно требований ГОСТ или ТУ.

Материал должен быть прочным, износостойким, не склонным к деформациям от изменения условий эксплуатации, не поддающимся негативному воздействию коррозии. Чаще всего это латунь или алюминий, но из чугуна и нержавеющей стали устройства тоже изготавливают.

Конструкция изделий различных производителей может отличаться, но наиболее распространенный тип – это устройство в виде конуса с седлом, оснащенное крепежом для монтажа в трубопровод

В корпусе находятся два резьбовых отверстия. Их диаметр зависит от типа ПСК и обычно равняется 1″ или 2″. Для бытовых сетей используют преимущественно два типа клапанов, различающихся сечением – на 25 мм или 50 мм.

Таблица с техническими характеристиками ПСК.

Устройства могут отличаться не только сечением, но и типом присоединения к трубопроводу, показателями рабочего давления, материалом изготовления, размерами корпуса

Принцип работы защитного газового клапана прост: как только избыточный газ поступает внутрь устройства и начинает давить на мембрану, та воздействует на пружину, которая открывает выход наружу. Как только давление снижается до рабочих параметров, пружина закрывает отверстие.

Хотя устройства срабатывают автоматически, они снабжены механизмом принудительного открывания. Это необходимо для того, чтобы проверить эксплуатационные возможности клапана.

Чтобы произвести тестирование, необходимо потянуть за специальный элемент устройства – тягу. Эту манипуляцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться, что механизм работает.

Запорно-регулирующий вентиль монтируют в паре с клапаном, чтобы в случае необходимости – если клапан вдруг не сработает – быстро перекрыть подачу газа.

Виды спусковых предохранительных устройств

Классификация ПСК основана на особенностях конструкции и функций. Выделяют две основные группы, отличающиеся устройством рабочего механизма – мембранные и пружинные, и две разновидности, по-разному действующие в момент повышения давления в газопроводе – малоподъемные и полноподъемные.

Рассмотрим, в чем их отличия и что нужно знать об эксплуатации различных клапанов.

Классификация #1 – мембранные и пружинные

Мембранные названы по наименованию одного из основных рабочих элементов – мембраны. Она установлена внутри корпуса и отвечает за выпуск излишков газа при повышении давления. Это чувствительная деталь, и одно из ее главных качеств – эластичность. При потере необходимой гибкости элемент нуждается в замене.

Наличие мембраны расширяет диапазон действия предохранительных клапанов. Регулировочный винт, который действует в паре с мембраной, выполняет дополнительную, запорную функцию

Именно мембранные, более чувствительные ПСК устанавливают в газовые системы с низким давлением – то есть и в бытовые сети в том числе.

Для срабатывания мембранного клапана необходимо, чтобы давление в системе увеличилось на 15%.

Пружинные клапаны отличаются тем, что главным действующим элементом является золотник, управляемый пружиной. Он одновременно выполняет функции и чувствительной, и запорной детали.

Пружина – динамический элемент, который открывает клапан в момент повышения газа в системе, а также служит для продувки ПСК

Продувка – техническая процедура, предотвращающая «залипание» золотника в седле, а также выполняющая очистительные функции. Благодаря продувке уплотнители служат дольше.

Классификация #2 – малоподъемные и полноподъемные

Отличие клапанов выражается в способе и скорости открывания затвора. У малоподъемных устройств он раскрывается постепенно, в зависимости от степени увеличения давления в сети, тогда как у полноподъемных – резко, рывком, на всю ширину.

Второй вид клапанов и закрывается соответственно – быстро, одномоментно. Как только понижается давление, золотник сразу же ударяется о седло.

Если у первого вида может быть несколько позиций открытия, то у второго – только две: «закрыто» и «открыто». Еще одно отличие малоподъемных ПСК – небольшая пропускная способность.

Преимущества и недостатки ПСК

• Невзирая на особенности конструкции или принципа действия, все виды сбросных клапанов обладают преимуществами, благодаря которым их активно применяют для оборудования газовых коммуникаций.
• Вот главные из них:
• Большая часть моделей универсальна – их можно применять не только для оборудования газопроводов, но и при монтаже отопительной системы, водопровода, коммуникаций для перемещения пара.

Амортизационную функцию выполняют эластичные уплотнители, они же отвечают и за герметизацию соединений арматуры с трубами. Средний срок службы уплотнителей – 5 лет, после чего требуется замена.

Все ПСК рассчитаны на повышенные нагрузки и воздействие агрессивных веществ, тем не менее требуют обслуживания и регулярной проверки.

К недостаткам относят только необходимость в дополнительных монтажных работах, но отпадает, если ПСК интегрирован в регулятор.

Требования к выбору ПСК

Перед монтажом газовых коммуникаций готовится пакет документов, где подробно расписывают требования ко всем деталям трубопровода, в том числе и к сбросной арматуре.

К основным требованиям относят следующие:

• затвор клапана должен максимально открываться при давлении, установленным согласно нормативам;
• закрывание клапана производится автоматически только после регулировки давления до рабочего состояния (или ниже раб. параметров на 5%);
• в закрытом состоянии затвор должен обеспечивать 100-процентную герметичность сети.

Если одно из требований нарушено, давление в сети снизится или повысится до критических показателей, вследствие чего работа системы нарушится.

При выборе следует учитывать такие параметры, как способ присоединения, пропускная способность, диаметр, класс герметичности, назначение, а также изучить рекомендации производителя

Чтобы устройство выполняло свои функции и раньше срока не вышло из строя, необходимо не просто выбрать модель, соответствующую по характеристикам, а также правильно произвести монтаж, а затем четко соблюдать правила эксплуатации.

Несколько полезных подсказок:

1. Для регулировки ПСК потребуется расходомер (манометр), который обычно устанавливают рядом с клапаном.
2. Колпак устройства всегда направлен вверх, как и отводящие газовые патрубки, если они присутствуют в системе.
3. Движение газового потока должно соответствовать стрелке, нанесенной на корпус клапана.
4. Между ПСК и источником газа запорная арматура не устанавливается.
5. Необходимо следить за чистотой и исправностью всех предохранительных устройств.
6. Настройку рабочих параметров должны выполнять только представитель газовой службы.

Напоминаем, что для правильного функционирования всех предохранительных деталей и оборудование, и топливо должны отвечать требованиям нормативной документации.

Например, в ГОСТ 5542-2014 указаны характеристики рабочей среды – природного газа, в ГОСТ 9544-2015 – требования к арматуре, в ГОСТ 15150-69 – к климатической среде, в ГОСТ 6357-81 – к резьбе, в ГОСТ 33259-2015 – к фланцам.

Выводы и полезное видео по теме

1. Как выглядит ПСК-50:
2. Замена ПСК и ПЗК – универсальный регулятор газа:
3. Особенности конструкции и сборка предохранительного клапана:

При устройстве газопровода и подключении бытовых агрегатов не стоит пренебрегать установкой комплекса предохранительной арматуры. Правильно подобранные сбросной клапан отвечает за регулировку давления в газовой системе – а это значит, что она будет работать исправно, а жильцы дома могут быть спокойны за свою безопасность.

Но не забывайте, что за монтаж и обслуживание газового оборудования отвечает Горгаз или Облгаз, поэтому не надейтесь только на себя и вовремя вызывайте газовщиков.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали и устанавливали предохранительный клапан в систему отопления собственного дома или квартиры. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта.

Источник https://po-almash.ru/articles/obzory-promyshlennogo-oborudovaniya/predohranitelnye-ustroystva-na-tehnologicheskom-oborudovanii/

Источник https://medwegonok.ru/dlya-chego-predohranitelnyy-klapan-dolzhen-imet-otvodyaschiy-truboprovod/

Источник https://fgpip.ru/drugoe/sbrosnoj-truboprovod-predohranitelnogo-klapana.html