Что такое предохранительный клапан?

Что такое предохранительный клапан?

Цель статьи — помочь понять «предохранительные клапаны». В частности, это объясняет:

Что такое предохранительный клапан ?

Предохранительный клапан представляет собой специальный клапан, у которого открывающаяся и закрывающаяся части нормально закрыты под действием внешней силы. Когда среднее давление в оборудовании или трубопроводе превышает указанное значение, предотвращается превышение среднего давления в трубопроводе или оборудовании указанного значения путем выпуска среды за пределы системы. Предохранительный клапан относится к категории автоматических клапанов, которые в основном используются в котлах, сосудах высокого давления и трубопроводах. Управляющее давление не превышает заданного значения, что играет важную роль в обеспечении личной безопасности и эксплуатации оборудования. Обратите внимание, что предохранительный клапан можно использовать только после испытания под давлением.

В большинстве случаев предохранительный клапан является последней линией защиты. Если вышеуказанные меры безопасности не сработают, предохранительный клапан сработает и сбросит давление, чтобы предотвратить превышение допустимого значения давления в оборудовании, работающем под давлением. Предохранительный клапан является своего рода искробезопасной мерой защиты. Он взлетает автоматически с помощью силы пружины и средней силы, без какого-либо ручного участия и участия внешней силы, чтобы предотвратить несчастный случай, вызванный неправильной работой человека. Функция предохранительного клапана реализуется посредством следующего процесса действия: когда система достигает максимально допустимого давления, предохранительный клапан может точно открываться и может стабильно сбрасываться при повышении давления в системе, а также может сбрасывать номинальное количество рабочей среды при номинальном давлении нагнетания. Когда давление в системе падает до определенного значения, ее следует вовремя закрыть и сохранить необходимую герметизацию в закрытом состоянии Пол.

Классификация предохранительных клапанов

В соответствии с различной общей конструкцией и механизмом загрузки, распространенными типами предохранительных клапанов являются подпружиненный предохранительный клапан, предохранительный клапан с уравновешивающим сильфоном и пилотный предохранительный клапан.
Подпружиненный предохранительный клапан представляет собой обычный предохранительный клапан, который преодолевает силу, создаваемую давлением среды под диском клапана, за счет закрывающей силы пружины. Если среда безвредна для людей и окружающей среды, например, нетоксична, невоспламеняющаяся и недорогая, например, воздух, ее можно напрямую сбрасывать в атмосферу, в этом случае используется обычный предохранительный клапан.
Клапан предохранительный сильфонный уравновешенный, эффективная площадь сильфона равна площади уплотняющей поверхности седла клапана, что служит для противодействия влиянию противодавления на заданное давление. Он подходит для условий работы при высокой температуре и давлении, высоком противодавлении или при невозможности прямого сброса среды в атмосферу.
Предохранительный клапан пилотного типа обычно состоит из основного клапана с подвижным неуравновешенным диском и внешнего пилотного клапана (поршня). Он управляет открытием и закрытием главного клапана посредством среды, выходящей из управляющего клапана. По сравнению с уравновешенным предохранительным клапаном сильфонного типа его коэффициент компенсации обратного давления выше, что сводит к минимуму влияние обратного давления на характеристики действия, а объем сброса большой. Например, в процессе избыточного давления расход среды в реакторе очень велик. Если используется уравновешивающий предохранительный клапан сильфонного типа, требуется не более 16 комплектов. Если выбран предохранительный клапан пилотного типа, достаточно 8 комплектов или даже меньше. Это принесет пользователям множество преимуществ, таких как меньшее количество установки, меньшее обслуживание, меньше работы и удобное обслуживание. Конечно, техническая сложность пилотного предохранительного клапана высока, что выдвигает более высокие требования к техническому уровню операторов.

Основная функция пружинного предохранительного клапана

Закрытие клапана

В предохранительном клапане с нагрузочной пружиной давление закрытия клапана или усилие пружины создается цилиндрической пружиной под давлением регулировочного винта. Усилие пружины передается на диск через шток. Пока усилие пружины больше, чем усилие, создаваемое на входе предохранительного клапана, диск клапана будет герметизировать сопло. На следующем рисунке показано расширенное сопло и площадь диска предохранительного клапана при давлении, действующем на диск.

Фп < Фс
FS = усилие пружины
FP = P * as = сила, создаваемая давлением
As = площадь седла, подверженная давлению

Открытие клапана

В соответствии с заданными условиями предохранительный клапан откроется при заданном давлении. Сила пружины FS приложена в направлении закрытия, а сила FP, создаваемая давлением на входе предохранительного клапана, приложена в направлении открытия. Когда давление FS и средняя сила FP достигают баланса, нет силы, чтобы поместить диск клапана на седло клапана; в это время предохранительный клапан начнет протекать, и можно будет увидеть или услышать звук выпуска среды (звук только что выпущенной среды).

Клапан при заданном давлении

Клапан при установленном давлении (P ≈ pset)

Фп = Фс
FS = усилие пружины
FP = P * as = сила, создаваемая давлением
As = площадь седла, подверженная давлению

Прежде чем предохранительный клапан явно откроется, давление на входе клапана должно быть увеличено выше установленного давления. Из-за ограничения потока между диском и регулировочным кольцом давление в этой так называемой смесительной камере постепенно увеличивается. Теперь это давление воздействует на расширенную площадь диска, дополнительно увеличивая давление FP, которое преодолевает дополнительную силу, необходимую для входа в пружину сжатия. Клапан откроется быстро с «хлопком» и в большинстве случаев будет полностью открыт. Избыточное давление относится к увеличению давления сверх необходимого давления настройки предохранительного клапана для достижения полного открытия и полного смещения клапана. Это избыточное давление обычно выражается в процентах от установленного давления. Значение обычно составляет 10 %, от 3 % до 21 % в соответствии с соответствующими спецификациями и приложениями.

Расход предохранительного клапана (P > pset)

Из-за увеличенной площади диска FP > FS

Valve повторно закрывать

В большинстве случаев предохранительный клапан соответствующего размера снизит давление при опорожнении сосуда. Давление в сосуде упадет в любой последующий момент времени, но не позднее окончания заданного состояния. Снижение давления в сосуде приведет к уменьшению давления FP. Однако при заданном давлении поток все еще воздействует на расширенную площадь диска, что приводит к открытию клапана. Необходимо дальнейшее снижение давления, прежде чем усилие пружины FS снова превысит FP и предохранительный клапан снова начнет закрываться. Более того, под так называемым давлением повторной посадки диск снова соприкоснется с соплом, и предохранительный клапан снова закроется. Разность обратных давлений относится к разнице между установленным давлением предохранительного клапана и обратным давлением, которое рассчитывается в процентах от установленного давления. В соответствии с определением соответствующих норм и стандартов перепад давления при повторной посадке обычно составляет от – 7 % до – 10 % и от – 4 % до – 20 % согласно соответствующим нормам и условиям (пар, газ или жидкость).

Функциональная схема

На следующем рисунке показана типичная функциональная кривая предохранительного пружинного клапана.

Предохранительный клапан серии API 526 имеет понижающее регулирующее кольцо, а его установочное давление определяется как установочное давление клапана, когда давление достигает начального уровня звука нагнетания.
Важно понимать, что рабочее давление защищаемого оборудования должно быть меньше давления закрытия предохранительного клапана. Большинство производителей и соответствующие нормы и стандарты рекомендуют, чтобы разница между давлением повторной посадки и рабочим давлением в 3–5 % позволяла обеспечить разумную регулировку седла клапана и снова обеспечить хорошую герметичность седла клапана.

Пилотный предохранительный клапан

Основное рабочее состояние пилотного предохранительного клапана во время работы:

1. Установите давление ниже: нормальная работа

Во время нормальной работы давление в системе измеряется на входе главного клапана и направляется в напорную камеру (см. рисунок).
Поскольку площадь напорной камеры больше площади седла главного клапана, давление закрытия больше, чем давление открытия. Это позволяет основному клапану плотно закрыться.

2. Давление настройки: начальное состояние

Когда давление достигает установленного значения, срабатывает пилотный предохранительный клапан. Среда больше не будет поступать в барокамеру (см. рисунок). Это предотвращает дальнейшее повышение давления в барокамере.
В то же время давление в камере давления сбрасывается. В результате исчезло давление закрытия главного клапана, что создало предпосылку для того, чтобы избыточное давление в системе подтолкнуло главный клапан к открытию.

3. Главный клапан открыт

Главный клапан открыт. В соответствии с конструкцией пилотного предохранительного клапана существует два режима открытия предохранительного клапана: один быстрый и полный (быстрое открытие), другой постепенный и местный (регулирующее действие).

4. При закрытии давления: перезарядите камеру давления

Изображение из LESER.com

Если давление в системе падает до давления закрытия, срабатывает пилотный клапан, и напорная камера снова заполняется.
Когда давление в напорной камере увеличивается, главный клапан может снова закрыться путем быстрого и основательного (быстро открывающее действие) или постепенного локального (регулирующее действие).

Устройство и принцип работы предохранительного клапана

Предохранительный клапан, также известный как перепускной клапан, представляет собой специальный клапан, открывающаяся и закрывающаяся части которого нормально закрыты под действием внешней силы. Когда среднее давление в оборудовании или трубопроводе превышает указанное значение, предотвращается превышение среднего давления в трубопроводе или оборудовании указанного значения путем выпуска среды за пределы системы. Предохранительный клапан относится к категории автоматических клапанов, которые в основном используются в котлах, сосудах высокого давления и трубопроводах. Управляющее давление не превышает заданного значения, что играет важную роль в обеспечении личной безопасности и эксплуатации оборудования. Обратите внимание, что предохранительный клапан можно использовать только после испытания под давлением.
На рисунке показаны несколько типовых конструкций предохранительного клапана. На рис. А показан предохранительный клапан поршневого типа с плоским сердечником. Давление источника воздуха воздействует на поршень А. Когда давление превышает безопасное значение, определяемое усилием пружины, поршень А открывается домкратом и часть сжатого воздуха выбрасывается в атмосферу через порт клапана; когда давление источника воздуха ниже безопасного значения, пружина заставляет поршень двигаться вниз и закрывать отверстие клапана.

Рисунок B и рисунок C представляют собой предохранительные клапаны шарового и диафрагменного типа, соответственно, с тем же принципом работы, что и поршневые клапаны. Все эти три типа предохранительных клапанов подпружинены для обеспечения управляющего усилия. Регулировка предварительной нагрузки пружины может изменить значение безопасности, поэтому они называются предохранительными клапанами прямого действия.

Рис. D представляет собой предохранительный клапан пилотного типа. Небольшой клапан прямого действия обеспечивает управляющее давление для воздействия на диафрагму. Жесткий сердечник на диафрагме представляет собой сердечник клапана, который прижимается к седлу клапана. Когда давление источника воздуха a превышает безопасное давление, сердечник клапана открывается, и сжатый воздух выпускается в атмосферу через левое выходное отверстие. Характеристики давления мембранного предохранительного клапана и пилотного предохранительного клапана хорошие, а действие чувствительно, но максимальное усилие открытия относительно невелико, то есть характеристики потока плохие. При практическом применении тип предохранительного клапана следует выбирать в соответствии с фактическими потребностями, а его диаметр следует выбирать в соответствии с максимальным объемом выхлопа.

Принцип работы предохранительного клапана:

Регулировка давления открытия:

• ① перед отправкой с завода давление открытия предохранительного клапана должно быть отрегулировано одно за другим до значения настройки, требуемого пользователем. Если пользователь выдвигает уровень рабочего давления пружины, он должен быть отрегулирован в соответствии с нижним предельным значением уровня давления.
• ② перед установкой предохранительного клапана на защищаемом оборудовании или перед установкой пользователь должен отрегулировать его на месте установки, чтобы убедиться, что установленное значение давления предохранительного клапана соответствует требованиям.
• ③ В пределах диапазона рабочего давления пружины, указанного на паспортной табличке, давление открытия можно отрегулировать, вращая регулировочный винт, чтобы изменить сжатие пружины.
• ④ перед вращением регулировочного винта входное давление клапана должно быть снижено ниже 90% от давления открытия, чтобы диск клапана не приводился во вращение при вращении регулировочного винта, что может привести к повреждению уплотняющей поверхности.
• ⑤ Чтобы обеспечить точность значения давления открытия, условия среды во время регулировки, такие как тип среды и температура, должны быть максимально приближены к фактическим условиям эксплуатации. При смене типа среды, особенно при разном состоянии накопления среды (например, из жидкой фазы в газовую), давление открытия часто меняется. Когда рабочая температура увеличивается, давление открытия обычно уменьшается. Поэтому, когда он регулируется при комнатной температуре и используется при высокой температуре, заданное давление при комнатной температуре должно быть немного выше, чем требуемое давление открытия. Степень, в которой это связано с конструкцией клапана и выбором материала, должна основываться на инструкциях изготовителя.
• ⑥ когда для фиксации дополнительного противодавления используется обычный предохранительный клапан, значение настройки должно быть меньше, чем требуемое противодавление, когда давление открытия регулируется после испытаний.

Регулировка давления нагнетания и повторной посадки:

• ① Чтобы отрегулировать давление нагнетания и давление закрытия клапана, необходимо провести испытание клапана на полную высоту открытия. Поэтому его можно проводить только на испытательном устройстве большой емкости или после установки предохранительного клапана на защищаемом оборудовании. Способ регулировки зависит от конструкции клапана.
• ② для конструкции с возвратной пластиной и регулировочным кольцом седла клапана для регулировки используется регулировочное кольцо седла клапана. Вывинтите фиксирующий винт регулировочного кольца, вытяните тонкий железный стержень или другой инструмент из открытого отверстия для винта, а затем переместите зубья на регулировочном кольце, чтобы регулировочное кольцо вращалось влево и вправо. Когда регулировочное кольцо вращается против часовой стрелки влево, его положение увеличивается, а давление нагнетания и давление повторной посадки уменьшаются. Наоборот, при вращении регулировочного кольца по часовой стрелке его положение уменьшится, а давление нагнетания и давление повторной посадки увеличатся. Для каждой регулировки регулировка: диапазон вращения кольца не должен быть слишком большим (как правило, можно поворачивать количество зубьев). После каждой регулировки наворачивайте фиксирующий винт так, чтобы его конец располагался в канавке между двумя зубьями регулировочного кольца, что может не только предотвратить проворачивание регулировочного кольца, но и не создавать радиального давления на регулировочное кольцо. В целях безопасности входное давление предохранительного клапана должно быть должным образом уменьшено (как правило, ниже 90% давления открытия) перед перемещением регулировочного кольца, чтобы предотвратить внезапное открытие клапана во время регулировки, что может привести к несчастным случаям.
• ③ для конструкции с регулирующими кольцами вверх и вниз (одно регулирующее кольцо на направляющей втулке и одно регулирующее кольцо на седле клапана) регулировка более сложная. Регулировочное кольцо седла клапана используется для изменения размера канала между диском и регулировочным кольцом, чтобы изменить накопление давления в камере между диском и регулировочным кольцом при первоначальном открытии клапана. Когда регулировочное кольцо седла клапана поднимается, степень накопления давления увеличивается, так что степень пропорционального открытия клапана уменьшается, и внезапное быстрое открытие достигается быстро. Следовательно, поднятие регулировочного кольца седла клапана может снизить давление нагнетания. Следует отметить, что кольцо регулировки седла нельзя поднимать слишком близко к диску. Таким образом, утечка на уплотняющей поверхности может привести к преждевременному и внезапному открытию клапана, но поскольку среднего давления в это время недостаточно, чтобы удерживать диск клапана в открытом положении, диск клапана немедленно закроется, поэтому клапан будет часто прыгать. Регулировка седла клапана: кольцо в основном используется для уменьшения пропорции клапана, стадии открытия и регулировки давления нагнетания, но также влияет на давление повторной посадки.

Кольцо верхнего шага используется для изменения угла потока среды после отражения от нижней стороны диска клапана, чтобы изменить величину силы жидкости, чтобы отрегулировать давление повторной посадки. Когда верхнее шаговое кольцо поднимается, угол поворота уменьшается, и сила жидкости соответственно уменьшается, так что давление повторной посадки увеличивается. Наоборот, когда верхнее регулировочное кольцо опускается, давление повторной посадки уменьшается. Конечно, когда верхнее регулирующее кольцо изменяет давление повторной посадки, оно также влияет на давление нагнетания. Другими словами, поднятие верхнего регулирующего кольца увеличивает давление нагнетания, а опускание верхнего регулирующего кольца снижает давление нагнетания, но эффект не так очевиден, как давление повторной посадки.
Свинцовая пломба предохранительного клапана:
После регулировки предохранительный клапан должен быть опломбирован свинцом, чтобы предотвратить любое изменение отрегулированного состояния. При ремонте предохранительного клапана положение регулировочного винта и регулировочного кольца должно быть записано до разборки клапана, чтобы облегчить регулировку после завершения. Свинцовые пломбы должны быть наложены снова после переналадки.

Области применения предохранительных клапанов:

Предохранительный клапан широко используется в: паровых котлах, цистернах для сжиженного нефтяного газа или железнодорожных цистернах для сжиженного нефтяного газа, нефтедобывающих скважинах, байпасе высокого давления паросилового оборудования, напорных трубопроводах, сосудах высокого давления и т. д.
Предохранительный клапан подходит для чистой жидкости с низкой вязкостью, не содержащей частиц. Если необходимо установить предохранительное устройство, но невозможно установить предохранительный клапан, должна быть установлена ​​разрывная мембрана или предохранительный клапан должен использоваться последовательно с разрывной мембраной.
Предохранительный клапан должен быть установлен на сосуд при одном из следующих условий:

• 1. Независимая система давления (с запорным клапаном, отделенным от других систем). Система относится ко всей газовой фазе, всей жидкой фазе или газовой фазе;
• 2. При отсутствии предохранительного клапана на источнике напорного материала сосуда;
• 3. Сосуды и трубы с расчетным давлением меньше давления в источнике давления;
• 4. Выходной трубопровод поршневого насоса и компрессора;
• 5. Сосуды с избыточным давлением из-за скопления неконденсирующихся газов;
• 6. Если на выходном патрубке нагревательной печи установлен запорный или регулирующий клапан, перед клапаном должен быть установлен предохранительный клапан;
• 7. Детали с избыточным давлением, вызванные технологическими авариями, авариями с автоматическим управлением, авариями с питанием, пожарами и авариями на коммунальных предприятиях;
• 8. Положение, при котором жидкость имеет тепловое расширение из-за закрытия клапанов на обоих концах;
• 9. Патрубок отвода пара конденсатной турбины;
• 10. В ряде случаев из-за негерметичности обратного клапана на выходе насоса на входной патрубок насоса устанавливается предохранительный клапан;

Распространенные неисправности предохранительного клапана:

После сброса тарелка клапана не возвращается на свое место: в основном это вызвано погнутым штоком пружины, неправильным монтажным положением тарелки клапана или заеданием. Его следует собрать заново.
Утечка: при нормальном рабочем давлении оборудования утечка между диском клапана и уплотнительной поверхностью седла клапана превышает допустимый уровень. Причина: грязь между диском клапана и уплотняющей поверхностью седла клапана. Подъемным ключом можно несколько раз открыть клапан, чтобы смыть грязь; уплотнительная поверхность повреждена. В зависимости от степени повреждения ремонтируется шлифовкой или шлифовкой после токарной обработки; шток клапана должен быть согнут, наклонен или рычаг и точка опоры должны быть перекошены, чтобы сместить сердечник клапана и диск. Он подлежит повторной сборке или замене; упругость пружины должна быть уменьшена или потеряна. Пружина должна быть заменена, а давление открытия должно быть отрегулировано.
Предохранительный клапан не открывается при достижении заданного давления: причиной такой ситуации является неточное постоянное давление. Величина сжатия пружины или положение тяжелого молотка должны быть отрегулированы; диск и седло клапана должны быть заклинены. Предохранительный клапан должен регулярно подвергаться ручному выпуску воздуха или сбросу воды; заедает рычаг предохранительного клапана рычажного типа или перемещается тяжелый молот. Положение молотка должно быть отрегулировано, а рычаг должен двигаться свободно. [охватывать]
Давление продолжает расти после выхлопа: в основном это связано с тем, что рабочий объем выбранного предохранительного клапана меньше, чем безопасная пропускная способность оборудования, поэтому необходимо повторно выбрать соответствующий предохранительный клапан; центральная линия стержня клапана неверна или пружина заржавела, так что диск клапана не может быть открыт на нужную высоту, поэтому стержень клапана должен быть собран заново или пружина должна быть заменена; если сечения выхлопной трубы недостаточно, следует использовать выхлопную трубу, соответствующую безопасной зоне выброса.
Скачок частоты диска предохранительного клапана или вибрация: в основном из-за слишком большой жесткости пружины. Следует использовать пружину надлежащей жесткости; регулировочное кольцо не отрегулировано должным образом, поэтому давление повторной посадки слишком велико. Положение регулировочного кольца следует отрегулировать; сопротивление выпускной трубы слишком велико, что приводит к чрезмерному противодавлению нагнетания. Сопротивление выпускного трубопровода должно быть уменьшено.
Предохранительный клапан открывается, когда заданное давление не достигается: основная причина – неправильное постоянное давление; сила стареющей пружины уменьшается. Регулировочный винт должен быть затянут надлежащим образом или пружина должна быть заменена.

Как выбрать предохранительные клапаны?

В соответствии с разнообразием и сложностью давления и среды в углехимической системе, при выборе предохранительного клапана необходимо учитывать влияние температуры, давления, среды и других факторов в оборудовании, и соответствующая модель предохранительного клапана должна быть сконфигурирована в соответствии с потоком. диаметр и диаметр предохранительного клапана в соответствии с проектными требованиями. При определении предохранительного клапана его номинальное давление должно быть больше давления срабатывания. Когда клапан достигает полного открытия, давление не может превышать номинальное давление предохранительного клапана. Чем меньше диапазон рабочего давления пружины, тем выше рабочие характеристики предохранительного клапана.

• (1) Если допускается утечка нетоксичной и незагрязняющей среды в атмосферу, следует выбрать полностью открытый предохранительный клапан с крышкой клапана; если для предохранительного клапана требуется регулярное испытание на открытие, следует выбрать предохранительный клапан с подъемным ключом. Когда среднее давление достигает более 75% установленного давления, необходимо использовать подъемный ключ для проверки гибкости открытия клапана.
• (2) Закрытый предохранительный клапан должен использоваться для токсичной или легковоспламеняющейся среды, и на крышке клапана и прокладке защитной крышки должна быть обеспечена хорошая герметизация, чтобы гарантировать, что сбрасываемая среда не вытекает. После срабатывания предохранительного клапана среда должна быть сброшена в соответствии с указанным выходным отверстием, и одновременно должно быть проведено испытание на герметичность.
• (3) В случае высокого обратного давления должен быть выбран предохранительный клапан, уравновешенный обратным давлением, или пилотный предохранительный клапан. При необходимости должны быть установлены два предохранительных клапана взаимного резерва. Механическое блокирующее устройство должно использоваться для впускного и выпускного запорных клапанов, чтобы обеспечить расход среды, требуемый оборудованием во время технического обслуживания.
• (4) Сильфонный предохранительный клапан должен быть выбран для среды с высокой токсичностью, сильной коррозией и чрезвычайной опасностью. Сильфонный предохранительный клапан использует сильфон для изоляции пружины и направляющего механизма от среды, устранения влияния колебаний противодавления на работу клапана и защиты пружины и других внутренних деталей от коррозии среды.
• (5) Предохранительный клапан с радиатором часто используется в случае высокой температуры среды.
• ① когда рабочая температура закрытого предохранительного клапана превышает 250 ℃, а рабочая температура открытого предохранительного клапана превышает 350 ℃, следует выбрать предохранительный клапан с радиатором;
• ② когда давление газовой среды в оборудовании превышает 3.0 МПа, а температура превышает 235 ℃, следует использовать предохранительный клапан с радиатором.

Как устанавливается предохранительный клапан?

Предохранительный клапан является важным аксессуаром ограничения и сброса давления для специального оборудования (котла, сосуда высокого давления, напорный трубопровод, так далее.). Поэтому при настройке предохранительного клапана обратите внимание на следующие моменты:

• (1) при наличии в контейнере газообразных и жидких двухфазных материалов предохранительный клапан должен быть установлен в газофазной части.
• (2) когда предохранительный клапан используется для выпуска легковоспламеняющейся жидкости, выход предохранительного клапана должен быть соединен с аварийным резервуаром для хранения. Если выбрасываемый материал является высокотемпературным горючим, приемный контейнер должен быть оборудован соответствующими средствами защиты.
• (3) общий предохранительный клапан может вентилироваться локально, а вентиляционное отверстие должно быть более чем на 1 метр (м) выше оператора и не должно быть обращено к месту открытого огня, месту искрообразования и высокотемпературному оборудованию в пределах 15 метров. (м). Вентиляционное отверстие предохранительного клапана внутреннего оборудования и контейнера должно выходить с крыши и быть выше крыши более чем на 2 м (м).
• (4) при наличии запорного клапана на входе предохранительного клапана запорный клапан должен находиться в нормально открытом состоянии и должен быть опломбирован во избежание ошибок.

Входной и выходной трубопровод

• (1) площадь поперечного сечения сквозного отверстия соединительной трубы и фитинга между предохранительным клапаном и котлом или сосудом под давлением должна быть не менее входной площади поперечного сечения предохранительного клапана; если несколько предохранительных клапанов имеют общий входной патрубок, проходное сечение входного патрубка должно быть не менее суммы входных площадей поперечного сечения предохранительного клапана.
• (2) как правило, запорный клапан не должен устанавливаться между предохранительным клапаном и барабаном или коллектором котла, а также отводной трубой пара. Обычно не рекомендуется устанавливать запорный клапан или другую выпускную трубу между предохранительным клапаном и сосудом под давлением; для сосудов высокого давления, содержащих высокотоксичные, очень и умеренно опасные, легковоспламеняющиеся, агрессивные, вязкие или благородные среды, запорный клапан может быть установлен между предохранительным клапаном и сосудом высокого давления только с разрешения технического директора, отвечающего за сосуд высокого давления пользователя и разработка надежных профилактических мер. 。 При нормальной эксплуатации сосуда под давлением запорный клапан должен быть полностью открыт, опломбирован или заперт свинцом. Конструкция и диаметр запорного клапана не должны мешать предохранительному сбросу предохранительного клапана.
• (3) подпружиненный предохранительный клапан с резьбовым соединением должен быть соединен с короткой трубой с резьбой, а короткая труба должна быть приварена к упрощенному корпусу и коллектору.
• (4) предохранительный клапан должен быть оснащен выпускной трубой. Дренажная труба должна избегать изгибов и поворотов, чтобы свести к минимуму сопротивление. Выпускная труба должна быть подсоединена непосредственно к безопасному месту и иметь достаточную площадь поперечного сечения для обеспечения плавного выпуска. Для предохранительных клапанов, которые могут взаимодействовать друг с другом, вызывая химическую реакцию, не допускается использование общей выпускной трубы; при установке предохранительного клапана на оборудование с агрессивными и горючими газами при сбросе также должны быть приняты антикоррозионные или противопожарные и взрывоопасные меры; когда оборудование с предохранительным клапаном представляет собой токсичную среду, а плотность паров среды больше плотности воздуха, среда и пар, выходящий из предохранительного клапана, должны быть введены в закрытую систему и извлечены из закрытой системы для использования в производстве.
• (5) выпускная труба предохранительного клапана должна быть закреплена, чтобы избежать чрезмерной дополнительной нагрузки или вибрации предохранительного клапана.
• (6) предохранительный клапан, установленный на открытом воздухе, должен быть снабжен надежными средствами для предотвращения влияния на сброс предохранительного клапана замерзания воды, содержащейся в среде клапана, при температуре ниже 0°C.
• (7) когда температура кристаллизации среды предохранительного клапана выше минимальной температуры окружающей среды, предохранительный клапан должен быть оснащен изоляционной рубашкой и установлен паром для продувки изоляции, чтобы кристаллизация среды не блокировала предохранительный клапан и не влияла на нормальную работу. работоспособность предохранительного клапана. Впускной и выпускной патрубки предохранительного клапана также должны быть снабжены трубой с паровой изоляцией или трубой с изоляцией для пара, чтобы предотвратить закупорку трубы кристаллизацией среды.

Мировые стандарты и требования, предъявляемые к предохранительным клапанам:

Из-за различных производственных требований, свойств оборудования и технологических требований принятые стандарты предохранительных клапанов также различаются. Общие международные стандарты включают ASME, API, ISO, JIS, DIN, BS, Ghost и т. д. Общие внутренние стандарты включают GB, JB и TSG. В каждом стандарте существуют некоторые различия в правилах предохранительного клапана.

Технические предохранительные клапаны

Значение модели
Пример: A28X-16T

• Предохранительный клапан средства.
• 2 представляет собой соединение с внешней резьбой.
• 8 означает незакрытый полный пуск.
• X означает, что уплотнительная поверхность седла выполнена из резины.
• 16 номинальное давление 1.6 МПа
• T указывает на то, что материал — медь.

Код формы подключения
Форма подключения
Кодовое имя
Форма подключения
Кодовое имя
Внутренний поток
Парный зажим
Внешняя резьба
Рукав карты
Код структурной формы
структурный стиль
Кодовое имя
Излучающий плавник
Полностью открытый тип
Микро открытие
Полностью открытый тип
гаечный ключ
Полностью открытый тип
Не закрыто
Двойной пружинный микропереключатель
Полностью открытый тип
Микро открытие
Механизм управления ремнем
Полностью открытый тип
Один рычаг
Полностью открытый тип
Угловой тип с микроотверстием
Двойной рычаг
Полностью открытый тип
Пилотный тип
Материал уплотнительной поверхности седла
Материал уплотнительной поверхности седла
Кодовое имя
Материал уплотнительной поверхности седла
Кодовое имя
Медный сплав
Аммонизированная сталь
Расточная сталь
Нейлоновый пластик
Цементированный карбид
Легированная сталь – это кислотоупорная или нержавеющая сталь.
Механическая обработка корпуса клапана
Оловянные подшипниковые сплавы (Баббит)

Примечание: когда седло клапана В отличие от материала уплотнения клапана используется код материала с низкой твердостью.

Код номинального давления

номинальный давление Цифровой код выражается арабскими цифрами, которые в 10 раз превышают номинальное значение давления в МПа.

При маркировке рабочей температуры и Рабочее давление При рабочем давлении необходимо маркировать буквой P и прикреплять к нижнему правому углу слова P. среда Максимальная температура представляет собой целое число, полученное из максимальной температуры, равной 10, за исключением среды. Например, рабочая температура составляет 540°С, а рабочее давление — 10 МПа. клапан Его кодовое название P54100.

Код материала корпуса клапана
материал корпуса
Кодовое имя
материал корпуса
Кодовое имя
серый чугун
углеродистая сталь
Ковкий чугун
хромомолибденовая сталь
Хромоникелевая титановая сталь
Хромомолибденованадиевая легированная сталь

Примечание: корпус клапана из серого чугуна с PN или менее 1.6 МПа и стальной корпус клапана PN с PN или менее не учитываются в этом коде.

Обслуживание предохранительного клапана

• 1. Предохранительный клапан должен быть оборудован устройством, предотвращающим самопроизвольное движение молота, и направляющей рамой, ограничивающей отклонение рычага. Пружинный предохранительный клапан должен быть снабжен устройством для подъема рукоятки и предотвращения произвольного отвинчивания регулировочного винта.
• 2. Он должен быть установлен вертикально на самом высоком месте производителя котла и коллектора. Между предохранительным клапаном и барабаном или коллектором не должно быть выпускной трубы и клапана для отбора пара.
• 3. Площадь поперечного сечения соединительной трубы между предохранительным клапаном и котлом должна быть не менее площади поперечного сечения входа предохранительного клапана. Если несколько предохранительных клапанов установлены вместе на короткой трубе, непосредственно соединенной с барабаном, проходное сечение короткой трубы должно быть не менее 1.25 площади выпускного сечения всех предохранительных клапанов.
• 4. Для котла с номинальным давлением пара менее или равным 3.82 МПа диаметр горловины предохранительного клапана должен быть не менее 25 мм; для котла с номинальным давлением пара более 3.82 МПа диаметр горловины предохранительного клапана должен быть не менее 20 мм.
• 5. Как правило, предохранительный клапан должен быть оснащен выхлопной трубой, которая должна быть непосредственно соединена с местом безопасности и иметь достаточную площадь поперечного сечения для обеспечения плавного выпуска. Внизу вентиляционной трубы предохранительного клапана должна быть предусмотрена сливная труба, соединенная с местом безопасности. Не допускается установка вентиля на вентиляционную трубу и сливную трубу.
• 6. Предохранительный клапан сосуда под давлением должен быть установлен непосредственно в самой высокой точке сосуда под давлением. Предохранительный клапан резервуара для хранения сжиженного газа должен быть установлен в положение газовой фазы. Как правило, для соединения с сосудом можно использовать короткую трубу, поэтому диаметр короткой трубы предохранительного клапана не должен быть меньше диаметра клапана предохранительного клапана.
• 7. Как правило, между предохранительным клапаном и контейнером не должен устанавливаться клапан. Для емкости с легковоспламеняющейся, взрывоопасной или вязкой средой для облегчения очистки или замены предохранительного клапана может быть установлен запорный клапан. Запорный клапан должен быть полностью открыт и опломбирован во время нормальной работы, чтобы избежать беспорядочного движения.
• 8. Для котлов с номинальной паропроизводительностью более 0.5 т/ч должны быть установлены не менее двух предохранительных клапанов; для котлов с номинальной паропроизводительностью менее или равной 0.5 т/ч должен быть установлен не менее одного предохранительного клапана. На выходе из разделяемого экономайзера и пароперегревателя должны быть установлены предохранительные клапаны.
• 9. Для сосуда под давлением с легковоспламеняющейся, взрывоопасной или токсичной средой среда, сбрасываемая предохранительным клапаном, должна иметь предохранительное устройство и систему восстановления. Предохранительный клапан рычажного типа должен быть установлен в вертикальном положении, и пружинный предохранительный клапан также должен быть установлен вертикально, чтобы не влиять на его работу. При монтаже также следует обращать внимание на посадку, соосность деталей и равномерность напряжения каждого болта.
• 10. Выход предохранительного клапана не должен иметь сопротивления во избежание противодавления. Если установлена ​​напорная труба, ее внутренний диаметр должен быть больше выходного диаметра предохранительного клапана. Выпускное отверстие предохранительного клапана должно обращать внимание на антифриз. Для емкостей, содержащих легковоспламеняющиеся, токсичные и высокотоксичные среды, выпускной трубопровод должен быть непосредственно соединен с наружным безопасным местом или иметь средства для надлежащей очистки. На нагнетательном трубопроводе не допускается установка клапана.
• 11. К вновь установленному предохранительному клапану должен быть приложен паспорт изделия. Перед установкой его необходимо откалибровать, опломбировать и выдать калибровку предохранительного клапана.
• 12. Между оборудованием, работающим под давлением, и предохранительным клапаном не должен устанавливаться клапан. Для емкостей, содержащих легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, токсичные или вязкие среды, для облегчения замены и очистки может быть установлен запорный клапан. Его конструкция и размер не должны препятствовать нормальной работе предохранительного клапана. При нормальной работе запорный клапан должен быть полностью открыт и опломбирован свинцом.

Ремонт предохранительного клапана

Когда работа углехимической системы нестабильна, на среду в оборудовании влияет изменение давления и температуры в системе, частицы и примеси в среде устремляются в корпус клапана, а некоторые твердые примеси попадают на поверхность уплотнения. , в результате чего зазор между сердечником клапана и седлом клапана вызывает утечку, образование следов давления на уплотняющей поверхности и образование ямок и канавок, вызванных коррозией среды между уплотняющими поверхностями, что приводит к постоянной утечке среды или адгезия не может соответствовать производственным требованиям, тогда предохранительный клапан должен быть отремонтирован.
Ремонт предохранительного клапана в основном заключается в ремонте уплотнительной поверхности предохранительного клапана. Большинство предохранительных клапанов на химическом оборудовании остаются с едкими химическими веществами после использования. Обратите внимание на защиту при разборке. Корпус клапана и пружина некоторых предохранительных клапанов склеены затвердевающей средой. После разборки для удаления остатков следует использовать пар высокой температуры или другое неагрессивное чистящее средство. Уплотнительная поверхность из неметаллического материала обычно заменяется или обтачивается после повреждения. Поверхность металлического уплотнения шлифуется, когда повреждение не является серьезным. При притирке седло клапана и сердечник клапана должны притираться отдельно плоским шлифовальным инструментом. Если уплотняющая поверхность серьезно повреждена или имеет явные повреждения при сжатии и другие дефекты, используйте абразивную пасту с размером частиц 300-400 для начальной шлифовки, затем используйте абразивную пасту с размером частиц 600-800 для тонкой шлифовки и, наконец, используйте абразивную пасту. с размером частиц 1000-1200 для полирования и тонкого шлифования. Каждый раз при смене абразивной пасты ее необходимо очищать ацетоном. При полировке и тонком шлифовании нанесите небольшое количество абразивной пасты, чтобы аккуратно отшлифовать до блеска. После шлифовки поместите сердечник клапана, и шлифовальная паста на уплотняемой поверхности должна быть очищена, и после нескольких шлифовок должны быть выполнены требования к герметизации.

Проверка предохранительного клапана

Онлайн-калибровка и калибровка на калибровочном стенде являются двумя наиболее часто используемыми методами калибровки, и соответствующие методы калибровки выбираются в соответствии с условиями эксплуатации оборудования, типом среды, рабочим давлением и другими факторами на углехимическом заводе. Преимуществом on-line калибровки является то, что она проводится при работающем оборудовании, предохранительный клапан не нужно демонтировать с оборудования, а скорость калибровки высокая, что удобно для калибровки сварного предохранительного клапана. В то же время можно измерить давление повторной посадки, и результат калибровки будет ближе к фактическим рабочим условиям; недостатком является то, что калибровка опасна, поэтому проверка на герметичность не может быть проведена. Калибровка калибровочного стенда заключается в открытии предохранительного клапана через азот, воду и другие среды и регистрации давления открытия. Преимущество заключается в том, чтобы разрешить настройку и обнаружение утечки предохранительного клапана с нормальной температурой среды и рабочей температурой ниже 250 ℃, сэкономить время регулировки недавно установленного предохранительного клапана, снизить потребление энергии и снизить рабочий риск. Недостатком является то, что существует ошибка между рабочей температурой и нормальной температурой (пружина становится мягкой при высокой температуре), поэтому ее можно только открыть. Установка начального давления и проверка герметичности не могут проверить давление повторной посадки. Во время калибровки следует отметить, что калибровочный стенд следует использовать для предохранительного клапана, который не может учитывать предохранительный клапан обратного давления, высокотемпературную или низкотемпературную среду. Регулировка калибровочной пружины предохранительного клапана высокого давления может быть отрегулирована только точно, а потоки воздуха и воды для калибровки должны быть отфильтрованы.
Во время калибровки предохранительного клапана внимание должно быть обращено на регулировку давления повторной посадки, которое относится к статическому давлению на входе предохранительного клапана, когда диск клапана снова соприкасается с седлом клапана при снижении давления в системе, высота открытия клапана равна нулю, и среда перестает непрерывно вытекать. Если давление повторной посадки слишком низкое, а отток среды большой, это приведет к потере среды и энергии. Если он слишком высок для сброса среды системы, клапан будет иметь скачок частоты. Поэтому, в случае богатого опыта, давление повторной посадки будет отрегулировано как можно выше, чтобы уменьшить потери среды и энергии. Способ регулировки заключается в регулировке зазора с помощью регулировочного кольца. Чем меньше зазор, тем больше сопротивление при выталкивании, чем больше сила, удерживающая сердечник клапана при опускании, тем труднее его посадить; чем больше зазор, тем легче отступить и тем выше давление повторной посадки. Поскольку калибровочный стенд для нормальной температуры не может выполнить испытание на высоту открытия и выбросы, регулирующее кольцо должно оставаться в заводском состоянии, когда калибровочный стенд используется для калибровки предохранительного клапана.
источник: Китай безопасность клапан про пустой : www.epowermetals.com.

( Y Аанг Трубная промышленность является ведущим производителем и поставщиком изделий из никелевого сплава и нержавеющей стали, включая фланцы из супердуплексной нержавеющей стали, фланцы из нержавеющей стали, нержавеющую сталь. Фитинги, Труба из нержавеющей стали. Продукция Yaang широко используется в судостроении, атомной энергетике, морской технике, нефтяной, химической, горнодобывающей промышленности, очистке сточных вод, природном газе и сосудах под давлением и других отраслях промышленности.)

Если вы хотите получить больше информации о статье или поделиться с нами своим мнением, свяжитесь с нами по адресу [электронная почта защищена]

Предохранительный клапан сброса давления: назначение, виды, конструкция, плюсы

Предохранительный клапан представляет собой специальное изделие, используемое для защиты трубопроводной системы, оборудования и ее элементов от механического разрушения из-за воздействия чрезмерного давления рабочей среды.

Повышение давления рабочей среды в трубопроводе вызвано несколькими внутренними и внешними причинами. Вот некоторые из них:

• Увеличение скорости потока рабочей среды, которое возникает из-за резкого открывания или закрывания вентилей;
• Нагреваниетрубопровода от наружных источников тепловой энергии;
• Включение или отключение насосов может повлечь резкое изменение давления в трубопроводе;
• Нарушение правильного использования оборудования в системе, сбои в его работе.
• Неграмотное подключение элементов при монтаже системы;
• Механическое повреждение труб и т. п.

Принцип действия предохранительного клапана

Предохранительные клапаны имеют различную конструкцию и применяются в системах трубопроводов, транспортирующих:

• холодную и горячую воду, пар;
• нефть и нефтепродукты;
• газ и жидкости с разными химическими свойствами.

Благодаря своим конструктивным особенностям предохранительные клапаны применяются в различных сферах промышленности:

• жилищно-коммунальной;
• газовой;
• нефтеперерабатывающей;
• химической и во многих других инженерных коммуникациях.

Предохранительные клапаны — это элементы трубопроводной предохранительной арматуры, применяющиеся в трубопроводных системах, для защиты от перегрузок давления рабочей среды. Принцип работы таких устройств не очень сложный. При повышении давления потока транспортируемой среды клапан сбрасывает излишки рабочей среды в дренажную систему или атмосферу. После того как давления нормализуется устройство автоматически возвращается в исходное положение и сброс прекращается. Достигается это благодаря наличию пружины в предохранительном клапане.

В нормальном состоянии предохранительного клапана запорный элемент прижат к седлу пружиной. По мере роста давления рабочей среды, пружина под воздействием силы этого давления начинает сжиматься тем самым отодвигая от седла запорный элемент. Через освобожденный проход в отдельный патрубок отводятся излишки рабочей среды. По мере уменьшения давления, пружина разжимается и подводит запорный элемент обратно к седлу клапана.

Классификация предохранительных клапанов

В зависимости от конструкции предохранительные клапаны разделяют на следующие типы:

• пружинные;
• рычажно-грузовые;
• магнито-пружинные.

Пружинные предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны с пружинной конструкцией наиболее распространены во всех трубопроводных системах. Работают они по принципу описанному выше. Такие устройства имеют возможность настраивать степень предварительного сжатия пружины. Такая настройка производится при помощи регулировочного винта.

Для периодичной проверки работоспособности таких клапанов, они зачастую оснащаются рычагом принудительного ручного открытия затвора. Устройства, работающие в опасных и вредных для здоровья средах, функциями ручной продувки клапана не оснащаются. Все элементы клапана (пружина седло, шток, затвор), работающего с агрессивными средами, покрываются специальными антикоррозийными покрытиями.

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны

Такие клапаны используются в неподвижных системах. Монтаж рычажно-грузовых клапанов производится в положении относительно горизонта, которое строго определено изготовителем. Не допускается применять эти клапаны на транспортных средствах и других подвижных объектах.

Принцип работы рычажно-грузовых клапанов отличается от пружинных.

Основными элементами являются: запорный элемент (тарелка), рычаг и груз прикрепленный на одном конце этого рычага. Вес груза, под действием земного притяжения преобразуется в силу, которая через рычаг и шток передается на запорный элемент и противодействует силе, создаваемой давлением рабочей среды.

В случае, когда прижимная сила затвора больше силы давления рабочей среды клапан находится в закрытом состоянии. При повышении давления среды, прижимная сила в какой — то момент становится меньше силы давления и запорный элемент смещается. Клапан открывается и происходит забор лишней рабочей среды, в результате чего давление в системе падает. После нормализации давления клапан закрывается.

Настройка рычажно-грузового клапана происходит двумя способами:

• Уменьшением или увеличением массы груза – количественная регулировка.
• Перемещение груза по рычагу. Чем дальше от корпуса груз, тем большее давление необходимо для срабатывание клапана.

При больших рабочих давлениях в системе значительно увеличиваются габариты рычагов и грузов клапанов.

Магнито-пружинные предохранительные клапаны

Магнито-пружинные устройства работают по принципу непрямого действия. Т.е. запорный элемент приводится в действие не механическим способом, как в клапанах рассмотренных ранее, а электромагнитным соленоидом.

В закрытом положении клапана подается напряжение на электромагнит и он прижимает затвор к седлу. При повышении давления в системе и достижения его значения порогового уровня автоматика отключает напряжение соленоида и рабочая среда отжимает запорный элемент. Клапан открывается.

В другой конструкции клапан находится в закрытом положении под действием пружины, которая давит на запорный элемент. При достижении порогового значения давления рабочей среды, автоматика подает напряжение на электромагнитный соленоид, который в свою очередь поднимает затвор и открывает клапан.

Также есть конструкция магнито-пружинного предохранительного клапана в которой электромагнит работает как на закрытие, так и на открытие клапана. В зависимости от полярности приложенного напряжения, соленоид может прижимать затвор к седлу или поднимать его.

Настройка порогового значения давления для срабатывания клапана, осуществляется на аппаратуре автоматики без физического доступа к арматуре. Такие устройства стоят гораздо дороже своих механических аналогов прямого действия. Но, они достаточно востребованы в довольно сложных системах, где необходимо наличие управляющей автоматики.

Монтаж трубопроводной арматуры в сетях водоснабжения, нефте-газовых магистралях и т.д. предназначен для осуществления бесперебойной, безаварийной и высокоэффективной работы всей системы.

Предохранительные клапана относятся к регулирующей арматуре и при помощи контроля и управления давлением в системе, не давая ему подняться выше безопасного уровня они с успехом выполняют возложенную на них задачу по поддержанию безаварийной работы трубопроводных систем.

Источник https://www.epowermetals.com/ru/what-is-a-safety-valve.html

Источник https://armstroy-nn.ru/useful_info/article/predokhranitelnyy-klapan-sbrosa-davleniya-naznachenie-vidy-konstruktsiya-plyusy/