Давление предохранительных клапанов трубопроводов

Содержание

Давление на которое должен быть настроен предохранительный запорный клапан котла

В новых ФНП ОРПИД разрешённое давление приравнено к рабочему (прил. № 1, п. 2) – как настраивать пружинные ПК и АБ у котлов и трубопроводов пара и ГВ?

В былые годы приложением 4 к ПБ 10-574-03 было предусмотрено указывать в паспорте котла только расчетное и пробное давление, рабочее не указывалось и проблем ни у кого не было, т.к. давление настройки предохранительных клапанов принималось равным расчетному давлению, а рабочее давление всегда было ниже, что обеспечивало нормальную работу без постоянного срабатывания клапанов. В период действия первых ФНП ОРПИД, в которых не было фразы о равенстве разрешённого и рабочего давлений для исправного оборудования, вопрос тоже как-то решался.
Теперь в п. 2 Приложения № 1 к новым ФНП ОРПИД (приказ от 15.12.2020 № 536), где должны были быть термины и определения, в последний момент не пришедшиеся к чьему-то двору, изложено следующее:
Величина разрешённого давления оборудования, находящегося в исправном состоянии, соответствует рабочему давлению, указанному организацией-изготовителем в паспорте, либо может быть меньше паспортного, в случае если … (случай не перечисляю, т.к. он к теме не относится).
А в п. 308 и 377 новых ФНП ОРПИД сказано, что предохранительные клапаны должны обеспечивать защиту котлов, пароперегревателей, экономайзеров и трубопроводов (Прим. автора: в п. 308 речь о трубопроводах в пределах котла, в п. 377 речь о трубопроводах пара и горячей воды) при их работе от превышения в них давления более чем на 10 % разрешённого. Также в п. 308 сказано, что превышение давления при полном открывании предохранительного клапана более чем на 10 % разрешённого может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя и экономайзера и не превышает значения настройки уставок срабатывания автоматики безопасности. (Прим. автора: «настройки уставок» – вашу нормотворческую мать, вы хоть сами-то поняли что написали. )
Напомню также ТР ТС 032/2013:
4. «давление рабочее» – максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.
19. Паспорт трубопровода включает в себя следующую информацию:
д) рабочие параметры рабочей среды: давление, температура.
20. Паспорт котла включает в себя следующую информацию:
б) расчётное, рабочее и пробное давление.
ПРОБЛЕМЫ:
1) Теперь, когда разрешённое давление уравняли с паспортным рабочим, предохранительные клапаны исправных котлов и трубопроводов придется перенастраивать на рабочее давление, т.е. давление настройки клапана (safety valve set pressure) в общем случае должно быть равным рабочему давлению, а давление полного открытия должно превышать рабочее давление (давление настройки) не более чем на 10 %. Но ни один здравомыслящий иностранный изготовитель, да и отечественный (если только он не работал при совке, когда у котлов рабочее давление принималось равным расчетному) не укажет в паспорте котла или трубопровода значение рабочего давления равное расчетному, поскольку, во-первых, при нормальном протекании рабочего процесса рабочее давление не должно достигать значения расчётного, во-вторых, предохранительные клапаны котлов и трубопроводов во всём мире настраиваются на значение расчетного давления, а рабочее всегда ниже – ещё не созданы котлы, исключающие небольшие колебания рабочего давления сверх максимума. При этом у большинства пружинных предохранительных клапанов, предназначенных для котлов и трубопроводов, разница между давлениями настройки и полного открытия составляет 10 % (разница в 3 % или 5 % встречается редко). Импульсное предохранительное устройство (ИПУ), у которого разница между давлениями настройки и полного открытия менее 1 %, без проблем можно настроить на давление срабатывания до 10 % выше рабочего, но ИПУ оснащаются котлы и трубопроводы с рабочим давлением более 4 МПа, коих не так уж и много.
2) Во всём мире значения уставок срабатывания автоматики безопасности котлов выше рабочего давления, но ниже давления настройки предохранительных клапанов, т.к. предохранительные клапаны сродни оружию последней надежды. Теперь же однозначно сказано, что превышение давления при полном открытии клапана не должно превышать значения уставок срабатывания автоматики безопасности, т.е. значение уставки предохранительного реле давления должно быть не просто выше разрешённого давления в котле, а равно или выше давления полного открытия предохранительного клапана!

ВОПРОС к эксплуатационщикам, эпэбэшникам и инспекторам – с учётом вышеизложенного на значение какого давления (или насколько в % выше значения этого давления) теперь следует настраивать пружинные предохранительные клапаны (ПК) с разницей между давлениями настройки и полного открытия 10 % и автоматику безопасности по давлению (АБ) исправных котлов и трубопроводов пара и ГВ, у которых в паспортах указано значение рабочего давления меньше расчётного, но чтобы ПК постоянно не срабатывали, а АБ реально защищала от превышения давления сверх допустимого?

P.S. В последней редакции проекта изменений в ТР ТС 032 в п. 56 приложения № 2 (сейчас он аналогичен п. 308 ФНП ОРПИД, но вместо разрешённого давления указано МДРД и про уставки автоматики не сказано) МДРД будет заменено на расчётное давление (проектом изменений по всему тексту техрегламента МДРД заменяется на расчетное, чтобы было как во всём мире). То есть на стадии сертификации котел или трубопровод будет с предохранительными клапанами, настроенными на расчётное давление, а потом с лёгкой руки РТН их придётся перенастраивать на рабочее.

РТН уносит нам печаль, с ОПО уходит прочь тревога, ФНП ты только почитай – полная надежд людских дорога…

Предохранительный клапан водогрейного котла

Предохранительный клапан водогрейного котла применение

Клапан предохранительный 17с28нж

Предохранительный клапан является основным устройством безопасности при эксплуатации оборудования, работающего под давлением.

В данной статье мы рассмотрим требования, предъявляемые к водогрейным котлам с температурой нагрева теплоносителя не более 115 градусов и устанавливаемые в промышленных отопительных и производственных котельных.

Предохранительные клапаны для водогрейных котлов — марки

Наиболее распространенные модели клапанов для водогрейных котлов OR.1832 и 17с28нж.

Марка клапана OR.1832 17с28нж
Диаметр, мм 13 — 77 25 — 80
Условное давление, МПа 16 16
Диапазон регулирования, МПа 0.05 — 1.6 0.05 — 1.6
Максимальная рабочая температура От 0 до 150 С° От 0 до 425 С°
Рабочая среда Вода, пар, сжатый воздух, газообразные среды Вода, пар, сжатый воздух, газообразные среды
Присоединение к трубопроводу Резьба Фланцевое
Применение с котлами КВ От 0.15 до 1.5 МВт От 1.6 до 4 МВт

Конструкция предохранительных клапанов должна предусматривать возможность проверки их действия в рабочем состоянии путем принудительного открывания клапана.

Клапан предохранительный регулируемый Ду 50 OR.1832

Выбрать Клапан предохранительный Ду 50 OR.1832 в каталоге завода Цена от 8 100

Число предохранительных клапанов на водогрейном котле

Предохранительные клапаны должны защищать котлы от превышения в них давления более чем на 10% расчетного (разрешенного) значения.

Клапан предохранительный OR.1832 Водогрейные котлы мощностью 400 КВт и менее оборудуются одним предохранительным клапаном.

Водогрейные котлы мощностью более 400 КВт должны иметь не менее чем два предохранительных клапана диаметром не менее 40 мм.

Водогрейные котлы

Выбрать Водогрейные котлы в каталоге завода Цена от 252 200

При установке на котле двух предохранительных клапанов один из них — контрольный.

Число и размеры предохранительных клапанов рассчитывают по следующим формулам:

а) для водогрейных котлов с естественной циркуляцией ndh = 0,5l6Q;

б) для водогрейных котлов с принудительной циркуляцией ndh= 0,258Q, где:

n — число предохранительных клапанов, шт;

d — диаметр клапана, мм;

h — высота подъема клапанов, мм;

Q — максимальная производительность котла, кВт.

В вопросе расчетов количества и диаметров предохранительных устройств лучше всего довериться заводу изготовителю водогрейного котла. Для всех прошедших сертификацию котлов, расчет клапанов и комплектация котла является обязательными в соответствии с действующими нормами и эти расчеты приведены в паспорте котла.

Место установки предохранительных клапанов

Установка предохранительного клапана

Установка предохранительного клапана Предохранительные клапаны устанавливают на патрубках, непосредственно присоединенных к котлу или трубопроводу без промежуточных запорных органов. При расположении на одном патрубке нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на этом патрубке.

Контрольный клапан должен иметь защиту, не позволяющую обслуживающему персоналу котельной регулировать клапан, но не препятствующею проверке его состояния.

Модульные котельные

Выбрать Модульную котельную в каталоге завода Цена от 3 567 200

Предохранительные клапаны должны иметь устройства (отводные трубы) для защиты обслуживающего персонала от ожогов при срабатывании клапанов. Среду, выходящую из предохранительных клапанов, отводят за пределы помещения. Конфигурация и сечение отвода должны быть такими, чтобы за клапаном не создавалось противодавление. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и оборудованы устройствами для слива конденсата, причем как на отводящих трубопроводах, так и на сливных устройствах не должно быть запорных органов.

Трубы от предохранительных клапанов для водогрейных котлов с температурой теплоносителя ниже 100 °С выводят в канализацию, для котлов не выше 115 °С — через пароводоотделитель — в атмосферу и канализацию.

Проверка исправности предохранительного клапана

Проверку исправности действия предохранительных клапанов следует проводить:

  • не реже одного раза в смену на котлах с рабочим давлением до 1,4 МПа включительно
  • не реже одного раза в сутки на котлах с рабочим давлением свыше 1,4 МПа.

Техническое обслуживание предохранительных клапанов

В процессе эксплуатации следует производить периодические осмотры в сроки, установленные графиком, в зависимости от режима работы системы, но не реже одного раза в 6 месяцев.

При осмотре необходимо произвести:

  • проверку сохранности пломб;
  • проверку работоспособности клапана;
  • очистку наружных частей клапана от загрязнения.

Проверка исправности действия клапана должна производиться:

  • при остановке котла на плановый ремонт;
  • в период эксплуатации — в сроки, установленные на данном объекте.

Проверка предохранительных клапанов производится при рабочем давлении в котле поочередным принудительным подрывом каждого клапана.

Плановый контроль состояния (ревизия) и ремонт клапанов производится одновременно с оборудованием, на котором они установлены, не реже одного раза в год. Контроль состояния должен включать в себя разборку, очистку и дефектацию деталей, проверку герметичности затвора.

При осмотре уплотнительных поверхностей деталей затвора -диска и седла необходимо обратить внимание на их состояние (отсутствие трещин, вмятин, рисок и др. дефектов). Должно быть проверено состояние резьбы всех крепежных деталей и регулировочных винтов на отсутствие забоин, задиров, выкрашиваний ниток. Детали, имеющие дефектную резьбу, подлежат замене.

Следует проверить состояние и упругость цилиндрических пружин, для чего провести визуальный контроль состояния поверхности на наличие трещин, глубоких рисок, измерить высоту пружины в свободном состоянии и сопоставить ее с требованиями паспорта пружины.

Клапаны предохранительные водогрейных котлов наш завод поставляет в числе комплектующих к котлу. Купив на заводе водогрейный котел полной комплектации, вы можете быть уверены в полной совместимости оборудования и безопасности его работы.

Настройка предохранительных клапанов для котла

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.

Принцип работы Высота подъёма затвора Способ открытия затвора Способ нагружения золотника
1 Прямого действия Малоподъёмные Пропорциональные Пружинные
2 Непрямого действия Полноподъёмные Двухступенчатые Рычажно-газовые
3 Импульсные

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.

Малоподъемный и полноподъемный

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.

Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

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.

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.

Предохранительный сбросной клапан для котла отопления

Перегрев теплоносителя приводит к его сильному расширению, особенно если температура достигла точки кипения. При расширении теплоносителя, давление в системе поднимается, что может привести к серьезным последствиям: от легкой протечки соединений или выхода из строя компонентов отопительной системы, до разрыва магистралей в недоступных местах (стенах или под стяжкой пола).

Известным способом предотвращения разрушения системы отопления вследствие высокого давления является предохранительный сбросной клапан. В статье мы детально рассмотрим его устройство и принцип работы, определим критерии выбора механизма, алгоритм установки в систему отопления, а также действия в ситуации, если клапан сброса давления потек.

Назначение предохранительного клапана в системе отопления

Предохранительный клапан сброса давления для системы отопления

Регулируемый пружинный предохранительный клапан. Наиболее часто используется в системах индивидуального отопления.

Повышение температуры теплоносителя в водяном контуре отопления приводит к повышению давления, оказываемого на стенки системы. Особенно критичными являются температуры свыше 90-95°C, когда вода начинает вскипать, выделяя пар. Давление в системе возрастает в геометрической прогрессии. Если современны трубы и радиаторы рассчитаны, как правило, на давление 6-9 бар и более, то наиболее уязвимой точкой системы являются теплообменники котлов, которые у современных моделей выдерживают давление до 3 бар, а у более старых и вовсе – 2 бар.

Впоследствии может произойти не просто протечка теплообменника, но и короткое замыкание, серьезный потоп вследствие протечки больших объемов теплоносителя.

Предохранительный клапан обеспечивает автоматический выпуск пара или теплоносителя, освобождая в системе место для расширения вследствие нагревания, что не позволяет давлению внутри водяного контура достигнуть критических значений. После сброса давления, клапан также автоматически закрывается. Врезается клапан в трубопровод возле самого котла, часто вместе с ним также устанавливают манометр и автоматический воздухоотводчик, вместе этот комплекс называют группой безопасности .

Принцип действия предохранительного клапана

Принцип предотвращения критических показателей давления в отопительной системе за счет предохранительного клапана.

Если современные модели газовых и электрических котлов благодаря продвинутой автоматике способны не допустить перегрева, как минимум просто своевременно выключая горелки, то для твердотопливных котлов установка предохранительного клапана является обязательной. Даже после закрытия заслонки, теплообменник в твердотопливном котле продолжает еще какое-то время получать тепло. Именно по причине инерционности теплогенератора может произойти серьезный перегрев.

Также обязательным сбросной клапан является и для паровых котлов (используемых, как правило, в промышленных целях). Однако мы рекомендуем врезать предохранительный клапан в систему отопления с любым котлом, в том числе и газовым, устанавливая клапан в составе группы безопасности.

Обратите внимание, что при больших объемах отопительной системы (например, рассчитанной на отопление дома свыше 500-600 м 2 ) на каждом котле рекомендуется устанавливать по 2 предохранительных клапана – рабочий и контрольный.

Устройство и принцип работы в зависимости от вида

Рычажно-грузовой

Рычажно-грузовой предохранительный клапан

Рычажные предохранительные клапаны применяются исключительно в промышленных системах, рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубопровода свыше 200 мм.

Навешенный на рычаг груз, оказывает давление на шток. При превышении силы, которую оказывает давление в системе с одной стороны, над силой, которую оказывает груз с другой стороны, шток открывается, выпуская теплоноситель или пар. Как только силы давления внутри системы становится недостаточно (оно не достигает критической отметки), шток под весом груза на рычаге перекрывает систему.

Устройство рычажно-грузового предохранительного клапана

Рычажно-грузовой сбросной клапан в разрезе.

Таким образом, критическое давление, при котором необходимо произвести сброс, регулируется длинной рычага и весом на нем.

Пружинный

Пружинный сбросной клапан

Более современным и более дешевым является пружинный предохранительный клапан. Он не уступает по эффективности рычажно-грузовому, надежен и имеет компактные габариты, поэтому широко используется в системах индивидуального отопления частных домов.

Работает пружинный сбросной клапан по такому же принципу, только вместо груза на шток воздействует пружина:

  • со внутренней стороны на затвор устройства оказывает давление поток воды или пар;
  • с другой стороны золотник, прижатый штоком, на который воздействует пружина;
  • давление в системе превышает прижимную силу пружины, шток золотника поднимается вверх, происходит разгерметизация;
  • теплоноситель или пар выходит через выпускной патрубок;
  • давление внутри системы снижается и становится ниже прижимной силы пружины, которая снова перекрывает затвор, возвращая механизм в исходное положение.

Существуют как рассчитанные на конкретное давление (например, 3, 6 или 8 бар), так и регулируемые клапаны, критическое давление для сброса в которых устанавливается при монтаже. Также они могут быть открытыми или закрытыми. Первые сбрасывают воду или пар во внешнюю среду, закрытые клапаны – в подключенный к ним трубопровод.

Читать статью  Детали для сварки трубопроводов

Клапаны теплового сброса

Клапан теплового сброса

Пружинные предохранительные клапаны также несовершенны. Помимо того, что работают они исключительно в закрытых системах (т.к. кипение теплоносителя в системе с открытым расширительным баком может происходить без повышения давления), пружинные механизмы срабатывают, когда температура теплоносителя уже превысила существенную отметку – свыше 95-100°C.

Наиболее эффективным, но крайне дорогостоящим является клапан теплового сброса, реагирующий на повышение температуры теплоносителя, а не давления в системе. Принцип работы заключается во все той же мембране, которая контролируется пружиной, но приводится в действие он не напором потока воды, а термочувствительной жидкостью, существенно расширяющейся при нагревании от теплоносителя.

Критерии выбора предохранительного сбросного клапана

Механизм прижима

Рычажно-грузовые предохранительные клапаны рассчитаны на большие нагрузки и диаметр трубы не менее 200 мм, поэтому используются в промышленных отопительных системах.

Для индивидуального отопления частного дома лучше приобрести устройство с пружинным механизмом, это стандартный, надежный и часто используемый вид сбросного клапана.

Если бюджет не ограничен, рекомендуем приобрести более эффективный клапан теплового сброса, который предотвратит проблему еще до серьезного повышения давления в системе отопления.

Высота подъема

Клапаны сброса давления имеют разную высоту подъема затвора:

Скорость срабатывания механизма

По скорости срабатывания предохранительные клапаны делятся на пропорциональные и двухпозиционные.

В отопительных системах частного дома лучше использовать пропорциональные клапаны, опять таки, их достаточно для большинства систем. Затворная крышка таких устройств открывается постепенно, пропорционально возрастанию давления в магистрали, соответственно и объем сбрасываемого теплоносителя возрастает пропорционально. В таких клапанах отсутствуют автоколебания, они поддерживают корректный уровень давления и стоят дешевле.

Двухпозиционная предохранительная арматура отличается моментальным подрывом и полным открытием клапана. Такой механизм позволяет быстро сбросить большие объемы теплоносителя, однако создает риск гидроудара: из-за быстрого сброса большого количества жидкого теплоносителя, в магистрали существенно снижается давление, после чего клапан резко закрывается. Поэтому двухпозиционную предохранительную арматуру рекомендуют устанавливать на магистрали со сжимаемой средой (воздух, газ, пар).

Диаметр

Диаметр предохранительного клапана сброса давления в системе отопления не должен быть меньше разъема подводящего патрубка. В противном случае, работе механизма будет мешать постоянное гидравлическое давление.

Производитель

Поскольку предохранительные клапаны имеют довольно простую конструкцию, а современные модели в большинстве случаев изготавливаются из латуни по одинаковой технологии, критических различий между арматурой различных производителей нет.

Отличие некоторых в более качественной обработке, проведении проверок и испытаний устройств и гарантии длительного срока службы без протеканий – от 15 лет. Существуют производители, предохранительную арматуру которых мы можем рекомендовать прежде всего: VALTEC, WATTS, Protherm.

Установка устройства в систему

Схема установки предохранительного клапана на твердотопливный котел

Схематическое изображение обвязки котла с использованием предохранительного клапана сброса давления.

В некоторых котлах, как правило, настенных, уже имеется установленная производителем аварийная арматура. Если ее нет, врезается предохранительный клапан на магистрали подачи котла с соблюдением всех нижеописанных требований:

  • место расположения на подающем трубопроводе – 200-300 мм от котла;
  • в системах с естественной циркуляцией аварийная арматура устанавливается в самой верхней точке;
  • резьбу арматуры для герметичности важно уплотнить паклей или силиконом (но не ФУМ-лентой, которая не способна без деформации выдержать температуры свыше 70-80 градусов);
  • сам клапан должен располагаться вертикально (пластиковой ручкой вверх), чтобы под золотником сохранялась воздушная прослойка, при такой установке механизм имеет наибольший срок службы;
  • перед самым клапаном желательно установить манометр (в случае, если он не находится в составе группы безопасности);
  • на магистрали между теплообменником котла и сбросной арматурой не должно быть обратных клапанов, задвижек или кранов;
  • чтобы при подрыве клапана теплоноситель не капал на пол, необходимо надеть на клапан сливную трубку, ведущую в канализацию или обратку;
  • при отводе в канализацию важно выполнить соединение, предполагающее разрыв струи (например, через воронку и гидрозатвор). Так, система будет работать даже при засорении дренажного трубопровода, избавит помещение котельной от запахов теплоносителя.

Также мы рекомендуем установить после подрывного клапана отсечные краны. Все дело в том, что после 5-8 срабатываний, пружина клапана часто работает некорректно и механизм требует замены (благо стоимость арматуры невысокая). Однако произвести снять клапан и произвести замену можно лишь спустив теплоноситель и снизив давление в системе до атмосферного. Обойтись спуском теплоносителя только с котла, а не со всей системы помогут вышеупомянутые отсечные краны.

Как выбрать умягчитель воды для газового котла и продлить его срок службы

Регулировка механизма для правильной работы

Настройка предохранительного клапана производится после завершения монтажных работ и полноценной промывки системы. Пружинные устройства можно отрегулировать посредством вращения регулирующей рукоятки (пластикового цветного колпачка), вращение сжимает или разжимает пружину, оказывающую давление на золотник. В рычажно-грузовых это производится посредством навешивания груза на рычаг.

Необходимо задать давление настройки, полного открытия и закрытия:

  1. Давление настройки нужно выставить чуть выше, чем максимальное рабочее давление котлоагрегата.
  2. Давление полного открытия не должно превышать максимально допустимые нормы наиболее уязвимого элемента системы, обычно это теплообменник котла, рассчитанный на 3 или 2 бар, а в некоторых российских моделях и вовсе на 1,5 бар.
  3. Давление закрытия клапана необходимо выставить чуть выше минимально допустимого для работы системы.

Проверку исправности аварийной арматуры рекомендуется проводить не реже 1 раза в 6 месяцев.

Что делать, если через сбросной клапан капает вода

Характер проблемы зависит от того, капает вода с предохранительного клапана или протекает ручьем.

Если теплоноситель капает, это свидетельствует о нормальной работе аварийной арматуры, но отопительная система при этом работает на пределе, поскольку температура в теплоносителя в ней повышена, давление превышает нормы. Проверить являются ли капли естественной работой механизма просто – достаточно снизить рабочую температуру, дав теплоносителю остыть. Если отвод воды прекратиться, значит все в порядке, необходимо лишь не допускать дальнейшего повторного перегрева.

Протекает предохранительный клапан котла отопления

Засорившийся вследствие загрязненного теплоносителя механизм. Частицы песка и грязи препятствуют полноценному закрытию штока, что является причиной протекания.

Если же капли не прекратились или теплоноситель сбрасывается в большом количестве, ручьем, это свидетельствует о неисправности предохранительного клапана: износилась пружина, резиновый или силиконовый уплотнитель, засорился штуцер, вследствие чего он неплотно прилегает. Разбирать механизм самостоятельно не рекомендуется, в таком случае необходимо заменить сбросной клапан (цена вопроса 400-900 руб).

Стоимость

Цена механизма зависит от его вида, характеристик, материалов и качества изготовления, качества обработки и наценки производителя.

Расчет предохранительных клапанов для парового котла и паропровода (насыщенного пара)

ИСХОДНЫЙ ДАННЫЕ

Введите избыточное давление насыщенного пара перед клапаном (P1)
Введите массовый расход пара ( паропроизводительность котла) (G1)
Введите коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана (a1)
Введите площадь сечения клапана (F1)

В разработке! Поделится ссылкой на полный вариант расчета: СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ: ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ Выберите марку клапана Выберите dc клапана Количество строк: 5 , 10 , 20

Поделится ссылкой на таблицу: СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ: НАСЫЩЕННЫЙ ПАР Результат расчета абсолютного давления насыщенного пара (Pa1)

Формула расчета абсолютного давления насыщенного пара:

Поделится ссылкой на расчет : Количество строк: 5 , 10 , 20

Поделится ссылкой на таблицу: Выбрана плотность насыщенного пара Результат расчета удельного объема насыщенного пара (vpara)

Формула расчета удельного объема насыщенного пара:

Поделится ссылкой на расчет удельного объема: Результат расчета коэффициента, учитывающего физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном (B1)

Формула расчета коэффициента, учитывающего физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном:

Поделится ссылкой на расчет : Результат расчета массового расхода (пропускной способности) клапана (Gk)

Формула расчета массового расхода (пропускной способности) клапана:

Поделится ссылкой на расчет массового расхода: Результат расчета количества предохранительных клапанов (n1)

Формула расчета количества предохранительных клапанов:

Поделится ссылкой на расчет :

Общие данные (согласно действующим СП 89.13330.2016 и ФНП ОРПД).

В качестве предохранительных устройств допускается применять:

    • рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;
    • пружинные предохранительные клапаны прямого действия;
    • выкидные предохранительные устройства (гидрозатворы, мембранные предохранительные устройства).

    Предохранительные клапаны устанавливают на патрубках, непосредственно присоединенных к котлу или трубопроводу без промежуточных запорных органов.

    При эксплуатации трубопровода, расчетное давление и разрешённое рабочее давление которого меньше давления питающего его источника, для обеспечения безопасности должно применяться редуцир ующее устройство или редукционно-охладительная установки (при необходимости регулирования давления и температуры) с манометром и предохранительным устройством, установленными на стороне меньшего давления после редуцир ующего устройства.

    При расположении на одном патрубке нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на этом патрубке.

    Предохранительные клапан ы должны иметь отводящие трубопроводы для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Эти трубопроводы должны быть защищены от замерзания и оборудованы дренажами для удаления (слива) скапливающегося в них конденсата.

    Установка запорной арматуры на отводящих трубопроводах и их дренажах запрещается.

    Предохранительные клапан ы должны обеспечивать защиту котлов, пароперегревателей, экономайзеров и трубопроводов при их работе от превышения в них давления более чем на 10% разрешённого.

    Превышение давления при полном открывании предохранительного клапан а более чем на 10% разрешённого может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя и экономайзера и не превышает значения настройки уставок срабатывания автоматики безопасности.

    Историческая справка (согласно недействующим НТД: ПБ 10-574-03 и ПБ 10-573-03 ).

    Предохранительные клапана на котлах (ПБ 10-574-03 ).

    В качестве предохранительных устройств допускается применять:

      • рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;
      • пружинные предохранительные клапаны прямого действия;
      • импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из импульсного клапана (ИК) и главного предохранительного клапана (ГПК).

      На паровых котлах давлением выше 4 МПа (40 кгс/см 2 ) (за исключением передвижных котлов и котлов паропроизводительностью менее 35 т/ч) должны устанавливаться только импульсные предохранительные клапаны; на передвижных котлах и котлах паропроизводительностью менее 35 т/ч должны устанавливаться пружинные предохранительные клапаны.

      Диаметр прохода (условный) рычажно-грузовых и пружинных клапанов должен быть не менее 20 мм.

      Допускается уменьшение условного прохода клапанов до 15 мм для котлов паропроизводительностью до 0,2 т/ч и давлением до 0,8 МПа (8 кгс/см 2 ) при установке двух клапанов.

      На каждом паровом и водогрейном котле и отключаемом по рабочей среде пароперегревателе должно быть установлено не менее двух предохранительных устройств.

      Суммарная пропускная способность устанавливаемых на паровом котле предохранительных устройств должна быть не менее номинальной паропроизводительности котла.

      Пропускная способность предохранительных клапанов должна быть подтверждена соответствующими испытаниями головного образца клапана данной конструкции, проведенными организацией-изготовителем клапанов, и указана в паспорте клапана.

      Предохранительные устройства должны устанавливаться:

      При наличии у котла неотключаемого пароперегревателя часть предохранительных клапанов с пропускной способность не менее 50 номинальной производительности котла должна быть установлена на выходном коллекторе пароперегревателя.

      На паровых котлах с рабочим давлением более 4 МПа (40 кгс/см 2 ) импульсные предохранительные клапаны (непрямого действия) должны быть установлены на выходном коллекторе неотключаемого пароперегревателя или на паропроводе до главного запорного органа, при этом у барабанных котлов для 50 % клапанов по суммарной пропускной способности отбор пара для импульсов должен производиться от барабана котла.

      При нечетном количестве одинаковых клапанов допускается отбор пара для импульсов от барабана не менее чем для 1/3 и не более 1/2 клапанов, установленных на котле.

      На блочных установках в случае размещения клапанов на паропроводе непосредственно у турбин допускается для импульсов всех клапанов использовать перегретый пар, при этом для 50 % клапанов должен подаваться дополнительный электрический импульс от контактного манометра, подключенного к барабану котла.

      При нечетном количестве одинаковых клапанов допускается подавать дополнительный электрический импульс от контактного манометра, подключенного к барабану котла, не менее чем для 1/3 и не более 1/2 клапанов.

      В энергетических блоках с промежуточным перегревом пара после цилиндра высокого давления турбины (ЦВД) должны устанавливаться предохранительные клапаны с пропускной способностью не менее максимального количества пара, поступающего в промежуточный пароперегреватель. При наличии за ЦВД отключающей арматуры должны быть установлены дополнительные предохранительные клапаны. Эти клапаны должны рассчитываться с учетом как суммарной пропускной способности трубопроводов, связывающих систему промежуточного пароперегревателя с источниками более высокого давления, не защищенными своими предохранительными клапанами на входе в систему промежуточного перегрева, так и возможных перетечек пара, которые могут возникнуть при повреждениях труб высокого давления паровых и газопаровых теплообменных аппаратов регулирования температуры пара.

      За расчетное давление для определения начала открытия предохранительных клапанов, установленных на паропроводах холодного промперегрева, следует принимать наименьшее расчетное давление для низкотемпературных элементов системы промперегрева.

      Предохранительные клапаны должны защищать котлы, пароперегреватели и экономайзеры от превышения в них давления более чем на 10 % расчетного (разрешенного).

      Превышение давления при полном открытии предохранительных клапанов выше, чем на 10 % расчетного может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя и экономайзера.

      Отбор среды от патрубка или трубопровода, соединяющих предохранительное устройство с защищаемым элементом, не допускается.

      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.

      Предохранительные клапана на паропроводах (ПБ 10-573-03 ).

      Превышение давления при полном открытии предохранительного клапана выше, чем на 10 % расчетного, может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность трубопровода.

      Если эксплуатация трубопровода разрешена на пониженном давлении, то регулировка предохранительных устройств должна производиться по этому давлению, причем пропускная способность устройств должна быть проверена расчетом.

      Примечание.

      Расчет пропускной способности предохранительного клапана ведется по преобразованной формулам п. 5.2 ГОСТ 24570-81. Преобразования включаются в себя:

      Расчет количества клапанов введется исходя из условия монтаж одинаковых клапанов.

      В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.

      Читайте также:

      • Биопрепараты для промывки системы отопления частного дома
      • Аргунский котел подвиг псковских десантников у высоты 776
      • При котле понос бывает
      • Нужно ли платить за отключение стояка для замены батареи отопления в квартире летом
      • Дом 6 на 8 отопление

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

      Сведения о стандарте

      1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (АО «НПФ «ЦКБА»)

      2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 259 «Трубопроводная арматура и сильфоны»

      3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2017 г. N 103-П)

      За принятие проголосовали:

      Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

      Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

      Минэкономики Республики Армения

      Госстандарт Республики Беларусь

      Госстандарт Республики Казахстан

      4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2018 г. N 142-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.085-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2018 г.

      5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ISO 4126-1:2013* «Устройства предохранительные для защиты от избыточного давления. Часть 1. Предохранительные клапаны» («Safety devices for protection against excessive pressure — Part 1: Safety valves», NEQ).

      * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

      Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

      ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2020 год; поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2021 год

      Поправки внесены изготовителем базы данных

      Введение

      Настоящий стандарт разработан на основе ГОСТ 12.2.085-2002 «Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности». Требования безопасности к сосудам и другому оборудованию, работающему при избыточном давлении (котлы, трубопроводы и др.), установлены в технических регламентах и стандартах на это оборудование. Ключевыми устройствами, обеспечивающими безопасность такого оборудования, являются предохранительные устройства, и, прежде всего, предохранительные клапаны.

      Выбор и расчет пропускной способности предохранительных клапанов — очень важная и ответственная задача, которую решают проектировщики оборудования и технологических систем. С этим связано и уточнение наименования разработанного стандарта.

      В ГОСТ 12.2.085-2002 были предусмотрены формулы для расчета пропускной способности предохранительных клапанов для однофазных рабочих сред — жидких и газообразных. Настоящий стандарт в дополнение к таким средам предусматривает формулы для расчета пропускной способности многофазных газожидкостных сред различными методами, предусмотренными в международных и зарубежных стандартах.

      В приложениях к стандарту приведены:

      а) учету влияния противодавления в системе сброса среды из клапана на его функционирование и пропускную способность;

      б) определению характеристик среды в различных аварийных режимах;

      в) анализу аварийных ситуаций, приводящих к срабатыванию клапана;

      г) учету противодавления и температуры рабочей среды при настройке клапана на испытательном стенде;

      — характеристики некоторых рабочих сред;

      — алгоритм расчета температуры сбрасываемой среды и материалов стенок клапана и трубопроводов системы сброса;

      — графики зависимости поправочных коэффициентов для учета влияния противодавления и вязкости среды на пропускную способность клапана.

      Стандарт разработан авторским коллективом: Ю.И.Тарасьев, М.И.Силивина, В.П.Эйсмонт, С.Н.Дунаевский (АО «НПФ «ЦКБА»), к.ф-м.н. Л.Б.Корельштейн (ООО «НТП Трубопровод»), В.С.Вольфсон, к.ф-м.н. И.Н.Ласкин (АО «ВНИИНЕФТЕМАШ»).

      1 Область применения

      Настоящий стандарт распространяется на клапаны предохранительные (далее — клапаны), предназначенные для защиты от аварийного повышения давления в оборудовании (сосудах, котлах, трубопроводах и др.), работающем под избыточным давлением свыше 0,05 МПа (0,5 бар или кгс/см), путем выпуска (сброса) рабочей среды из оборудования через клапан и устанавливает общие требования к выбору и расчету пропускной способности клапанов.

      Далее по тексту единицу величины «бар» применяют вместо «бар или кгс/см».

      2 Нормативные ссылки

      В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

      ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

      ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

      ГОСТ 12.2.063-2015 Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности

      ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения

      Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

      3 Термины и определения

      3.1 Термины

      В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

      3.1.1 давление настройки : Наибольшее избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивается заданная герметичность затвора.

      Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).

      Примечание — Принципы назначения приведены в 5.2.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      3.1.2 давление аварийного сброса максимально допустимое : Максимальное избыточное давление в защищаемой системе, допускаемое в процессе сброса.

      Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).

      Примечание — Обычно определяют в процентах от расчетного давления и задают в НД. В Российской Федерации установлено в [1] и [2].

      давление закрытия (Нрк. давление обратной посадки): Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором после сброса рабочей среды происходит посадка запирающего элемента на седло с обеспечением заданной герметичности затвора.

      Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).

      давление начала открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешено усилиями, удерживающими запирающий элемент на седле.

      Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).

      давление полного открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором совершается ход арматуры и достигается максимальная пропускная способность.

      Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).

      1 Давление полного открытия устанавливает изготовитель и указывает в ЭД.

      Настройка предохранительного клапана системы отопления

      ОкноPRO

      3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 сентября 2002 г. N 335-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.085-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

      4 Настоящий стандарт гармонизирован с международным стандартом ИСО 4126-91* в части терминологии и определений и Германским стандартом AD-Merkblatt A1-88 “Предохранительные устройства от превышения давления. Обеспечение сохранности от разрушения” в части расчета пропускной способности ________________ * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

      5 ВЗАМЕН ГОСТ 12.2.085-82

      6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2007 г.

      1 Область применения

      Настоящий стандарт распространяется на сосуды для различных жидких и газообразных сред, работающие под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см), снабженные предохранительными клапанами, предназначенными для защиты от аварийного повышения давления путем выпуска (сброса) рабочей среды из сосуда через клапан. Стандарт устанавливает общие требования безопасности к выбору, установке и эксплуатации предохранительных клапанов, а также устанавливает порядок расчета пропускной способности предохранительных клапанов.

      Настоящий стандарт не распространяется на сосуды, работающие под вакуумом.

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

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

      2 Нормативные ссылки

      В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

      ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

      ГОСТ 12.2.063-81* Система стандартов безопасности труда. Арматура промышленная трубопроводная. Общие требования безопасности ________________ * На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 53672-2009, здесь и далее по тексту. – Примечание изготовителя базы данных.

      Читайте также: «СП 89.13330.2016. Свод правил. Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76»

      ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность

      ГОСТ 25215-82 Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность

      ГОСТ 26303-84 Сосуды и аппараты высокого давления. Шпильки. Методы расчета на прочность

      СТ СЭВ 5206-85 Сосуды и аппараты высокого давления. Фланцы, крышки плоские и выпуклые. Методы расчета на прочность

      Список литературы

      1. Малинин А.В., Донин С.Н. Расчет предохранительных клапанов на шаровых резервуарах с 1,3-бутадиеном в случае пожара//Химическая техника. 2013. №8.
      2. ГОСТ 12.2.085–2002. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности. М.: Госстандарт, 2002.
      3. ГОСТ 31294–2005. Клапаны предохранительные прямого действия. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2008.
      4. Корельштейн Л.Б. О российской и зарубежной нормативно-методической документации по расчету и проектированию систем аварийного сброса//Промышленный сервис. 2012. №3.
      5. API 520. Sizing, Selection, and Installation of Pressure-RelievingDevices in Refineries. Part I – Sizing and Selection. Eighth edition, December 2008.
      6. ANSI/API Standard 521. Pressure-relieving and Depressuring System, Fifth Edition, January 2007.
      7. Crosby® Pressure Relief Valve Engineering Handbook. Technical Document No. TP-V300 Effective: May 1997.
      8. Ryan Ouderkirk, Fluor Corp. Rigorously Size Relief Valves for Supercritical Fluids//CEP. August 2002. Р. 34–43.
      9. Per Salater, Sverre J. Overaa, Elisabeth Kjensjord. Norsk Hydro ASA. Size Depressurization and Relief Devices for Pressurized Segments Exposed to Fire//CEP. September 2002. Р. 38–45.
      10. R.C. Doane. Designing for pressure safety valves in supercritical service//Hydrocarbon processing. January 2010. Р. 63–67.
      11. ISO 23251:2006. Petroleum and natural gas industries. Pressurerelieving and depressuring systems. Technical Committee ISO/TC 67, 2007.
      12. Leser GmbH. The engineer handbook of Safety Valves. Edition: 10.02.10. Leser GmbH & Co. KG, 2012.
      13. Gas Processors Suppliers Association. Engineering data book: FPS Version. Volumes I & II.Sections 1–26. Twelfth Edition – FPS2004.
      14. Tyco Pressure Relief Valve Engineering Handbook. Anderson Greenwood, Crosby and Varec Products.Technical PublicationNo. TP-V300. PreliminaryEdition, March 2012.
      15. Пинаева Е.Г., Лавреженкова В.П. Методика настройки предохранительных клапанов по российским и европейским стандартам//Новости стандартизации. 2010. №2 (65). С. 11.
      16. ГОСТ 24856–2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2015.
      17. Миркин А.З., Усиньш В.В. Трубопроводные системы: Справ. изд. М.: Химия, 1991.

      3 Определения

      В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

      3.1 предохранительный клапан:

      Клапан, предназначенный для защиты от недопустимого давления посредством сброса избытка рабочей среды и обеспечивающий прекращение сброса при давлении закрытия и восстановления рабочего давления.

      3.1.1 предохранительный клапан прямого действия:

      Предохранительный клапан, в котором действию давления рабочей среды на запорное устройство (затвор) противодействует механическая нагрузка (груз, рычаг с грузом, пружина).

      3.1.2 предохранительный клапан, приводимый в действие клапаном управления:

      Предохранительный клапан, открытие и закрытие которого обеспечивается клапаном управления, изолированным от воздействия рабочей среды и имеющим независимый от основного клапана источник энергии.

      3.2 давление:

      3.2.1 рабочее давление:

      Наибольшее избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана.

      Под нормальным протеканием рабочего процесса следует понимать условия (давление, температуру), при сочетании которых обеспечивается безопасная работа сосуда.

      3.2.2 расчетное давление:

      Избыточное давление, на которое производится расчет прочности сосуда в соответствии с ГОСТ 14249 [1].

      3.2.3 давление настройки:

      Наибольшее избыточное давление на входе в клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивается заданная герметичность затвора.

      Давление настройки клапанов при направлении сброса в систему без противодавления принимается равным расчетному давлению.

      Давление настройки клапанов при направлении сброса в систему с противодавлением принимается меньшим на значение расчетного противодавления.

      3.2.4 противодавление:

      Избыточное давление на выходе из клапана при сбросе среды.

      3.3 пропускная способность:

      Весовой расход рабочей среды через клапан.

      3.4 расчетное проходное сечение:

      Площадь узкого сечения проточной части седла клапана.

      3.5 коэффициент расхода:

      3.5.1 коэффициент расхода для газообразных сред:

      Отношение измеренной пропускной способности к пропускной способности, рассчитанной при тех же параметрах, через идеальное сопло с площадью узкого сечения, равной расчетному проходному сечению клапана.

      3.5.2 коэффициент расхода для жидкости:

      Отношение измеренной пропускной способности к пропускной способности, рассчитанной без учета сопротивлений, создаваемых клапаном, через сечение площадью, равной площади выходного патрубка клапана.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводовДавление предохранительных клапанов трубопроводов

      Принцип действия

      Большинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – указанные элементы устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.

      Примечание. Настенные генераторы тепла, функционирующие на электричестве и природном газе, оснащаются предохранительными элементами с завода. Они помещены внутрь корпуса и снаружи не видны.

      Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:

      1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
      2. Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
      3. Когда величина подпора воды достигает порога срабатывания клапана (обычно – 3 Бар), пружина под ее воздействием сжимается и мембрана открывает проход. Автоматический сброс закипающего теплоносителя производится до тех пор, пока пружине не хватит силы снова закрыть проходное сечение.
      4. При возникновении аварийной ситуации хозяин дома может сам выполнить сброс избыточного давления, повернув рукоятку в верхней части изделия.

      Читать статью Исполнения фланцев A, B, F, E, D, C по ГОСТ 33259-15

      Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).

      Узел безопасности всегда ставится на подающей линии отопителя

      Важный момент. На трубопровод, ведущий от теплогенератора до элементов безопасности, запрещено устанавливать краны, вентили и прочие перекрывающие устройства.

      Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете:

      Читайте также: Рейтинг-2021: ТОП-7 лучших газовых конденсационных котлов для отопления частного дома

      Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ.

      4 Общие требования

      4.1 Для защиты сосудов следует применять клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям ГОСТ 12.2.063 [1].

      Защите предохранительными клапанами подлежат сосуды, в которых возможно превышение рабочего давления от питающего источника, химической реакции, нагрева подогревателями, солнечной радиации, в случае возникновения пожара рядом с сосудом и т.д.

      4.2 Количество клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде не могло создаваться давление, превышающее расчетное давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кг/см) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см), на 15% – для сосудов с давлением свыше 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см) и на 10% – для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см).

      Виды предохранительных клапанов

      Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

      Принцип работы Высота подъёма затвора Способ открытия затвора Способ нагружения золотника
      1 Прямого действия Малоподъёмные Пропорциональные Пружинные
      2 Непрямого действия Полноподъёмные Двухступенчатые Рычажно-газовые
      3 Импульсные

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Малоподъемный и полноподъемный

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

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Из преимуществ использования пропорционального клапана можно выделить:

      • Как отрегулировать давление воды в вашей квартире
      • 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.

      5 Требования к предохранительным клапанам прямого действия

      5.1 Рычажно-грузовые клапаны допускается устанавливать только на стационарных сосудах.

      5.2 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% давления настройки.

      Допускается устанавливать клапаны без приспособлений для принудительного открывания, если оно недопустимо по свойствам рабочей среды (вредная, взрывоопасная и т.д.) или по условиям проведения рабочего процесса. В этом случае проверку клапанов следует проводить периодически в сроки, установленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 мес при условии исключения возможности примерзания, прикипания, полимеризации или забивания клапана рабочей средой.

      5.3 Пружины клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины.

      5.4 Массу груза и длину рычага рычажно-грузового 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 должна быть не более 60 кг и указана (выбита или отлита) на поверхности груза.

      5.5 В корпусе клапана и отводящих трубопроводах должна быть предусмотрена возможность удаления конденсата из мест его скопления.

      Настройка предохранительных клапанов

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      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.

      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.

      6 Требования к предохранительным клапанам, приводимым в действие с помощью клапанов управления

      6.1 Клапаны и их вспомогательные устройства должны быть сконструированы так, чтобы при отказе любого управляемого или регулирующего органа или при прекращении подачи энергии на клапан управления была сохранена функция защиты сосуда от превышения давления путем дублирования или иных мер. Конструкция клапанов должна удовлетворять требованиям 5.3 и 5.5.

      6.2 Конструкцией клапана должна быть предусмотрена возможность управления им вручную или дистанционно.

      6.3 Клапаны, приводимые в действие с помощью электроэнергии, должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания. В электрических схемах, где отключение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания.

      6.4 Если органом управления является импульсный клапан, то диаметр условного прохода этого клапана должен быть не менее 15 мм.

      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.

      • Подключение и регулировка реле давления для насоса инструктаж по настройке

      7 Требования к подводящим и отводящим трубопроводам

      7.1 Клапаны следует устанавливать на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

      При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких клапанов 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 их сопротивление.

      7.2 Падение давления перед клапаном в подводящем трубопроводе при наибольшей пропускной способности не должно превышать 3% давления настройки.

      7.3 В трубопроводах клапанов должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса клапана и трубопроводов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании клапана.

      7.4 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 клапанов.

      7.5 Внутренний диаметр подводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра подводящего патрубка клапана.

      7.6 Внутренний диаметр и длину подводящего трубопровода следует рассчитывать, исходя из наибольшей пропускной способности клапана.

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

      Читайте также: Дверь для котельной частного дома открывание

      7.8 Внутренний диаметр и длина отводящего трубопровода должны быть рассчитаны так, чтобы при расходе, равном наибольшей пропускной способности клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало допустимого наибольшего противодавления.

      7.9 Присоединительные трубопроводы клапанов должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды.

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

      ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное). Расчет пропускной способности клапана

      ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)

      А.1 Обозначения

      В настоящем приложении приняты следующие обозначения:

      – пропускная способность клапана, кг/ч;

      – коэффициент, учитывающий физико-химические свойства водяного пара при рабочих параметрах перед клапаном;

      – коэффициент, учитывающий соотношения давлений перед клапаном и за клапаном;

      – коэффициент, учитывающий физико-химические свойства газов и паров при рабочих параметрах;

      – коэффициент сжимаемости реального газа;

      – площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части седла, мм;

      – коэффициент расхода, соответствующий площади ,

      для газообразных сред;

      – коэффициент расхода, соответствующий площади , для жидких сред;

      – наибольшее избыточное давление перед клапаном (избыточное давление до клапана, равное давлению полного открытия), МПа (кгс/см);

      – наибольшее избыточное давление за клапаном (избыточное давление за клапаном в положении его полного открытия), МПа (кгс/см);

      – плотность пара, газа или жидкости перед клапаном при параметрах и ,

      – температура рабочей среды перед клапаном при давлении ,

      – удельный объем пара перед клапаном при параметрах и ,

      – критическое отношение давлений.

      Наименование газа при
      при 0 °С и 0,1 МПа (1 кгс/см) Дж/(кг·К) кгс·м/(кг·°С)
      Азот 1,40 0,770 0,528 298,0 30,25
      Аммиак 1,32 0,757 0,543 490,0 49,80
      Аргон 1,67 0,825 0,488 207,0 21,20
      Ацетилен 1,23 0,745 0,559 320,0 32,50
      Бутан 1,10 0,710 0,586 143,0 14,60
      Водород 1,41 0,772 0,527 4120,0 420,00
      Воздух 1,40 0,770 0,528 287,0 29,27
      Гелий 1,66 0,820 0,483 2080,0 212,00
      Дифтордихлорметан 1,14 0,720 0,576 68,6 7,00
      Кислород 1,40 0,770 0,528 259,0 26,50
      Метан 1,30 0,755 0,547 515,0 52,60
      Хлористый метил 1,20 0,730 0,564 165,0 16,80
      Окись углерода 1,40 0,770 0,528 298,0 30,25
      Пропан 1,14 0,720 0,576 189,0 19,25
      Сероводород 1,30 0,755 0,547 244,0 24,90
      Сернистый ангидрид 1,40 0,770 0,528 130,0 13,23
      Углекислый газ 1,31 0,755 0,545 189,0 19,25
      Хлор 1,34 0,762 0,540 118,0 11,95
      Этан 1,22 0,744 0,560 277,0 28,20
      Этилен 1,24 0,750 0,557 296,0 30,23
      0,1, МПа (1, кгс/см) Значение при , (, °С)
      273 (0) 323 (50) 373 (100) 473 (200)
      для азота и воздуха
      1,00 1,00 1,00 1,00
      10,0 (100,0) 0,98 1,02 1,04 1,05
      20,0 (200,0) 1,03 1,08 1,09 1,10
      30,0 (300,0) 1,13 1,16 1,17 1,18
      40,0 (400,0) 1,27 1,26 1,25 1,24
      100,0 (1000,0) 2,03 1,94 1,80 1,65
      для водорода
      1,00 1,00 1,00 1,00
      100,0 (1000,0) 1,71 1,60 1,52 1,43
      для кислорода
      1,00 1,00 1,00 1,00
      10,0 (100,0) 0,92 0,97 1,00
      20,0 (200,0) 0,91 1,02 1,06
      30,0 (300,0) 0,97 1,07 1,10
      40,0 (400,0) 1,07 1,12 1,14
      50,0 (500,0) 1,17 1,20 1,19
      80,0 (800,0) 1,53 1,44 1,37
      100,0 (1000,0) 1,77 1,59
      для метана
      1,00 1,00 1,00 1,00
      10,0 (100,0) 0,78 0,90 0,96 1,00
      20,0 (200,0) 0,73 0,88 0,95 1,01
      30,0 (300,0) 0,77 0,89 0,96 1,02
      40,0 (400,0) 0,90 0,96 1,01 1,08
      50,0 (500,0) 1,20 1,20 1,20 1,20
      100,0 (1000,0) 2,03 1,87 1,74 1,62
      для окиси углерода
      1,00 1,00 1,00 1,00
      10,0 (100,0) 0,97 1,01 1,03 1,05
      20,0 (200,0) 1,02 1,06 1,08 1,11
      30,0 (300,0) 1,12 1,16 1,17 1,18
      40,0 (400,0) 1,26 1,25 1,24 1,23
      100,0 (1000,0) 2,10 1,94 1,83 1,70
      для двуокиси углерода
      1,00 1,00 1,00 1,00
      5,0 (50,0) 0,10 0,60 0,80 0,93
      10,0 (100,0) 0,20 0,40 0,75 0,87
      20,0 (200,0) 0,39 0,43 0,60 0,87
      30,0 (300,0) 0,57 0,57 0,66 0,88
      60,0 (600,0) 1,07 1,02 1,01 1,07
      100,0 (1000,0) 1,70 1,54 1,48 1,41
      для этилена
      1,00 1,00 1,00 1,00
      5,0 (50,0) 0,20 0,74 0,87 0,96
      7,0 (70,0) 0,23 0,60 0,81 0,94
      10,0 (100,0) 0,32 0,47 0,73 0,92
      15,0 (150,0) 0,45 0,51 0,68 0,90
      20,0 (200,0) 0,58 0,60 0,70 0,89
      30,0 (300,0) 0,81 0,81 0,82 0,95
      100,0 (1000,0) 2,35 2,18 1,96 1,77

      Таблица А.3 – Значения коэффициента для насыщенного водяного пара при 1,135

      0,1, МПа (1, кгс/см)
      0,2 (2,0) 0,530
      0,6 (6,0) 0,515
      1,0 (10,0) 0,510
      1,5 (15,0) 0,505
      2,0 (20,0) 0,500
      3,0 (30,0) 0,500
      4,0 (40,0) 0,505
      6,0 (60,0) 0,510
      8,0 (80,0) 0,520
      10,0 (100,0) 0,530
      11,0 (110,0) 0,535
      12,0 (120,0) 0,540
      13,0 (130,0) 0,550
      14,0 (140,0) 0,560
      15,0 (150,0) 0,570
      16,0 (160,0) 0,580
      17,0 (170,0) 0,590
      18,0 (180,0) 0,605
      19,0 (190,0) 0,625
      20,0 (200,0) 0,645

      Таблица А.4 – Значения коэффициента для перегретого водяного пара при 1,31

      0,1, МПа (1, кгс/см) Значение при температуре пара , (°С)
      523 (250) 573 (300) 623 (350) 673 (400) 723 (450) 773 (500) 823 (550) 873 (600)
      0,2 (2,0) 0,480 0,455 0,440 0,420 0,405 0,390 0,380 0,365
      1,0 (10,0) 0,490 0,460 0,440 0,420 0,405 0,390 0,380 0,365
      2,0 (20,0) 0,495 0,465 0,445 0,425 0,410 0,390 0,380 0,365
      3,0 (30,0) 0,505 0,475 0,450 0,425 0,410 0,395 0,380 0,365
      4,0 (40,0) 0,520 0,485 0,455 0,430 0,410 0,400 0,380 0,365
      6,0 (60,0) 0,500 0,460 0,435 0,415 0,400 0,385 0,370
      8,0 (80,0) 0,570 0,475 0,445 0,420 0,400 0,385 0,370
      16,0 (160,0) 0,490 0,450 0,425 0,405 0,390 0,375
      18,0 (180,0) 0,480 0,440 0,415 0,400 0,380
      20,0 (200,0) 0,525 0,460 0,430 0,405 0,385
      25,0 (250,0) 0,490 0,445 0,415 0,390
      30,0 (300,0) 0,520 0,460 0,425 0,400
      35,0 (350,0) 0,560 0,475 0,435 0,405
      40,0 (400,0) 0,610 0,495 0,445 0,415
      Значение при , равном
      1,100 1,135 1,310 1,400
      0,500 1,000 при
      0,528
      0,545 0,990
      0,577 0,990 0,990
      0,586 0,980 0,990 0,990
      0,600 0,990 0,957 0,975 0,990
      0,700 0,965 0,955 0,945 0,930
      0,800 0,855 0,850 0,830 0,820
      0,900 0,655 0,650 0,628 0,620
      Значение при , равном
      1,135 1,200 1,300 1,400 1,660 2,0 2,5 3,0
      0,100 0,715 0,730 0,755 0,770 0,820 0,865 0,930 0,960
      0,200
      0,300
      0,354
      0,393 0,959
      0,400 0,929 0,957
      0,445 0,928 0,950
      0,450 0,864 0,925 0,942
      0,488 0,863 0,920 0,935
      0,500 0,819 0,860 0,919 0,933
      0,528 0,819 0,853 0,912 0,925
      0,546 0,769 0,816 0,850 0,902 0,915
      0,550 0,754 0,768 0,816 0,845 0,900 0,914
      0,564 0,753 0,765 0,815 0,842 0,899 0,911
      0,577 0,729 0,752 0,764 0,810 0,840 0,898 0,900
      0,600 0,714 0,725 0,750 0,762 0,805 0,835 0,877 0,880
      0,650 0,701 0,712 0,732 0,748 0,773 0,800 0,848 0,850
      0,700 0,685 0,693 0,713 0,720 0,745 0,775 0,810 0,815
      0,750 0,650 0,655 0,674 0,678 0,696 0,718 0,716 0,765
      0,800 0,610 0,613 0,625 0,630 0,655 0,670 0,700 0,705
      0,850 0,548 0,550 0,558 0,560 0,572 0,598 0,615 0,620
      0,900 0,465 0,468 0,474 0,475 0,482 0,502 0,520 0,525
      1,000

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

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      ЭлектроСпец

      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.

      Читать статью Как подобрать и правильно использовать фитинги для труб?

      Виды предохранительных клапанов

      Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

      Читайте также: Для чего нужен газовый электромагнитный клапан и как он устроен?

      Принцип работы Высота подъёма затвора Способ открытия затвора Способ нагружения золотника
      1 Прямого действия Малоподъёмные Пропорциональные Пружинные
      2 Непрямого действия Полноподъёмные Двухступенчатые Рычажно-газовые
      3 Импульсные

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводовДавление предохранительных клапанов трубопроводов

      Клапан предохранительный — все о типах, принципе работы и устройстве

      Предохранительный клапан — специальное устройство, предназначенное для защиты трубопроводной системы, ее элементов и подсоединенного к ней оборудования от механического разрушения из-за воздействия чрезмерного давления. Он может иметь различную конструкцию и характеристики, работать с разной средой — газообразной, жидкой.

      Назначение и устройство предохранительных клапанов

      Предохранительные клапаны — устройства прямого действия, работа которых зависит от движения рабочей среды. Конструкция изделия определяется его типом, но все они используются для защиты трубопровода от избыточного давления путем сброса излишков среды в атмосферу или дренажную систему. После того как показатели давления стабилизируются в заданном диапазоне, сброс прекращается.

      Чертеж предохранительного клапана

      Давление в трубопроводной системе может повышаться из-за внешних или внутренних причин:

      • Влияния наружных источников тепловой энергии.
      • Нарушения технологии использования подключенного оборудования, сбои в его работе.
      • Проблемы при монтаже системы.
      • Механическое повреждение труб и т. п.

      Предохранительные клапаны предназначены для стабилизации давления в системе и необходимы на всех участках трубопроводов, где возможно возникновение аварии. Их используют при подключении бытового и промышленного оборудования, работающего с высоким давлением. Основная сфера применения — системы отопления, водо- и газоснабжения, подача сжатого воздуха.

      Принцип работы предохранительного клапана

      Принцип работы предохранительного клапана основан на работе пружины, прижимающей золотник к седлу. При повышении давления в системе свыше установленного сила притяжения уменьшается, золотник отодвигается, и начинается сброс среды через открывшийся клапан. Это нормализует напор в системе, и, когда давление опустится до допустимого предела, запорный элемент снова будет прижат к седлу.

      Для закрытия клапана необходимо снижение давления до отметки в 10-15% ниже уровня нормального давления, поскольку для герметизации системы требуется большее усилие, чем для поддержки его в рабочем положении до открытия.

      Классификация предохранительных клапанов

      Предохранительные клапаны различаются по принципу действия на:

      Читайте также: Рейтинг ТОП-15 твердотопливных котлов длительного горения. Важные параметры выбора надежных устройств для частного дома

      • Устройства прямого применения, работающие под воздействием рабочей среды. Они отличаются универсальностью и простотой использования.
      • Обратного действия, в которых используются датчики давления и управляемая автоматика. Их работа зависит от применения постороннего источника давления или воздействия электричества.

      По виду подъема запорного элемента изделия делятся на:

      • Пропорционального действия, применяемые для несжимаемых сред. При повышении давления в системе клапан постепенно открывается, равномерно сбрасывая рабочую среду.
      • Двухпозиционные, мгновенно открывающиеся на полный ход при достижении системой избыточных показателей давления. Используются при транспортировке сжимающихся газообразных сред.

      По виду нагрузки на золотник предохранительные клапаны могут быть:

      • рычажно-грузовыми;
      • пружинными;
      • магнито-пружинными.

      Существуют также специальные аварийные предохранительные устройства, предназначенные для специализированного промышленного оборудования.

      Различия в конструкциях

      Конструкция предохранительных клапанов может быть различной. Различают изделия с одним седлом или двумя, расположенными рядом друг с другом.

      По высоте подъема предохранительные клапаны подразделяются на:

      • Малоподъемные, у которых высота подъема составляет примерно 0,05 диаметра седла. Из-за свойственной им минимальной пропускной способности они не используются на промышленных трубопроводах с большим давлением. Они обладают пропорциональным механизмом срабатывания.
      • Полноподъемные, с высотой подъема равной или превышающей диаметра седла. Они работают на двухпозиционном механизме, отличаются повышенной пропускной способностью и сложной конструкцией.

      Изделия с полнопроходной конструкцией позволяют оперативно сбросить внушительный объем рабочей среды, из-за чего они используются в особо ответственных комплексах.

      Пружинные клапаны

      Клапаны пружинного типа применяются в бытовых трубопроводных системах водо-, газоснабжения и отопления. Для прижатия золотника к седлу применяется пружина, регулируемая винтом. Он позволяет настроить предельные значения давления, после достижения которых происходит открытие клапана.

      Некоторые модели пружинных клапанов имеют систему принудительного ручного открытия для проверки работоспособности изделия. Но, изделия, предназначенные для работы в опасных условиях среды, не могут оснащаться ручной продувкой.

      Эти клапаны применяются в различных условиях среды. Пружины и седла, контактирующие с агрессивными жидкостями и газами, покрываются специальными антикоррозионными составами. Герметичность штока обеспечивается двойным сальниковым уплотнением из фторопласта или резины.

      Рычажно-грузовые клапаны

      Устройства с подобной конструкцией используют для противодействия силе напору земное притяжение. Вес груза через рычаг переходит к золотнику, уравновешивая его, пока значение давления не опустится до допустимого.

      Предохранительный клапан рычажно-грузового типа

      Они устанавливаются в определенном положении относительно горизонта (указывается в сопроводительной документации завода-производителя). Не могут применяться на передвижных объектах.

      Габариты изделия зависят от давления в системе — чем оно выше, тем больше рычаги. Чтобы избежать возникновение вибраций, используются двухседельные предохранительные клапаны небольших габаритов.

      Для регулировки таких устройств применяются специальные груза на рычаге.

      Магнито-пружинные клапаны

      Устройства магнитно-пружинного типа обладают обратным действием и приводятся в действие соленоидом. При нормальном давлении в системе электромагнит/мощная пружина прижимает запорный орган к седлу, а при избыточных показателях напора напряжение на катушке автоматически отключается. Это приводит к отжатию золотника и открытию затвора.

      Читайте также: Ошибки котла Беретта — Почему возникают и каким образом устранить

      Существует исполнение клапана с соленоидом, прижимающим и отжимающим золотник под действием давления с противоположным направлением. При отключении питания оборудование будет работать, как пружинный тип.

      Основное преимущество таких устройств — отсутствие необходимости в физическом доступе к системе для задания порогового значения давления. Оно регулируется в параметрах управляющей программы.

      Магнитно-пружинные клапаны отличаются надежностью, удобством эксплуатации и возможностью применения в сложных промышленных установках.

      Схема и принцип действия предохранительного клапана

      Преимущества использования

      Предохранительные клапаны применяются для нормализации давления в системе и широко распространены в разных областях промышленности. К их достоинствам можно отнести:

      • Длительный срок службы.
      • Простота конструкции, подсоединения к трубопроводной системе, эксплуатации.
      • Большой выбор рабочих параметров.
      • Множество конструктивных вариаций и исполнений для различных рабочих сред, в том числе — агрессивных.
      • Использование в разных климатических условиях.
      • Возможность установки в горизонтальном или вертикальном положении в зависимости от типа конструкции.

      При выборе предохранительного клапана необходимо вычислить предельно допустимые показатели давления. Для этого нужно знать производительность насосного оборудования, объем и рабочую температуру транспортируемой среды, скорость срабатывания. Также выбирается место и метод монтажа на трубопроводе.

      Технические требования к предохранительным клапанам

      Изделия этого типа изготавливаются в соответствии со следующими нормативными документами:

      • ПБ 03-576-03 «Правила безопасности для сосудов и установок давления»
      • Американский стандарт для сосудов под давлением «Boiler & Pressure Vessel Code».
      • ГОСТ 24570-81 «Национальный стандарт по предохранительным клапанам».

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Если рабочая среда сбрасывается в окружающую среду, то следует выбрать устройство открытого вида. Если сброс происходит в дренаж, то используется конструкция корпуса с выходным патрубком резьбового присоединения.

      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 предохранительный клапан в системе отопления — Инженерные системы

      Как настроить предохранительный клапан в системе отопления?

      Иногда возникают неприятные обстоятельства, когда система отопления дает сбой, и давление начинает колебаться. Если давление не регулировать, последствия могут быть опасными. Чтобы не допустить такого, отопительную систему и систему подачи горячей воды следует оснащать предохранительными клапанами. Что это такое, и как они работают – мы и расскажем в этом материале.

      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.

      Предохранительный клапан в системе отопления. Схема, подбор, настройка

      Предохранительный клапан в системе отопления является защитным устройством для тепловых генераторов и другого оборудования, отличающимся простотой работы. Его основная функция – сброс незапланированных нагрузок, возникающих в различных ситуациях.

      Кроме того, данное устройство занимается регулированием потока теплоносителя в отопительной системе. Все остальное оборудование очень опасно, так как в результате высокого давления водяная рубашка считается взрывоопасной.

      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

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      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.

      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.

      Читайте также: Ремонт газовой колонки “Оазис”: обзор неисправностей и способов их устранения

      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.

      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%.

      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.

      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.

      Читать статью Установка обратного клапана для воды ускорит ее подачу

      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.

      Расчет пропускной способности клапана предохранительного по ГОСТ 12.2085—2002

      На основе данных составляем таблицу для расчета:

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Р — 1.4 МПа Давление настройки (Рабочее давление);

      ∝² — Коэффициент расхода, соответствующий площади F. (Применим из паспорта на клапан)

      Выполним расчет пропускной способности клапана предохранительного:

      G= 5,03∙ ∝²∙F∙(( P1- P2)∙ r )^0,5

      G=5,03∙0,38∙78,5мм²∙((1,61МПа- 0,1 МПа)∙ 997 кг/м³ )^0,5=5821,8кг/ч

      5821,8 кг/ч = 5,839 м³ /ч

      5,839 м³ /ч >0,1 м³ /ч

      Вывод: G > G1, условие выполняется.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов

      Давление расчетное Р: Избыточное давление, на которое производиться расчет прочности оборудования (в нашем случае сосуд в соответствии с ГОСТ 14249)

      Примечание — Расчетное давление, как правило, принимают рваным рабочему давлению или выше.

      Давление рабочее Р: Наибольшее (максимальное) избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана.

      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: Котел Ферроли: неисправности, гарантийный ремонт, коды ошибок и устранение неполадок

      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.

      Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводов Давление предохранительных клапанов трубопроводовДавление предохранительных клапанов трубопроводов

      Клапан предохранительный – все о типах, принципе работы и устройстве

      Обязательным элементом каждой гидросистемы, функционирующей под высоким давлением, считается предохранительный клапан.

      Устройство специально предназначено для защиты систем от чрезмерного превышения давления, ограничивая его предельную границу.

      При приближении к опасной отметке сбросной клапан срабатывает, осуществляя сброс рабочей среды до момента нормализации внутрисистемного давления.

      Устройство предохранительных клапанов

      Предохранительный клапан – это специальная трубопроводная арматура, функционирующая от рабочей среды. Существуют различные типы предохранительных устройств, но сбросные клапаны пользуются наибольшей популярностью благодаря эффективности работы при относительной несложности конструкции.

      Конструкция предохранительного клапана зависит от его типа, но чаще применяются клапаны с пружинным механизмом прямого действия, обязательными компонентами которых являются задатчик с запорным органом.

      Задатчик отвечает за силовое воздействие на чувствительный элемент, непосредственно связанный с запорным органом, состоящим из запора и седла.

      В роли затвора обычно выступает золотник, а в качестве задатчика используется стальная пружина.

      Принцип работы

      Когда клапан пребывает в закрытом положении, чувствительный элемент находится под воздействием рабочего давления системы. Когда в системе начинают возникать процессы, провоцирующие повышение уровня давления выше рабочего, сила притяжения золотника к седлу снижается.

      В момент, когда сила равняется нулю, наступает уравновешивание рабочих сил от воздействия давления внутри системы и задатчика на чувствительный элемент. Начинается открытие запорного клапана. Если внутрисистемное давление продолжает расти, осуществляется выпуск рабочей среды через открытый клапан.

      Когда давление в системе постепенно падает и приходит в норму после сброса рабочей среды, запорный орган под воздействием усилия задатчика закрывается.

      Чтобы клапан закрылся, давление должно опуститься до отметки на 10-15% ниже, нежели уровень нормального давления в системе. Это связано с тем, что для возвращения запорного элемента в герметичное положение требуется усилие значительно большее, нежели то, которого было достаточно для поддержания его в закрытом положении до момента открытия.

      Разновидности клапанов предохранительного типа

      Существуют разные типы предохранительных клапанов, которые классифицируются по наличию определенных признаков.

      По принципу действия выделяют два типа сбросных клапанов:

      • Клапаны прямого действия срабатывают непосредственно под воздействием рабочей среды.
      • Клапаны сбросные обратного действия реагируют на силу постороннего источника давления или открываются под воздействием электричества.

      По типу подъема замыкающего органа сбросные предохранительные клапаны подразделяют на:

      • Устройства пропорционального действия, которые чаще используются для несжимаемой среды, хотя конструкция предусматривает возможность применения для сжимаемых сред. Клапаны открываются пропорционально росту давления в системе, с подъемом затвора клапан сбрасывает рабочую среду равномерно.
      • Устройства двухпозиционного действия моментально открываются на полный ход, когда достигается предельное давление клапана. Применяются для сжимаемых сред (пар, воздух, газы).

      В зависимости от высоты подъема замыкающего органа:

      • Малоподъемные клапаны, высота подъема в которых составляет около 0,05 диаметра седла, характеризуются минимальной пропускной способностью, поэтому не подходят для мощных промышленных систем. Устройства обычно имеют пропорциональный механизм действия и отличаются простотой конструкции.
      • В полноподъемных клапанах, которые, как правило, функционируют на основании двухпозиционного механизма, высота подъема устройства равняется или превышает диаметр седла. Клапаны имеют высокую пропускную способность и характеризуются более сложной конструкцией, нежели малоподъемные устройства, поэтому их стоимость выше

      По типу оказываемой нагрузки на золотник клапаны сбросные подразделяют на:

      • Рычажно-грузовые или грузовые клапаны – устройства, в которых давлению противодействует усилие, создаваемое рычажно-грузовым механизмом. В зависимости от массы груза и длины рычага определяется давление срабатывания и диапазон давлений.
      • В пружинных клапанах внутрисистемному давлению противодействует предохранительный пружинный механизм. Сила сжатия стальной пружины определяет давление, при котором срабатывает пружинный механизм. Диапазоны настройки пружинного клапана зависят от упругости пружины. Невысокая цена, простота и надежность конструкции делают пружинные клапаны оптимальным вариантом для различных инженерных систем и маломощных промышленных установок.

      Регулировка предохранительных клапанов

      Регулировка предохранительного клапана осуществляется после окончания процесса монтажа.

      При помощи стальной пружины клапан настраивают таким образом, чтобы усилие золотника прижимало устройство к седлу запорного органа и предотвращало несвоевременный сброс рабочей среды.

      Настройка предохранительного клапана пружинного осуществляется при помощи специального винта. Конструкция предохранительного клапана устроена таким образом, что затяжка пружины сверх установленной величины, полностью исключена.

      Преимущества применения предохранительных клапанов

      Сбросные клапаны активно используются для предохранения от возникновения неполадок в системах, работающих под высоким давлением. Преимущества использования клапанов, обеспечивающих нормализацию давления в системе, очевидны:

      • Невысокая цена устройства при длительном сроке эксплуатации.
      • Простота конструкции и легкость в эксплуатации.
      • Несложность монтажа и выбора рабочих настроек.
      • Разнообразие типов и габаритных размеров позволяет подобрать наиболее подходящий сбросной клапан в зависимости от технических характеристик системы.
      • Возможность использования устройств в агрессивной среде.
      • В зависимости от типа устройства бывают клапаны, которые устанавливаются как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

      Предохранительный клапан – относительно недорогой и надежный элемент, который является обязательной частью любой системы, работающей под высоким давлением. Правильный выбор предохранительного устройства, профессиональный монтаж, своевременное обслуживание и устранение неполадок обеспечит бесперебойное функционирование системы на протяжении длительного времени.

      • Телефон: +7
        ,
        46-94-70
      • E-mail,
      • Адрес: Котел, Промузел, площадка «Монтажная», проезд Ш-6, стр. 19
      • Часы работы: С пн. по пт.: с 8:00 до 17:00, пятница — сокращенный день на 1 час.
      • Телефон: +7 (495) 229-45-77
        ,
        648-91-91
      • E-mail
      • Часы работы: С пн. по пт.: с 9:00 до 18:00, пятница — сокращенный день на 1 час.

      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.

      Методика расчета

      Методика подбора предохранительных клапанов (СППК) изложена в ГОСТ 12.2.085-2002 — «Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности» и

      ГОСТ 12.2.085-2017 — «Арматура трубопроводная. Клапаны предохранительные. Выбор и расчет пропускной способности». Методика расчета строиться на давлении настройки.

      В данный момент ГОСТ 12.2.085-82 заменен на ГОСТ 12.2.085-2002.

      ГОСТ 12.2.085-2002 заменен на ГОСТ 12.2.085-2017, но не отменен, частично действует, применяется в ЕАЭС.

      ЕАЭС -Евразийский Экономический Союз.

      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.

      Где ставить предохранительный клапан в системе отопления

      Как настроить предохранительный клапан в системе отопления?

      Любое котельное оборудование, устанавливаемое в частном доме или на предприятии, представляет собой источник опасности. Водяная рубашка котла – это тот же сосуд, находящийся под давлением, а потому он считается взрывоопасным. Чтобы свести опасность к минимуму, в современных теплогенераторах, а также в схемах их обвязки предусматривается множество защитных устройств и систем. Одно из самых простых и в то же время распространенных устройств — предохранительный клапан в системе отопления. О нем и пойдет речь в данном материале.

      Где устанавливается предохранительный клапан?

      Чтобы ответить на данный вопрос, надо вначале разобраться, для чего он служит. Цель установки этого нехитрого устройства – для защиты систем отопления, недопущения повышенного давления теплоносителя в них. Таковое может возникнуть в результате перегрева воды в котле, особенно это касается агрегатов, сжигающих твердое топливо. Когда теплоноситель в котловом баке закипает и начинается парообразование, за этим следует скачок давления в системе. Последствия могут быть такими:

      • протечки и разрывы трубопроводов отопления, чаще всего – на соединениях;
      • разрушение полимерных труб и фитингов;
      • взрыв котлового бака, опасность электрического замыкания в котельной.

      От всех этих неприятностей может защитить один небольшой клапан простой конструкции. Исходя из того, что рост давления до критического предела возникает в котле, предохранительный клапан необходимо ставить как можно ближе к нему, на подающем трубопроводе. Некоторые производители котельного оборудования комплектуют свои изделия так называемой группой безопасности, в которую входит сбросной клапан, манометр и автоматический воздухоотводчик. Группа вмонтирована прямо в водяную рубашку агрегата.

      Необходимо отметить, что предохранительные клапаны для отопления используется в схемах далеко не всегда. Например, когда источником тепла в доме является газовый или электрический котел, то сбросное устройство не требуется. Причина в наличии автоматики безопасности в этих видах теплогенераторов и отсутствие какой-либо инерции. То есть, при достижении установленной температуры теплоносителя газовая горелка или электрический элемент отключаются и нагрев прекращается практически сразу.

      Другое дело – твердотопливный котел или печь с водяным контуром, здесь установка предохранительного клапана обязательна. Когда дрова в топке разгорелись и вода в сети достигла требуемой температуры, нужно уменьшить ее нагрев. Закрывается доступ воздуха в камеру сгорания и пламя затухает, но раскаленная топка по инерции продолжает нагонять температуру. Если процесс идет около предельных значений (температура 90—95 ºС), то парообразование в такие моменты неизбежно.

      Как уже говорилось выше, за вскипанием следует рост давления, предотвратить который может предохранительный клапан системы отопления. Он автоматически откроет путь наружу для образовавшегося пара и выпустит его, тем самым понизив давление до нормального. Затем устройство самостоятельно закроется и будет снова находиться в дежурном режиме.

      Устройство и принцип действия клапана

      Конструкция клапана чрезвычайно проста. Корпус изготавливается из качественной водопроводной латуни по технологии горячего штампования из двух литых деталей в полутвердом состоянии. Общее устройство предохранительного клапана показано на рисунке:

      Главный рабочий элемент клапана – пружина. Ее упругость определяет силу давления, которое должно воздействовать на мембрану, закрывающую проход наружу. Последняя в нормальном положении находится в седле с уплотнителем, поджатая пружиной. Верхним упором для пружины служит металлическая шайба, закрепленная на штоке, чей конец прикручен к пластмассовой рукоятке. С ее помощью осуществляется регулировка клапана. Мембрана и уплотнительные элементы выполняются из полимерных материалов, пружина – из стали.

      Весь этот нехитрый механизм действует так. В обычном (дежурном) режиме, пока параметры теплоносителя находятся в заданных пределах, мембрана закрывает вход во внутреннюю камеру. Как только возникает ситуация, близкая к аварийной и давление в системе отопления частного дома возрастает, пароводяная смесь начинает подпирать мембрану. В определенный момент сила давления теплоносителя преодолевает упругость пружины, открывает мембрану, попадает в камеру, а из нее – наружу через боковое отверстие.

      Когда некоторое количество воды покинет систему, давление снизится настолько, что не сможет противостоять пружине и мембрана снова закроет проход. Случается, что срабатывание механизма происходит циклично, особенно если тепловой агрегат работает на пределе и температура теплоносителя близка к максимальной (90—95 ºС). На практике, когда подрывной клапан для котла срабатывает очень часто, он теряет герметичность и начинает подтекать.

      Если вами обнаружены свежие следы потеков из предохранительного механизма, то это явный признак работы теплогенератора в экстремальном режиме либо наличия неисправностей в системе отопления, например, в расширительном баке.

      Рекомендации по выбору и установке

      Поскольку далеко не все производители отопительного оборудования комплектуют свои изделия группой безопасности, то зачастую выбор предохранительного клапана для системы отопления приходится делать самостоятельно. Для этого надо обязательно изучить технические характеристики котельной установки, а именно знать ее тепловую мощность и максимальное давление теплоносителя.

      Для справки. У большинства теплогенераторов на твердом топливе известных брендов величина максимального давления составляет 3 Бар. Исключение – котлы длительного горения STROPUVA, чей предел равен 2 Бар.

      Оптимальный вариант – приобрести клапан с регулировкой давления, охватывающий некоторый диапазон. В пределы регулирования должно входить значение для вашего котла. Затем нужно подобрать изделие по мощности тепловой установки, но здесь ошибиться трудно. В инструкции от производителя всегда указываются пределы тепловой мощности агрегатов, совместно с которым может работать клапан того или иного диаметра.

      На участке трубопровода от котла до того места, где установлен клапан сброса избыточного давления категорически запрещается ставить запорную арматуру. Кроме того, нельзя ставить устройство после циркуляционного насоса, не забывайте, что последний не в состоянии перекачивать пароводяную смесь.

      Чтобы исключить разбрызгивание воды по помещению топочной, к выпускному отверстию клапана рекомендуется присоединять трубку, отводящую выброс в канализацию. Если же вы хотите визуально контролировать процесс, то на вертикальный участок трубки можно поставить специальную сливную воронку с видимым разрывом струи.

      Источник https://stroitelstvo-gid.ru/otoplenie/davlenie-na-kotoroe-dolzhen-byt-nastroen-predohranitelnyj-zapornyj-klapan-kotla.html

      Источник https://almeg.ru/vidy-i-montazh-truboprovodov/davlenie-predohranitelnyh-klapanov-truboprovodov/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *