Когда производится регулировка предохранительных клапанов

Газовик

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси. Нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры. Выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д.

Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку, или погасанию пламени. Что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси
в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий.

Возможные неисправности:

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются:

• — неисправность регулятора давления; (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.).

• — неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.

Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть:

• — неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети;

• — неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.

• Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в ГРП (ГРПШ) устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны; (ПЗК) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).
ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям Как правило в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления.

ПЗК прежде всего срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности. А также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления. С целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения. Их устанавливают как правило после регулятора давления на отводном трубопроводе. При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика.

Для ГРПШ допускается выносить ПСК за пределы шкафа.

После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично
закрыться.

Принцип работы любого предохранительного клапана чрезвычайно прост. Запирающий элемент прижимается к седлу пружиной. По мере роста давления оно начинает превозмогать силу сжатия пружины, сжимая ее и отодвигая запорный элемент от седла. В открытый просвет устремляются излишки жидкости или газа. По мере выхода напор снижается, пружина отжимает запорный элемент обратно к седлу.

Устройство закрывается и готово к следующему рабочему циклу. Сила сжатия пружины, а, следовательно, порог срабатывания регулируется винтом.

Классификация предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны различаются по принципу действия на:

• 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.

Основные виды предохранительных клапанов

По принципу действия арматура бывает прямого и непрямого действия. В зависимости от конструкции и вида нагрузки на золотник трубопроводные предохранительные клапаны бывают:

• пружинная арматура;
• рычажно-грузовые клапаны;
• рычажно-пружинная предохранительная арматура;
• магнито-пружинные клапаны.

Арматура применяется для систем с водогрейными котлами, нефтесодержащими резервуарами, технологическими емкостями и промышленными трубопроводами.

Другие виды предохранительных устройств

В состав комплекта нового бойлера всегда входит фирменный предохранительный клапан. Но если во время эксплуатации вышел из строя предохранительный элемент, или при перестановке водонагревателя на другое место вы его повредили, то тогда необходимо установить новый. Только в этом случае нельзя устанавливать какой то другой тип устройства. Ниже указаны причины по которым применять другие гидроклапаны не рекомендуется.

Клапан сброса избыточного давления. Данное предохранительное устройство размещается в трубопроводных системах для предотвращения разрушения при резком скачке давления. По своим защитным функциям он похож на гидроклапан, устанавливаемый на водонагреватель, но алгоритм действия у него совсем другой.

Принцип работы его основан на том, что он срабатывает только при аварийной ситуации системы, при этом осуществляется резкий сброс большого объема жидкости в сливную магистраль. Для постоянного выпуска небольших порций жидкости он не предназначен, и нормально работать на бойлере не будет.

Кроме того штатный клапан водонагревателя имеет два назначения, он работает как обратный гидроклапан и как предохранительный. Поэтому если вы все таки рискнете поставить предохранительный клапан сброса давления, то вам в систему надо дополнительно устанавливать обратный клапан. И это еще не все, при срабатывании устройства сброс большой порции воды будет происходить с шумом и вибрацией, что негативно скажется на сроке службы конструкции.

Перепускной клапан для воды – устройство, которое поддерживает заданное давление в системе посредством постоянного сброса излишков воды в сливную магистраль. Его отличие от предохранительного в том, что рабочее давление поддерживается постоянно и слив производится непрерывно. Он схож по принципу действия с редуктором, только редуктор поддерживает постоянное давление после себя, а данный клапан перед собой.

Если вы рискнете поставить его при монтаже, то, как и в первом случае, надо дополнительно ставить обратный клапан. Кроме того, чтобы поддерживать рабочее давление при наполнении, через него будет постоянно сбрасываться вода, что приведет к излишним затратам пользователя.

Рекомендации по выбору

Как правило, электрические бойлера уже в процессе сборки комплектуются предохранительными клапанами. Но бывают случаи, когда необходима его дополнительная установка.

Основным критерием подбора элемента, является показатель максимального, допустимого, рабочего давления бойлера. Этот показатель указан в паспортных данных прибора.

Производитель предлагает потребителю большой ассортимент предохранительных клапанов, с давлением срабатывания в диапазоне от 6 до 10 Бар. Градация шкалы происходит с шагом в 0,5Бар. Это позволит перестраховаться и настроить его не ниже максимального допустимого предела прописанного в паспорте бойлера.

Специалисты советуют приобретать для косвенного бойлера предохранительные элементы с возможностью регулировки критичного давления.

ГОСТ 24570-81* Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115 ° С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

Стандарт устанавливает обязательные требования.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Для защиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочей среды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.

1.3. Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не превышало рабочее давление более чем на 10%. Допускается повышение давления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.

1.4. Конструкция предохранительного клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключить возможность их выброса.

1.5. Конструкция предохранительных клапанов и их вспомогательных элементов должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки.

1.6. К каждому предохранительному клапану или, по согласованию между изготовителем и потребителем, группе одинаковых клапанов, предназначенных для одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.601-68. Раздел «Основные технические данные и характеристики» должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

условный диаметр на входе и выходе из клапана;

расчетную площадь сечения;

вид среды и ее параметры;

характеристику и размеры пружины или груза;

коэффициент расхода пара a , равный 0,9 коэффициента, полученного на основании проведенных испытаний;

значение давления начала открывания и допускаемый диапазон давления начала открывания;

характеристику материалов основных элементов клапана (корпус, тарелка, седло, пружина);

данные об испытаниях типа клапана;

шифр по каталогу;

допустимые пределы рабочих давлений по пружине.

1.7. На табличке, прикрепленной к корпусу каждого предохранительного клапана, или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

коэффициент расхода пара a ;

значение давления начала открывания;

диаметр условного прохода;

материал корпуса для арматуры, изготовленной из стали со специальными требованиями;

обозначение основного конструкторского документа и условное обозначение изделия.

Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаков устанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.

1.6, 1.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана во время работы котла путем принудительного открывания клапана.

Возможность принудительною открывания должна быть обеспечена при 80% давления начала открывания.

2.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2. Разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна превышать следующих значений:

15% давления начала открывания — для котлов с рабочим давлением не выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2 );

10% давления начала открывапия — для котлов с рабочим давлением выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2 ).

2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева и непосредственного воздействия рабочей среды.

При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкосновения витков пружины.

Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочим давлением для данной конструкции клапана.

2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Применение сальниковых уплотнении штока клапана не допускается.

2.5. В корпусе предохранительного клапана, в местах возможного скопления конденсата, должно быть предусмотрено устройство для его удаления.

2.6. (Исключен , Изм. № 2).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройств должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранение функции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания.

В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать возможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционного управления.

3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% рабочего давления в котле.

3.6. Диаметр проходного импульсного клапана должен быть не менее 15 мм.

Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана.

Импульсные линии и линии управления должны иметь устройства для отвода конденсата.

Установка запорных органов на этих линиях не допускается.

Допускается установка переключающего устройства, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одного импульсного клапана.

3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, не допускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды, применяемой для управления клапаном.

3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМ ТРУБОПРОВОДАМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

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

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

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

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

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

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления обоих случаев учитывается.

4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

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

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

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

4.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

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

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

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

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

5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

5.1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим условиям:

для паровых котлов

G ₁ + G ₂ + … G_n ³ D ;

для экономайзеров, отключаемых от котла

для водогрейных котлов

n — число предохранительных клапанов;

G ₁, G ₂, G_n — пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

D — номинальная производительность парового котла, кг/ч;

— прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальной производительности котла, Дж/кг (ккал/кг);

Q — номинальная теплопроводность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч);

g — теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов и экономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

5.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

G = 10 B ₁ × a × F ( P ₁+0,1) — для давления в МПа или

G = B ₁ × a × F ( P ₁ + 1) — для давления в кгс/см 2 ,

где G — пропускная способность клапана, кг/ч;

F — расчетная площадь сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм 2 ;

a — коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый в соответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;

Р₁ — максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см 2 );

В₁ — коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2.