Назначение и функции предохранительных клапанов
Основное назначение предохранительного клапана — защита жизни, имущества и окружающей среды. Предохранительный клапан предназначен для сброса избыточного давления из контейнеров или оборудования, предотвращения дальнейшего выброса жидкости и повторного закрытия после восстановления нормальных условий.
Предохранительный клапан — это защитный клапан, и во многих случаях он является последней линией обороны. Важно убедиться, что предохранительный клапан может работать в любое время и при любых условиях. Предохранительный клапан — это не технологический клапан или регулятор давления, и его нельзя использовать не по назначению. Он должен работать только для одной цели: защиты от избыточного давления.
Причины избыточного давления в системе
Существует несколько причин, по которым давление в сосуде или системе может превысить заданный предел. Стандарт API 521/ISO 23251 Div. 4 содержит подробное руководство по причинам превышения давления.
Самые распространенные из них:
Блокировка процесса нагнетания Воздействие внешнего огня, часто называемое «пожароопасным состоянием» Тепловое расширение Химическая реакция Разрыв трубки теплообменника Отказ системы охлаждения Каждое из перечисленных выше событий может произойти отдельно и независимо друг от друга. Они также могут произойти одновременно. Каждая причина избыточного давления также будет создавать различный массовый или объемный поток, который необходимо сбросить, например, небольшой массовый поток при тепловом расширении и большой массовый поток в случае химической реакции. Пользователь обязан определить наихудший сценарий для определения размера и выбора подходящего устройства сброса давления.
Типы и функции предохранительных клапанов
Существует большое разнообразие предохранительных клапанов, отвечающих самым разным условиям применения и критериям эффективности, предъявляемым различными отраслями промышленности. Кроме того, национальные стандарты определяют множество различных типов предохранительных клапанов. Стандарты ASME I и ASME VIII для котлов и сосудов под давлением, а также стандарт ASME/ANSI PTC 25.3 для предохранительных и сбросных клапанов дают следующее определение. Эти стандарты определяют различные типы используемых предохранительных клапанов, а также указывают их рабочие характеристики:
ASME I Valve — описывает предохранительный клапан, соответствующий требованиям раздела I кодекса ASME для котлов, работающих под давлением, который открывается при превышении давления на 3% и закрывается в пределах 4%. Как правило, он должен иметь два продувочных кольца и обозначаться штампом Национального совета «V». Клапан ASME VIII — предохранительный клапан, соответствующий требованиям раздела VIII кодекса ASME для сосудов, работающих под давлением, который открывается при избыточном давлении 10% и закрывается при 7%. Обозначается штампом Национального совета ‘UV’.
Стандартный предохранительный клапан — клапан, который после открытия достигает степени подъема, необходимой для сброса массового расхода в пределах повышения давления не более чем на 10%. (Для такого клапана характерно действие типа «поп», и его иногда называют высокоподъемным).
Предохранительный клапан полного подъема — предохранительный клапан, который быстро открывается после начала подъема, в пределах 5% повышения давления, до полного подъема, ограниченного конструкцией. Величина подъема до быстрого открытия (пропорциональный диапазон) не должна превышать 20%. Предохранительный клапан с прямой нагрузкой — Предохранительный клапан, в котором усилию открытия под тарелкой клапана противостоит усилие закрытия, например, пружина или груз. Пропорциональный предохранительный клапан — Предохранительный клапан, который открывается более или менее регулярно в ответ на повышение давления. Внезапное открытие в диапазоне подъема 10% не произойдет без повышения давления. После открытия при давлении не более 10% эти предохранительные клапаны обеспечивают необходимый подъем сбрасываемого массового потока. Мембранный предохранительный клапан — предохранительный клапан с прямой нагрузкой, в котором линейные подвижные и вращающиеся элементы и пружины защищены от воздействия жидкости мембраной Сильфонный предохранительный клапан — предохранительный клапан с прямой нагрузкой, в котором подвижные и (частично или полностью) вращающиеся элементы и пружины защищены от воздействия жидкости сильфоном. Сильфон может быть сконструирован таким образом, чтобы компенсировать воздействие обратного давления. Управляемый предохранительный клапан — Состоит из основного клапана и управляющего устройства. Также включает предохранительные клапаны прямого действия с дополнительной нагрузкой, где дополнительная сила увеличивает усилие закрытия до достижения заданного давления.
Разница между предохранительным клапаном и предохранительным сбросным клапаном;
Перепускной клапан — это клапан, предназначенный для контроля давления в сосуде или системе до определенного заданного уровня. Предохранительный клапан, с другой стороны, — это клапан, используемый для сброса избыточного давления из сосуда или оборудования, когда заданное давление превышает определенный заранее установленный предел.
