Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Трубопроводную арматуру устанавливают на трубопроводах и емкостях с целью управлять потоками рабочих сред (вода, пар, газ, мазут и другие) посредством увеличения и уменьшения проходного сечения.

Управление арматурой

Управлять арматурой можно в ручную (ручной привод) или автоматически (электроприводом, электромагнитным приводом, гидравлическим приводом, пневматическим приводом). Также привода бывают местными и дистанционными. В первом случае привод устанавливается непосредственно на саму арматуру, во втором привод относится на некое расстояние.

Условные и рабочие и пробные давления

Условное давление – максимальное избыточное давление при температуре 20 С, при котором обеспечивается продолжительная безопасная работа арматуры и присоединительных частей трубопроводов.

Ряд условных давлений МПа

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

условные давления для арматуры и трубопроводных соединений

  • Значения со звездочкой применять не рекомендуется.
  • Рабочее давление отличается от пробного лишь тем, что продолжительная и безопасная работа должны обеспечиваться при рабочей температуре, а не при 20С.
  • Пробное давление – избыточное давление гидроиспытаний при температуре не выше 100 С.
  • К примеру: для арматуры из углеродистой стали, рабочее давление совпадает с условным на всем диапазоне температур от 0 до 200 С

С увеличением температуры рабочее давление падает. Для примера возьмем таблицу с изменениями рабочего давления арматуры из углеродистой стали (20) в зависимости от температуры. Ру взяты как самые распространенные для трубопроводов низкого давления.

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

зависимость условного давления арматуры от рабочего

Классификация трубопроводной арматуры

Запорная трубопроводная арматура

Запорная арматура может работать только в двух положениях – открытом и закрытом (служит для полного перекрытия потока рабочей среды), применять запорную арматуру в качестве регулирующей запрещается. Запорная арматура – самая распространенная из всех видов арматур применяемых на ТЭС и АЭС.

Примеры:

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

две запорных арматуры на воздушнике высокого давления

1. Две последовательно расположенные запорные арматуры на воздушнике паропровода высокого давления, если бы пар был низкого давления, то была бы одна арматура.

В обычном режиме работы они обе закрыты, но например перед гидроиспытаниями трубопровода их полностью открывают, чтобы выдавить воздух.

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

одна запорная арматура на напоре конденсатного насоса друга на всасе

2. На напоре конденсатных насосов устанавливается сначала обратный клапан, а затем запорная арматура. На всасе насоса также устанавливается запорная арматура. В данном случае запорная арматура служит для отключения насоса из работы. Также на чертеже можно увидеть еще две запорные арматуры, которые установлены на дренажных линиях.

Регулирующая трубопроводная арматура

Регулирующая арматура изменяя расход рабочей среды регулирует ее параметры, такие как давление и температура. Регулирующая арматура работает во всем диапазоне положений от полностью открытого до полностью закрытого.

Примеры:

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

узел регулирования питательной воды на впрыск в РОУ

1. На схеме изображена редукционно-охладительная установка, она предназначена для того, чтобы выдать пар нужных параметров потребителю, для этого необходимо снизить температуру и давление пара.

Давление снижается за счет дроссельного клапана входящего в состав РОУ. Температура снижается за счет впрыска питательной воды с напорной линии питательных насосов. Температура пара регулируется количеством питательной воды. Для этого предусматривается узел регулирования.

Сначала ставится запорная арматура, затем регулирующий клапан и затем еще одна запорная арматура, на байпасе устанавливается регулятор малого расхода. Меняя проходное сечение в регулирующем клапане, мы тем самым меняем расход питательной воды через него.

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

узел регулирования греющего пара для атмосферного деаэратора

2. На чертеже проиллюстрировано, как выполняется подвод греющего пара к деаэратору. Принцип узла регулирования такой же, как на предыдущей схеме. Здесь мы регулируем расход пара для того, чтобы держать постоянным давление в деаэраторе.

Это выглядит так: к примеру у нас увеличился расход питательной воды из деаэратора, следовательно уровень в деаэраторе падает, подается сигнал для регулятора на конденсате, регулирующий клапан на конденсате открывается ( на схеме он не показан), постепенно уровень воды в деаэраторе приходит в норму, но температура воды упала, пар конденсируется сильнее и его давление падает, поэтому подается сигнал на регулирующий клапан греющего пара и мы увеличиваем расход пара.

Предохранительная трубопроводная арматура

Предохранительная арматура ставится на трубопроводы и оборудование для срабатывания в случае достижения аварийного уровня давления. Если давление в системе превышает разрешенное, происходит автоматическое срабатывание предохранительной арматуры и избыток среды сбрасывается например в атмосферу.

В предохранительную арматуру входят:

  • Предохранительные клапаны
  • Импульсные предохранительные устройства
  • Мембранные разрывные устройства

Примеры:

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

предохранительный клапан РОУ

На чертеже изображен выхлопной трубопровод от предохранительного клапана редукционно-охладительной установки.

На выхлопном трубопроводе предусмотрен гидрозатвор для отвода скопившийся воды и грязи(которая может попасть с улицы).

Когда система работает нормально, предохранительный клапан находится в закрытом состоянии. Когда давление повышается сверх допустимого – предохранительный клапан РОУ открывается и происходит сброс пара через выхлопной трубопровод в атмосферу.

Защитная арматура

Защитная арматура работает следующим образом. При возникновении аварийных ситуаций, она в отличие от предохранительной (которая открывается, чтобы сбросить среду) – закрывается и отсекает определенный участок, например оборудование.

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

схема ГРП с ПЗК

Примером защитной арматуры могут служить: обратный клапан, стопорный клапан турбины, ПЗК (предохранительно запорный клапан) на газу.

На схеме изображен газорегуляторный пункт, задача которого сбросить давление газа до необходимого значения для подачи газа на горелки котлов.

ПЗК (выделены красным цветом) устанавливаются сразу же за регуляторами. Если давление выходят за рамки установленного диапазона, то ПЗК закрывается.

Сейчас есть регуляторы со встроенным ПЗК и шумоглушителем, примером может служить серия CRONOS у фирмы Tartarini

Распределительная арматура

Как ясно из названия распределительная арматура разделяет поток рабочей среды по различным направлениям движения.

Фазоразделительная арматура

Фазоразделительная арматура разделяет рабочую среду на фазовые составляющие. К примеру при прогреве трубопровода паром, конденсатоотводчик выполняет роль фазоразделительной арматуры, отделяя воду от пара.

Материал трубопроводной арматуры и тип присоединения

  1. Чаще всего арматура делается из углеродистой и коррозионностойкой стали.
  2. Какую арматуру применяют в зависимости от температуры среды:
  3. Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Арматура бывает фланцевая, под приварку, муфтовая и другие виды. В энергетике наиболее распространенный вид —  фланцевая и под приварку.

Ну наконец, чтобы закончить статью, покажем как обозначается арматура в схемах согласно ГОСТ.

Условные обозначения трубопроводной арматуры

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

как показывается арматура на схемах согласно ГОСТ

(Visited 8 641 times, 2 visits today)

Предохранительная арматура

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Трубопроводная предохранительная арматура – группа приспособлений, устанавливаемая на различных трубопроводах для обеспечения их безопасной работы. Функционально такая продукция предназначена для предотвращения аварийных ситуаций при критическом росте давления в системе путем сброса избыточного объема рабочей среды. Предохранительные устройства применяются с различными материалами в жидкостном и газообразном состоянии.

Роль запорной предохранительной арматуры при организации нормальной работы трубопроводной сети сложно переоценить. Она обязательна для комплектации систем, используемых в энергетике, промышленности, коммунальном хозяйстве.

Везде, где вещества транспортируется под давлением, нужны предохранительные устройства.

При выходе из строя того же предохранительного клапана в системе котельной установки все оборудование (котлы или другие емкости) должно быть немедленно отключено от питания.

Назначение

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Назначение предохранительной арматуры – предупреждать аварии при критическом повышении нагрузки в трубопроводе. Другими словами, она контролирует работоспособность системы, предохраняет окружение от экологических аварий и катастроф, защищает элементы сети от повреждений в результате происшествий.

Читайте также:  Керамзитоблок или газоблок: что лучше

Функции предохранительных устройств:

  • профилактика аварий в сетях с высокой нагрузкой;
  • обеспечение нормальной эксплуатации дорогостоящего оборудования;
  • предупреждение выхода из строя дорогих механизмов (нагревателей, ресиверов, компрессоров, насосных станций);
  • защита элементов установленной техники от факторов риска – внешних и внутренних (технологические химические и физические процессы);
  • экологическая функция (профилактика ущерба экологии);
  • экономическая функция (предупреждение материального ущерба компании-пользователя трубопровода).

Монтаж предохранительной арматуры осуществляется во всех точках, где по результатам расчета и предпроектных исследований обнаружен риск нагнетания чрезмерного давления. Современные предохранительные устройства работают в автоматическом режиме и обеспечивают защиту от любых факторов риска, включая ошибки оператора, технические поломки, стихийные природные явления и т. д.

Виды

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Существует несколько признаков деления запорно-предохранительной и регулирующей арматуры на виды. В зависимости от материального и конструктивного исполнения она может быть многоразового и одноразового применения. К первой группе относятся различные предохранительные клапаны, ко второй – разрывные предохранительные устройства (мембраны, колпачки).

На видах предохранительной арматуры многократного использования остановимся чуть ниже, здесь же рассмотрим особенности разрывных предохранительных устройств.

  1. Назначение. Одноразовая запорно-предохранительная арматура применяется в системах, где существует высокий риск аварий. Это формирует необходимость быстрого сброса большого объема материала, который и обеспечивают одноразовые изделия.
  2. Особенность – минимальная инерция. При срабатывании предохранительные устройства моментально отводят поток в большом количестве для мгновенной нормализации показателей.
  3. Виды. Мембраны одноразового использования бывают:
    • разрывными;
    • выщелкивающимися;
    • с принудительным разрушением (в результате взрывной искры/механического прокалывания);
    • срезными;
    • ломающимися.

В стандартной таблице классификации различают перепускной и предохранительный клапан, импульсное и мембранное предохранительные устройства (ИПУ и МПУ соответственно).

Перепускной предохранительный клапан

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Перепускной предохранительный клапан – вид запорной предохранительной арматуры, который контролирует показатели на входе (режим «до вентиля»). Он отводит часть жидкостей в отдельный трубопровод. Устанавливается в сетях с жидкими, газообразными рабочими средами разной степени агрессивности.

Предохранительный клапан

Самый распространенный класс – предохранительные клапаны. К их преимуществам относят:

  • простую конструкцию;
  • удобный способ управления;
  • выгодную цену;
  • универсальное назначение;
  • высокую эффективность и надежность.

На современном рынке представлены большим количеством подвидов. Наибольшую популярность получили пружинные (рычажные и магнитные) и грузовые предохранительные клапаны.

Все они применимы в сетях с жидкостными и газообразными материалами. Относятся к системам прямого действия.

Работают автоматически: обеспечивают мгновенный отвод при повышении уровня давления и закрываются, когда он достигает нормы.

ИПУ

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

В сборке имеется основной элемент предохранительной арматуры с поршневым приводом, он устанавливается непосредственно на трубу. Вспомогательный вентиль задает название приспособлению, так как является импульсным. Он обладает малой проходимостью и предназначен для управления основным элементом. Принцип:

  • как только давление в системе превышает допустимый предел, датчик отправляет импульсному элементу соответствующий сигнал;
  • приемник сигнала автоматически направляет ток рабочей среды в привод основного элемента;
  • происходит сброс рабочего потока до нормализации давления, по достижении требуемых показателей отвод среды мгновенно прекращается.

Благодаря использованию привода, который умеет работать с габаритными приспособлениями без потерь ценного времени, импульсные предохранительные устройства могут использоваться в особо ответственных сетях, где при критических ситуациях требуется моментальный отвод большого количества рабочей среды.

МПУ

В конструкцию МПУ входят крепежи и мембрана – при критической нагрузке она разрывается, обеспечивая отвод рабочей среды. Преимущество – оперативность реагирования на фактор риска. Потому ее чаще монтируют на элементах, присоединяемых к дорогому оборудованию (нередко МПУ заменяют обычные клапанные механизмы или образуют с ними единую систему защиты).

Выбор

Выбор запорной и регулирующей предохранительной арматуры – такая же ответственная задача, как и обеспечение безопасности трубопроводных сетей, функционирующих под высоким давлением. В практике поиска подходящих изделий важно ориентироваться на следующие требования:

  • Максимальная надежность – способность выполнять поставленные задачи в заданных условиях на протяжении длительного периода.
  • Соответствие конструктивных характеристик (пропускной способности при открывании) фактическим объемам потенциально требуемого массоотвода.
  • Безотказность срабатывания при нарушениях.
  • Полная герметичность в закрытом положении.
  • Стабильность срабатывания в течение всего жизненного цикла, установленного производителем.

Предохранительная арматура многоразового использования должна быть еще и достаточно надежно исполнена, чтобы быстро переходить между положениями открывания и закрывания в зависимости от показателей трубопровода.

Правила монтажа

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Качество исполнения – первоначальное, но не единственное требование для эффективной работы арматурной продукции. Чтобы ее конструктивные качества и технические характеристики полностью себя проявили, требуется правильная установка предохранительной арматуры. В идеале она должна выполняться вместе с монтажом трубопровода. Определение точек установки осуществляется на этапе его проектирования.

Основные правила монтажа:

  • в точках установки запорной регулирующей арматуры не должно находиться дорогостоящего оборудования или иного имущества предприятия, которое может быть повреждено в результате быстрого отвода рабочей среды;
  • мест работы людей в местах монтажа тоже быть не должно;
  • оптимальное решение для безопасной работы – организация массоотвода в отдельную емкость или специальный запорный резервуар;
  • присоединение арматуры на трубы осуществляется фланцевым или сварным методом (фланцы подходят для сетей с неагрессивными неопасными рабочими средами, там же, где используются токсичные материалы или высока вероятность утечек – имеет большое значение запорный механизм, – применяют сварку);
  • арматура должна располагаться соосно элементам трубопровода.

При установке важно соблюсти не только технологию монтажа, но и сохранность покрытия корпуса изделий. Он обычно выполняется из стали или чугуна и часто покрывается специальными составами для защиты от коррозии. Повредить антикоррозионный слой – значит, сократить срок службы изделий.

Виды трубопроводной арматуры

По функциональному назначению арматуру можно разделить на следующие основные группы:

  1. Запорная
  2. Регулирующая  
  3. Предохранительная 
  4. Защитная  
  5. Распределительно-смесительная 

Запорная арматура

Запорная арматура – предназначена перекрывать поток рабочей среды с той или иной степенью герметичности. Поэтому герметичность и ресурс герметичности служат базовыми показателями функциональности и качества запорной трубопроводной арматуры.

Запорная арматура имеет два положения – «открыто» и «закрыто». Промежуточное положение рабочего органа может не предусматриваться.

К запорной арматуре, также, относится:

  • Отсечная арматура — арматура с минимальным временем срабатывания, обусловленным требованиями технологического процесса.
  • Спускная (дренажная) арматура — предназначенная для сброса рабочей среды из ёмкостей (резервуаров), систем трубопроводов.
  • Контрольная арматура — предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

Основные конструкции запорной арматуры:

  • Краны (шаровые, пробковые)
  • Клапаны (вентили)
  • Задвижки
  • Дисковые затворы

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройства

Регулирующая арматура

Регулирующая арматура – предназначена для регулирования расхода рабочей среды.
К регулирующей арматуре, также, относится:

  • Редукционная (дроссельная) арматура — арматура, предназначенная для снижения (редуцирования) рабочего давления в системе за счёт увеличения гидравлического сопротивления в проточной части.
  • Запорно-регулирующая арматура — арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.

Предохранительная арматура

Предохранительная арматура ─ предназначена для защиты оборудования от аварийного превышения давления или иных параметров рабочей среды посредством автоматического сброса ее избытка. Пожалуй, одним из самых ярких примеров предохранительной арматуры является предохранительный клапан на паровом котле.

Предохранительная арматура вносит весомый вклад в обеспечение безотказной работы и общей надежности систем трубопроводного транспорта, промышленных и энергетических установок.

Она сводит на нет последствия выхода параметров рабочей среды за границы допустимого, по какой бы причине они не происходили: поломка оборудования, ошибка обслуживающего персонала, внутренние физические процессы или воздействие сторонних факторов.

Читайте также:  Труба 426 в новосибирске

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Клапан запорный (вентиль)

Защитная арматура

Защитная арматура – предназначена для защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или не предусмотренных технологическим процессом изменений параметров рабочей среды, а также для отключения потока. Включает:

  • Обратная арматура 
  • Отключающая (скоростная) арматура — предназначенная для автоматического предотвращения превышения скорости потока рабочей среды.

Отличие защитной от предохранительной трубопроводной арматуры в том, что поток не стравливается, а лишь отключается конкретный элемент.

Обратная арматура

Обратная арматура – предназначена для автоматического предотвращения обратного течения рабочей среды. При течении среды в заданном направлении запирающий элемент (например золотник клапана) приподымается за счет давления среды и опускается в седло в случае обратного тока.

Основные конструкции обратной арматуры:

  • обратный клапан
  • обратный затвор

Запорная регулирующая арматура предохранительные устройстваОбратный клапан

Распределительно-смесительная арматура

Распределительно-смесительная арматура – предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям и его смешивание.

  1. Арматура, предназначенная только для распределения потока, называется распределительной.
  2. Арматура, предназначенная только для смешивания ─ смесительной.

 

Запорная регулирующая и предохранительная арматура

Управление потоками в трубопроводных системах, линиях и участках осуществляется с использованием устройств, объединенных общим названием трубопроводная арматура. К арматуре относят и соединительные элементы трубопроводов — фланцы, тройники, муфты и т.д.

Запорно-регулирующей (трубопроводной) арматурой называются устройства, предназначенные для перекрытия или распределения потока среды, регулирования различных параметров технологических процессов (давления, напора, температуры, количества подаваемого вещества и т.д.). Регулирование технологических процессов осуществляется за счёт изменения расхода транспортируемой среды.

Трубопроводная арматура монтируется на трубопроводах, ёмкостях и других агрегатах в которых необходимо отключать, распределять или регулировать потоки транспортируемых либо используемых сред.

По функциональному назначению трубопроводная арматура делится на виды, основными из которых являются (согласно ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная промышленная.):

  • запорная арматура,
  • регулирующая арматура,
  • запорно-регулирующая арматура,
  • защитная арматура,
  • предохранительная арматура,
  • смесительная арматура,
  • фазоразделительная арматура.

Запорная арматура

Как уже понятно из названия запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока среды в трубопроводе. Это самый распространённый тип трубопроводной арматуры. Более 80% всей арматуры является запорной.

Регулирующая и запорно-регулирующая арматура

Регулирующая арматура предназначена для поддержания необходимых значений определённых параметров технологических процессов путём регулирования расхода рабочей среды.

Основными регулируемыми параметрами является температура, давление, состав и концентрации веществ, участвующих в процессе.

По конструкции она сходна с запорной и нередко одни и те же типы и даже марки трубопроводной арматуры могут и используются и в качестве регулирующей, и в качестве запорной арматуры.

Также к регулирующей арматуре относится и дроссельная (дросселирующая) арматура, предназначенная для значительного снижения давления среды и работающая в условиях больших перепадов давления.

Предохранительная и защитная арматура

Предохранительная и защитная арматура предназначена для исключения негативного воздействия на оборудование рабочей среды в случае превышения допустимых значений давления или направления потока рабочей среды.

Различие между предохранительной арматурой и защитной арматурой заключается в том, что при возникновении аварийного состояния параметра среды предохранительная арматура открывается для выпуска избыточного количества рабочей среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода, что предохраняет его от недопустимых воздействий.

Смесительная арматура

Распределительно-смесительная арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды, используется в основном в системах отопления, для достижения требуемой температуры теплоносителя, путём смешивание поступающей и обратной воды.

Фазоразделительная арматура

Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от фаз и состояния этих сред.

Соединение арматуры с трубопроводом может осуществляться с помощью муфт с внутренней резьбы, цапок на наружной резьбе с уплотнением, ниппеля, с помощью фланцев или сварки.

Поделись ссылкой — это лучший мотиватор для нас

Сварка является одним из самых надёжных способов соединения элементов трубопроводной системы, кроме того, при использовании арматуры высокого давления сварное соединение становится единственно возможным.

Фланцы представляют собой плоское кольцо или диск с отверстиями для болтов и шпилек, производят их в основном, из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей и других металлов. Фланцы в виде отдельных деталей чаще всего приваривают или привинчивают к концам соединяемых деталей, хотя часто фланец может быть частью самой детали или трубы.

Испытания на герметичность трубопроводной арматуры, на прочность корпуса, узлов, деталей — проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям необходимо производить перед установкой на трубопровод. В идеале этим должен заниматься поставщик продукции, предоставляющий гарантию качества своей продукции.

Назначение предохранительной арматуры полностью соответствует ее названию -. Обеспечивая автоматическую защиту, предохранять трубопроводы и оборудование от недопустимого превышения давления ЕСЛИ в Силу каких-то причин (.

Технических неисправностей, ошибок персонала, воздействия внешних факторов и др) Значение давления превысило допустимый уровень, избыток рабочей среды оперативно (срабатывание предохранительного клапана происходит в течение десятых долей секунды) сбрасывается из системы. Например, из магистрального газопровода газ стравливается в атмосферу. А на химических производствах вызвавший повышение давления в технологической системе избыток токсических химических веществ, попадание которых во внешнюю среду категорически недопустимо, эвакуируют в закрытую систему с более низким давлением.

Наглядным примером такой арматуры может служить предохранительная арматура котла. В случае превышения предельного значения давления в барабане парового котла происходит срабатывание предохранительного клапана. Он приоткрывается, избыток пара через систему трубопроводов для отвода рабочей среды стравливается в атмосферу, и его давление в системе возвращается в границы допустимых значений.

Разновидности предохранительной арматуры представлены широким спектром конструкций предохранительных клапанов, импульсно-предохранительными устройствами (ИПУ), мембранно-разрывными устройствами (МРУ), мембранно-предохранительными устройствами (МПУ).

Иногда к предохранительной арматуре причисляют перепускные клапаны. Т. е Статистика. Клапаны, периодически снижающие давление в трубопроводе и оборудовании «до себя», если оно становится больше установленного значения. Но согласно ГОСТ 24856-2014 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» перепускной клапан является разновидностью регулирующей и распределительно-смесительной арматуры.

Предохранительные клапаны

Разнообразие конструкций предохранительных клапанов имеет множество проявлений.

По высоте подъёма запирающего элемента затвора, величина которого равна отношению хода запирающего элемента к наименьшему диаметру седла, различают мало-, средне- и полноподъемные предохранительные клапаны.

Принципиальным в конструкции предохранительных клапанов является различие по виду нагрузки на запирающий элемент. В зависимости от того, какая сила противодействует силе давления на него со СТОРОНЫ рабочей Среды, различают грузовые, пружинные, рычажно-грузовые, рычажно-пружинные, магнито-пружинные и клапаны с газовой камерой.

В грузовом клапане — это сила тяжести груза, в пружинном — сила упругости пружины. В рычажно-грузовом клапане груз закреплен на рычаге; в рычажно-пружинном — рычажный механизм передает усилие пружины.

В предохранительном клапане с газовой камерой воздействию рабочей среды на запирающий элемент противодействует усилие, создаваемое давлением сжатого газа и передающееся на запирающий элемент посредством мембраны, поршня или сильфона.

В магнито-пружинном клапане механическое усилие пружины, прижимающей золотник к седлу, усиливается действием электромагнитного поля. — В положении «закрыто» включается создающий это поле электромагнит.

Таким образом, удаётся увеличить герметичность затвора Как только Давление в системе достигает уровня срабатывания предохранительного клапана, электромагнит отключается, и давление пружины на золотник ослабевает.

Читайте также:  Сварка враструб полиэтиленовых труб что это

Впрочем, электромагнит может обеспечивать не только дополнительное прижатие, но и увеличивать усилие открытия.

По характеру подъёма замыкающего органа предохранительные клапаны разделяют на пропорциональные и двухпозиционные.

Собирается пропорциональных клапанов запирающий элемент открывается строго пропорционально увеличению давления рабочей Среды.

Собирается двухпозиционных он преодолевает весь свой ​​конструктивно Ограниченный ход или, по крайней мере, большую его часть, одним скачком, минуя дискретные значения.

По способу выпуска избыточной среды предохранительные клапаны можно разделить на открытые и закрытые. Через открытые клапаны рабочая среда уходит в окружающую среду. Если это недопустимо, например, из экологических соображений, используют закрытые предохранительные клапаны, выпускающие рабочую среду в закрытую систему с меньшим давлением.

Предохранительные клапаны могут объединяться в предохранительное устройство, носящее название «блок предохранительных клапанов». Оно состоит из двух предохранительных клапанов и переключателя в виде трехходовой арматуры, обеспечивающей постоянное соединение защищаемого оборудования с одним из клапанов.

Помимо разнообразия конструктивных исполнений и размеров у предохранительных клапанов есть целый ряд других преимуществ — широкие технологические возможности, большой ассортимент, легкость настройки. Помимо клапанов используются другие виды предохранительной арматуры, в которых, впрочем, клапаны зачастую выступают в качестве комплектующих.

Импульсно-предохранительные устройства (ИПУ)

  • Важный сегмент предохранительной арматуры формируют импульсно-предохранительные устройства (ИПУ) -. Совокупность взаимодействующих Между собой главного и импульсного предохранительных клапанов Обладающий значительной пропускной способностью главный предохранительный клапан К началу страницы Устанавливается на Магистрали (емкости или резервуаре), а имеющему меньшее проходное сечение импульсному клапану отводится роль управляющего элемента ,
  • Командой к срабатыванию главного клапана — перемещению запирающего элемента и последующему сбросу избыточной рабочей среды — служит сигнал, поступающий от импульсного.
  • Главный предохранительный клапан является клапаном непрямого действия, поскольку для его управления используется не энергия среды, непосредственно воздействующая на запирающий элемент, а другой, импульсный клапан.
  • В качестве импульсных клапанов могут использоваться как клапаны прямого, так и непрямого (управляемые от постороннего источника энергии или электроэнергией) действия.
  • Импульсно-предохранительные устройства, прежде всего, востребованы при обслуживании оборудования большой единичной мощности, когда в случае возникновения нештатных ситуаций необходим сброс значительных количеств рабочей среды.
  • ИПУ дороже обычных предохранительных клапанов, но с увеличением энергетических параметров объекта разница между ИПУ и множеством заменяющих его предохранительных клапанов (одним в данном случае не обойтись) сокращается.

Мембранно-разрывные устройства (МРУ)

Мембранно-разрывные устройства (МРУ) являются примером одноразовой арматуры — после их срабатывания приходится заменять мембраны или устройство целиком (МРУ состоит из разрывной предохранительной мембраны и узла ее крепления).

При давлении срабатывания мембранно-разрывные устройства способны обеспечить максимально быстрый сброс рабочей среды. Их используют, если рабочая среда может оказать негативное влияние на работу «обычного» предохранительного клапана.

Например, вызвать его коррозию или обладает склонностью к полимеризации, кристаллизации и т. Д.

Использование МРУ позволяет увеличить пропускную способность систем сброса давления и служить своего рода страховкой от недостаточной герметичности предохранительного клапана при работе с токсичными или взрывопожароопасными средами.

Изготавливаются МРУ ломающиеся, разрывные, с принудительным разрушением, срезные. Одноразовость — не единственная особенность МРУ. После их разрыва сброс рабочей среды необходимо восстанавливать уже без их участия, тогда как предохранительный клапан в случае нормализации давления самостоятельно возвращается в «штатное» положение.

Мембранно-предохранительные устройства (МПУ)

Объединение в один технологический узел мембранно-разрывного устройства и предохранительного клапана позволяет говорить еще об одном виде предохранительной арматуры — мембранно-предохранительных устройствах (МПУ). Их отличает малая инерционность, быстрый сброс большого количества рабочей среды.

На ответственных производствах с непрерывным технологическим циклом находит применение параллельная установка двух мембранных предохранительных устройств.

Пока первое находится под давлением, другое пребывает в резерве. При необходимости давление мгновенно переключается на него, не приводя даже к минутной задержке производственного процесса.

Резервное МПУ выполняет функции рабочего, пока вышедшее из строя МПУ приводится в порядок.

Применение предохранительной арматуры

Без использования предохранительной арматуры невозможно обеспечить безопасную эксплуатацию широкого спектра энергетического, промышленного, коммунального и иного оборудования — везде, где есть газожидкостные среды и сосуды, работающие под давлением. О том, сколь важна предохранительная арматура, свидетельствует следующий факт: в случае обнаружения неисправности предохранительного клапана котел, равно как и любой сосуд, работающий под давлением, должен быть немедленно остановлен и отключен.

Особенно значимое место занимает предохранительная трубопроводная арматура в системах газоснабжения, где нарушение давления рабочей среды может означать не просто выход оборудования из строя, а возникновение аварийной, потенциально опасной для жизни людей или чреватой техногенной катастрофой, ситуации. Автоматическое прекращение подачи газа в случае недопустимого изменения давления обеспечивают предохранительные запорные клапаны (ПЗК), а также клапаны предохранительные запорные КПЗ и КПЗЭ (буква «Э» обозначает опцию автоматического взведения затвора). Технические устройства, в конструкции которых совмещены запорная арматура и предохранительные клапаны, словно намекают о существовании комбинированной арматуры, сочетающей свойства запорной и предохранительной арматуры. Но в «ГОСТ 24856-2014. Арматура трубопроводная. Термины и определения» термин запорно-предохранительная арматура не используется.

Кроме упомянутых изделий в газовой отрасли применяются: клапаны предохранительно-запорные КПН, ПКН и ПКЭН (электромагнитные); КПЭГ — клапаны предохранительные электромагнитные газовые; предохранительные сбросные клапаны (ПСК); предохранительные сбросные устройства (ПСУ) и другие, призванные обеспечить безопасность эксплуатации сетей газоснабжения и газораспределения арматура и предохранительные устройства.

Различные виды трубопроводной арматуры — запорная, обратная, регулирующая и предохранительная арматура.

— На нефтепроводах используются предохранительная арматура трубопроводов большой протяженности, вносящая весомый вклад в обеспечение их безопасной эксплуатации, представлена ​​главным образом предохранительными клапанами, при чрезмерном повышении давления обеспечивающими сброс избыточных объемов нефти в резервные емкости.

Колебания давления транспортируемой среды на нефтепроводах (а они могут происходить из-за неравномерности параметров работы нагнетательных установок) проявляются в виде волновых и ударных процессов, приводящих к коррозии труб, нарушению сварных швов и соединительных фланцев.

Большое значение имеет предохранительная арматура при эксплуатации водопроводных сетей, не позволяя давлению в трубах «зашкаливать» выше установленных значений. Такое повышение давления может быть спровоцировано различными причинами: прекращением работы насосов из-за остановки подачи электроэнергии, внезапным отключением отдельных участков и проч.

Предохранительная арматура используется фактически во всех пневмо- и гидросистемах, входящих в состав самого разного промышленного оборудования. Упомянуть все невозможно. Вот лишь несколько примеров: кузнечное, кузнечнопрессовое и штамповочное оборудование; аграрно-промышленный комплекс; железнодорожный транспорт; обогащение полезных ископаемых; оборудование ГЭС, АЭС, ТЭС, ТЭЦ и т. д.

Требования к предохранительной арматуре

Предохранительная арматура должна отвечать многим требованиям.

Но самое главное — быть надежной. Термин «надежность» в данном случае означает способность выполнять требуемые функции на протяжении заданного времени и условий применения в заданных режимах и пределах. В том числе:

  • обеспечивать требуемую пропускную способность в открытом положении;
  • безотказно срабатывать в случае нарушения параметров работы системы, за которое конкретная единица предохранительной арматуры «несет ответственность»;
  • гарантировать необходимую герметичность в положении «закрыто»;
  • для арматуры многократного пользования — возвращаться в положение «открыто», при нормализации параметров;
  • стабильно функционировать на протяжении всего положенного срока эксплуатации.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector