Виды предохранительных клапанов

Данные элементы защиты классифицируют по-разному.

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

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.

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.

Скачать образец акта.

Предохранительные клапаны для систем инженерных коммуникаций – Журнал CIBSE

«Трубопроводные» системы инженерных сетей требуют защиты, если при разумно предсказуемых условиях эксплуатации внутреннее давление может превышать максимально допустимое давление. Это вопрос оценки риска для обеспечения безопасной и эффективной работы, и во многих случаях для контроля риска потребуется как минимум одно правильно выбранное, установленное и обслуживаемое защитное устройство. «Система безопасности» будет включать в себя предохранительные устройства, свободные от потенциальных блокировок соединения между защищаемым оборудованием и любые выпускные соединения с безопасным местом. Это требует целостной оценки проекта для обеспечения безопасности системы.

Термин «предохранительный клапан» обычно включает предохранительные клапаны, предохранительные клапаны и предохранительные клапаны, и это «оборудование, работающее под давлением», как оно упоминается в директивах ЕС, классифицируется по группам в соответствии с уровнем опасности. Жидкости, используемые в инженерных системах зданий, скорее всего, относятся к группе 2 в стандартах (тогда как группа 1 относится к тем, которые классифицируются как «опасные»). Группа жидкостей обычно используется как часть оценки «категории» риска; тем не менее, предохранительные клапаны общего назначения в любом случае подпадают под наиболее строгую категорию 4, которая определяет уровень проектирования и контроля качества производства для обеспечения соответствия, которое позволяет предохранительному устройству иметь требуемую по закону маркировку СЕ.

В Великобритании конкретные требования к безопасности системы в основном охватываются Правилами оборудования, работающего под давлением (безопасность) 2016 ¹ , и Правилами простых сосудов под давлением (безопасность) 2016 ² , которые реализуют Директивы 2014/68/ЕС, Директива по оборудованию (PED) и 2014/29/EU, Директива по простым сосудам под давлением (SPVD). Правила особенно важны, когда системы работают при давлении выше 50 кПа (0,5 бар, водяной столб 5,1 м).

Недавно пересмотренная часть 1 стандарта Предохранительные устройства для защиты от избыточного давления , BS EN ISO 4126:2019, определяет общие требования к предохранительным клапанам и методы испытаний клапанов, настроенных на манометрическое давление 0,1 бар и выше. (Этот стандарт заменяет отозванный, но часто цитируемый стандарт Великобритании BS 6759. ³ ) ISO 4126 состоит из 11 частей, в которых рассматриваются различные требования по защите от избыточного давления. Он описывает предохранительный клапан как «клапан, который автоматически, без помощи какой-либо другой энергии, кроме энергии соответствующей жидкости, сбрасывает такое количество жидкости, чтобы предотвратить превышение заданного безопасного давления, и который предназначен для повторного сброса давления». закройте и предотвратите дальнейший поток жидкости после «восстановления нормальных условий работы под давлением».

Предохранительный клапан может обеспечить защиту от опасностей, возникающих в ряде сценариев. Это может быть, например, засорение резервуара или сброса трубопровода; чрезмерное тепло от внешних источников, таких как солнце или другое оборудование, которое может вызвать расширение жидкости в трубопроводе; тепловое расширение системы из-за тепловых колебаний за пределы ожидаемых проектных условий; и выход из строя компонента трубопровода, такого как неэффективный, неисправный или поврежденный регулирующий клапан или другой компонент, который может помешать адекватному или любому сбросу.

При оценке ожидаемой производительности клапана обычно используются некоторые термины для описания работы клапана, как показано в таблице 1 и на рисунке 1.

Пружинные предохранительные клапаны прямого действия, как показано на рисунках используется в системах инженерных коммуникаций. Пружина предварительно сжата, чтобы приложить усилие вниз к диску, удерживая его на седле, чтобы обеспечить герметичное уплотнение. Если давление в системе превышает заданное значение, оно преодолевает усилие пружины, и начинается поток.

Рис. 2: Пример пружинного предохранительного клапана прямого действия

На рис. 3b показан комбинированный предохранительный клапан температуры и давления. В дополнение к защите от давления, этот клапан также оснащен термостатическим датчиком, который обеспечивает защиту от чрезмерной температуры. Если давление или температура в системе превышают заданное значение, сила пружины преодолевается и начинается подача. Каждый из этих подъемных механизмов работает независимо друг от друга, но управляется с помощью общего седла и диска. Как правило, клапан можно настроить на температуру от -20°C до 9°C.5°С.

Работу предохранительного клапана можно рассматривать в трех состояниях: в равновесии, открытом и закрытом. Когда закрывающие силы, действующие для закрытия предохранительного клапана, уравновешены с открывающими силами, действующими для его открытия, он находится в состоянии равновесия (определяемом в ISO 4126 как «установочное давление»). Это показано на рис. 4 для предохранительного клапана, в котором седло клапана и диск находятся в непосредственном контакте. В этом положении потока нет, но поток начнется, если давление в системе повысится.

В полностью открытом состоянии, как показано на рис. 5, предохранительный клапан может пройти максимальную/номинальную производительность при указанном избыточном давлении (не заданном давлении). Чтобы предохранительный клапан оставался открытым, сила жидкости на нижней стороне диска должна превышать силу равновесия (силу приложенной пружины и противодавления).

Клапан будет полностью закрыт, когда сила закрытия (пружина + противодавление) превышает силу открытия. Термин продувка используется для обозначения разницы между установленным давлением и давлением повторной посадки предохранительного клапана, выраженной в процентах от установленного давления, поэтому…

Давление в системе – давление продувки = давление закрытия

Предохранительные клапаны следует тщательно выбирать и выбирать для конкретного применения, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность. Размер напрямую влияет на работу клапана. Например, клапаны увеличенного размера частично приподнимутся при установленном давлении, а затем снова сядут на свое место. Это потенциально может вызвать «дребезжание» диска и повреждение седла и поверхностей диска. Слишком большие клапаны также могут привести к выбросу чрезмерного количества жидкости.

При расчете размера и выборе подходящего и правильно подобранного предохранительного клапана необходимо учитывать три основных фактора: область применения, установленное давление и пропускная способность.

Рассмотрение заявки включает в себя расположение предохранительного клапана. Например, его можно использовать для защиты котла, для сброса избыточного давления в насосе или для обеспечения целостности сосуда (резервуара). Жидкость, находящаяся в системе — в инженерных сетях это, скорее всего, вода, воздух или пар — будет влиять на выбор материала и конструкции клапана.

Необходимо установить заданное давление предохранительного клапана. Если требуемое давление срабатывания не было указано во время расчета, его можно рассчитать по рабочему давлению системы (в той точке системы, где должен быть установлен клапан). Если рабочее давление известно, установочное давление может быть установлено с использованием эмпирических данных, установленных производителями и операторами зданий. Так, например, производитель ⁴ рекомендует, чтобы для системы жидкость/вода заданное давление было равно рабочему давлению +0,7 бар или рабочему давлению x 1,1 (в зависимости от того, что больше).

Тщательное рассмотрение требований необходимо в тех случаях, когда единственной доступной информацией является максимальное номинальное давление/мощность источника тепла, например, при защите системы с бойлером или пластинчатым теплообменником. Это значение является просто констатацией максимальной производительности устройства и вряд ли отражает фактическое рабочее давление. Управление по охране труда и технике безопасности Великобритании (HSE) публикует полезный утвержденный свод правил и руководящий документ — L122 Безопасность систем, работающих под давлением ⁵ — что предупреждает, что терминология, используемая для разных типов систем, будет различаться. Например, безопасный рабочий предел для котла может быть известен как «максимально допустимое рабочее давление», тогда как безопасный рабочий предел для холодильной установки будет выражаться в терминах минимальной и максимальной температуры. В сомнительных случаях или при неясности информации рекомендуется запросить дополнительную подробную информацию у производителя или другой компетентной организации. Поскольку предохранительный клапан является неотъемлемой частью всей системы, давление срабатывания предохранительного клапана не должно превышать расчетное давление защищаемой системы, и его следует выбирать соответствующим образом с учетом рабочего давления защищаемой системы. предохранительным устройством.

Пропускная способность — это скорость жидкости, которую необходимо выпустить при заданном давлении для поддержания безопасных условий в системе. Так, например, пропускная способность для системы водогрейного котла будет напрямую связана с мощностью котла и указана как таковая, а в невентилируемой насосной системе охлажденной воды пропускная способность будет равна максимальному расходу охлажденной воды.

Положение предохранительного клапана в системе может напрямую влиять на его работу и пропускную способность. Как указано в BS ISO 4126-9:2008 (часть стандарта, которая рассматривает применение и установку предохранительных устройств, обычно используемых в системах инженерных коммуникаций здания) «проблемы в работе могут возникнуть при сбросе давления из-за выбора неподходящего устройства или из-за того, что на правильно выбранное устройство неблагоприятно влияет неправильное обращение, неправильная установка или отсутствие технического обслуживания». Опыт производителей и рекомендации из таких документов, как BS ISO 4126-9, обеспечат необходимые знания для правильной установки предохранительных клапанов. Если клапаны монтируются не в вертикальном положении, необходимо учитывать рекомендации производителя клапана. Если имеется испытательный рычаг (например, как показано на рисунках 2-7), его следует расположить вверху, чтобы обеспечить доступ к нему.

Впускной и выпускной трубопроводы должны иметь надлежащую опору, чтобы гарантировать, что на предохранительный клапан не будут передаваться неприемлемые механические нагрузки, и, таким образом, трубопровод должен выдерживать воздействие сил реакции при сбросе клапана. Конструкция трубопровода должна выдерживать термические напряжения, возникающие во впускном и выпускном трубопроводе. Вибрационные нагрузки, в том числе вызванные плохой геометрией потока во впускных и выпускных трубопроводных системах, должны быть сведены к минимуму, чтобы избежать преждевременного выхода клапана из строя. Рекомендации предполагают, что трубопроводные соединения от защищаемой системы к предохранительному клапану должны иметь перепад давления не более 3% от давления на клапане при его работе с максимальным расходом.

Клапаны регулирования расхода не должны устанавливаться между предохранительным клапаном и защищаемой системой. Как указано в BS ISO 4126-9, предохранительные клапаны могут быть вручную изолированы от оборудования, если источник давления, который может привести к небезопасному состоянию, одновременно изолирован от защищаемого оборудования. Устройства безопасности, подлежащие обслуживанию, должны быть изолированы от работающего оборудования, но важно, чтобы работающее оборудование оставалось полностью защищенным от потенциальных источников избыточного давления. Любые меры, предусмотренные для изоляции любого одного предохранительного устройства (например, для тестирования или обслуживания), должны гарантировать, что оставшиеся предохранительные устройства, подключенные к оборудованию, могут в любой момент обеспечить полную требуемую пропускную способность. Для этого могут использоваться такие устройства, как ручные трехходовые клапаны, переключающие клапаны, механические блокировки и запорные клапаны.

Детали соединения могут неблагоприятно повлиять на работу предохранительных клапанов. Расположение трубопроводов, приближающихся к входу предохранительного клапана, таких как фитинги, изгибы и боковые соединения (как на рис. 6), может повлиять на его работу, так как это повлияет на режимы потока. На стороне нагнетания клапана перевернутый выход (как показано на рис. 6 и рис. 7) создаст противодавление на диске предохранительного клапана из-за напора жидкости в стояке, что повлияет на установленное давление.

Предохранительные клапаны должны быть включены в программу планового технического обслуживания, чтобы гарантировать, что устройство будет продолжать работать должным образом, срок службы клапана будет продлен, а работа системы будет соответствовать страховым требованиям. У производителей будут инструкции по программам и процедурам тестирования и технического обслуживания. Конкретная программа технического обслуживания должна учитывать рекомендации производителя, а также конкретные условия системы и ее местонахождение.

© Tim Dwyer, 2020.

■ Выражаем благодарность NABIC за основной материал, упомянутый при подготовке этой статьи. Ссылки на стр. 68 журнала CIBSE за октябрь 2020 г.

Ссылки

1 Правила безопасности оборудования, работающего под давлением, 2016 г. (Законодательный акт Великобритании 2016 г. № 1105)
2016 № 1092)
3 Изъят Замененный стандарт Великобритании BS 6759-1 1984 Предохранительные клапаны. Спецификация на предохранительные клапаны для пара и воды
4 Рекомендация NABIC – прямое сообщение
5 Утвержденный свод правил и руководство L122 Безопасность систем, работающих под давлением , UK HSE 2014

Заполните анкету

Гидравлические предохранительные клапаны | Экзотическая автоматизация и поставка

С 2006 года компания Control Reliable Hydraulic Safety Valves (официально Sidener Hydraulic Safety Valves) включает в себя новейшие технологии и использует последние стандарты безопасности, чтобы помочь машинам работать безопаснее и повысить производительность. Клапаны представляют собой надежные электромагнитные клапаны с резервным управлением, которые позволяют использовать «альтернативные методы» в соответствии со стандартом блокировки/маркировки. Кот. 3 конфигурации PLd являются избыточными, поэтому при отказе одного канала второй канал надежно выполняет функцию безопасности.

Два типа гидравлических предохранительных клапанов доступны для модели
Покрывают все ваши потребности в области безопасности

Часто задаваемые вопросы

В: Что такое надежность управления?
A: Надежность управления по существу означает, что система безопасности должна быть спроектирована, сконструирована и установлена ​​таким образом, чтобы отказ одного компонента внутри устройства или системы не препятствовал нормальному останову машины, но препятствовал следующему машинному циклу. с момента запуска до устранения неисправности. Для достижения «надежности управления» устройство должно иметь как резервирование, так и обнаружение неисправностей.

В: Что такое гидравлический предохранительный клапан?
A: Предохранительный клапан, относящийся к гидравлической системе, представляет собой компонент, который при правильном применении может открыть доступ в опасную зону. Это достигается за счет изоляции источника гидравлической жидкости от системы и сброса любого остаточного давления в системе после клапана в бак.

В: Как работает предохранительный клапан?
A: При нормальной работе клапан работает как традиционный 3-ходовой. Если какой-либо из резервных элементов выйдет из строя, ПЛК или реле безопасности, контролируя состояние резервных переключателей, подадут команду клапану в безопасное состояние.

В: Какие существуют 3 типа гидравлических клапанов?
A: Надежные предохранительные клапаны Control Reliable Safety Valves бывают трех различных конфигураций: 2-ходовые для запирания, 3-ходовые для запирания и стравливания, а также LOTO или Lockout/Tagout.

В: В чем разница между предохранительным и предохранительным клапаном?
A: Предохранительный клапан — это устройство, ограничивающее максимальное давление в системе. Он действительно помогает защитить систему и окружающую среду от катастрофических отказов из-за избыточного давления, но это не настоящий продукт безопасности. Предохранительные клапаны, на которые мы ссылаемся, представляют собой устройства с избыточным контролем, которые отвечают строгим требованиям организаций по стандартизации безопасности, таких как ANSI и ISO.

В: Что такое гидравлический запорный клапан?
A: Запорный клапан, относящийся к гидравлической системе, представляет собой компонент, который при правильном применении может открыть доступ в опасную зону. Это достигается за счет изоляции источника гидравлической жидкости от системы.

В: Как работает запорный клапан?
A: При нормальной работе клапан работает как традиционный двухходовой.