Разновидность и принцип действия предохранительных клапанов (газ, пар, вода). Порядок и сроки их проверки

Для сброса газа за регулятором в случае кратковременного повышения давления газа сверх установленного - должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПСК — это закрытая в эксплуатационном состоянии арматура. Она открывается на краткий период времени, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения автоматически закрывается.

ПСК бывают пружинные и мембранные.

ПСК должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания и прилипания клапана к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.

ПСК подразделяются на полно подъёмные и мало подъёмные. У мало подъёмных клапанов открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода. Полно подъёмные клапаны (СППК) открываются полностью и резко, рывком, и так же резко, с ударом золотника о седло, закрываются при понижении давления. То есть полно подъёмный клапан имеет двухпозиционное положение: «закрыто-открыто».

При достижении максимально допустимого давления настройки затвор ПСК должен безотказно открываться до полного подъёма, в открытом положении работать устойчиво. Затвор должен закрываться при понижении давления до номинального или ниже его на 5% и обеспечивать герметичность. В случае запаздывания закрытия затвора давление среды в сети может значительно понизиться, что может привести к нарушению режима работы системы, а также выбросу в атмосферу относительно большого количества газа.

У мало подъёмных ПСК при закрытии затвора после сброса необходимого количества газа, трудно достигнуть герметичности затвора, т. к. для этого бывает необходимо приложить усилие большее, чем в режиме «закрыто». Такие ПСК прекращают сброс газа только после уменьшения давления до 0,8–0,85 % рабочего давления, что приводит к постоянному или длительному сбросу газа в атмосферу. Главным преимуществом мембранных ПСК является наличие в их конструкции эластичной мембраны, выполняющей роль чувствительного элемента. Если в пружинных клапанах золотник выполняет функции и чувствительного элемента, и запорного органа, то в мембранных клапанах золотник выполняет только запорные функции. Мембрана позволяет увеличить чувствительность ПСК в целом и расширить область их использования, включая низкое давление газа. ПСК должны обеспечивать открытие при превышении установленного рабочего давления не более чем на 15%. Выбор конструкции ПСК должен производиться в соответствии с пропускной способностью.

Кроме этих ПСК, сбросные клапаны могут являться также частью (составным элементом) комбинированных регуляторов давления газа.

Принцип действия ПСК (газ):

Предохранительный сбросной клапан ПСК-50:
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — клапан с направляющей; 4 — пружина; 5 — регулировочный винт; 6 — мембрана; 7 — тарелка; 8 — тарелка пружины.

Чугунный корпус 1 выполнен в виде усеченного конуса с фланцем, седлом и двумя отверстиями с резьбой трубной цилиндрической 2 дюйма. Седло перекрывается клапаном 3 с резиновым уплотнением. Клапан собран с мембраной 6, которая жестко закреплена между клапаном 3 и тарелкой 7. В свою очередь, мембрана 6 закреплена между корпусом 1 и крышкой 2.

Пружина 4 зажата между тарелками 7, 8 мембраны и регулировочного винта 5. Путем вращения регулировочного винта 5 перемещается нижняя тарелка 8, изменяя, таким образом, усилия пружины 4, которая определяет настройку клапана 3 на давление в заданных пределах.

Газ из сети через входной патрубок корпуса входит в над мембранную полость. При установившемся режиме контролируемое давление газа в установленных пределах уравновешивается настроенной пружиной и клапан герметично закрыт.

Когда давление газа в сети (также и в над мембранной полости) превысит предел настройки, мембрана 6, преодолевая усилия пружины 4, опустится вместе с клапаном 3, открывая при этом выход газа в атмосферу через выходной патрубок.

Сброс газа произойдет до снижения давления в сети ниже настроенного, после чего под действием пружины 4 клапан 3 закроется.

Клапан пружинный предохранительный СППК (пар, вода, газ):

СППК применяются в промышленных резервуарах, котлоагрегатах, технических ёмкостях и трубопроводах для автоматического сброса рабочей среды в атмосферу (газ, пар) или в отводящий трубопровод (жидкость). После снижения давления до нужного предела предохранительный клапан прекращает сброс.

Предохранительные клапаны СППК изготавливаются с муфтовым и фланцевым соединением, с переключающим устройством ПУ для принудительного открытия либо без него.

Давление закрытия клапанов – Р закрытие не менее 0,8 Р настроечное.
Р настроечное (наибольшее, избыточное давление на входе в клапан, при котором обеспечивается заданная герметичность в затворе).
Давление полного открытия клапанов равно:
- (Рн+0,5) кгс/см2- при давлении настройки от 0,5 до 3 кгс/см2;
- 1,15 Рн кгс/см2- при давлении настройки свыше 3 кгс/см2до 60 кгс/см2;

ПОРЯДОК И СРОКИ ПРОВЕРКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

Проверку исправности действия ПСК продувкой, а также его настройку следует производить не реже 1 раза в 3 месяца. Если по режимным условиям нет возможности поднять давление до уставки срабатывания ПСК, то допускается производить проверку ПСК ручным подрывом при рабочем давлении. О проведении данной проверки делается запись в соответствующий журнал.

Подрыв СППК (вода, пар) производится один раз в сутки (смену). Полная разборка, чистка, притирка и настройка – один раз в год.