Предохранительная арматура
Предохранительная арматура используетсядля автоматического выпуска избыткажидкой, паро- или газообразной среды из системы высокого давления причрезмерном повышении давления в ней в систему низкого давления или ватмосферу. Она обеспечивает безопасную эксплуатацию установок ипредотвращение аварий.
Изделия выполняются в виде предохранительных клапанов (арматурамногократного использования) или разрывных устройств — мембран,колпачков (арматура одноразового использования). Разрывные устройстваприменяются в тех случаях, когда по условиям безопасности требуетсябыстрое открытие больших проходов для сброса большого количества среды.Они обладают минимальной инерционностью присрабатывании и способны сбросить среду при очень быстром повышениидавления. Предохранительные мембраны выполняют разрывными, срезными, ломающимися, выщелкивающимися, специальными с принудительным разрушениемот прокалывания или взрывной искры.
Применение разрывныхограничивается тем, что при их разрушении полностью теряетсяпродукт, находящийся в системе. Поэтому разрывные мембраны иногдаустанавливают параллельно или последовательно с предохранительнымиклапанами. В первом случае мембрана рассчитывается на давлениесрабатывания несколько более высокое, чем у предохранительного клапана, чтобы обеспечить дополнительный сброс среды при экстремальных условиях.Во втором случае их устанавливают передпредохранительным клапаном для его защиты от коррозии, загрязнения иисключения пропусков среды при закрытом клапане во время нормальнойработы установки.
Классификация предохранительных клапанов
По принципудействия:
- прямого действия, открывающиеся непосредственно под действием давления рабочейсреды;
- непрямого действия — в этом случае открытие главного предохранительного клапанаосуществляется с помощью специального привода.
Клапаны непрямогодействия подразделяются наследующие типы:
- импульсно-предохранительные, в которых импульсом для срабатывания служитта же рабочая среда, поступающая из импульсного предохранительногоклапана, настроенного на заданное повышение давления;
- со вспомогательным управлением, в которых осуществляется принудительное открытие от постороннего источника энергии.
Клапаны совспомогательным управлением комбинированные. В них главныйклапан должен работать и как клапан со вспомогательным управлением, икак клапан прямого действия на случай выхода из строя вспомогательногоуправления.
По характеру подъема замыкающегооргана:
- пропорционального действия (используются на несжимаемых средах), имеющиепропорциональную характеристику подъема. В них подъем золотникапроисходит равномерно, пропорционально повышению давления в системе.Их иногда называют разгрузочными, перепускными, а такжерегуляторами давления«до себя»;
- двухпозиционного действия. В этих клапанах после небольшого повышениядавления золотник рывком поднимается на заданную величину практическибез изменения давления среды. Такие клапаны применяются в системах спостоянным расходом газа в аварийном режиме. Пропорциональный илидвухпозиционный подъем золотника в клапанах обеспечивается ихконструктивным исполнением.
По высоте подъема замыкающего органа:
- малоподъемные, вкоторых высота подъема золотника составляет не более 0,05 диаметра седла.Лимитирующим сечением в клапане является щель, образованная уплотняющимиповерхностями золотника и седла. Эти клапаны работают как клапаныпропорционального действия, их установка допускается при небольшихрасходах, в основном на жидкихсредах;
- среднеподъемные, вкоторых высота подъема золотника составляет 0,05... 0,25 диаметраседла. Лимитирующим сечением для них также является щель. Эти клапанывыполняются пропорционального или двухпозиционного действия. Ониприменяются, как правило, дляжидкостей;
- полноподъемные, вкоторых при срабатывании сечение в щели равно или больше самого узкогосечения седла, то есть высота подъема золотника — более 0,25 диаметраседла. Лимитирующим сечением в них является самое узкое сечение в седлеклапана. Эти клапаны двухпозиционного действия. Для достиженияавтоматического полного подъема здесь используется энергия расширенияпара или газа. Для использования напора истекающей среды в клапанеустраиваются специальные диски или поршни.
По способу выпуска избыточной среды:
- открытые, в которых рабочая среда выпускается в атмосферу (такие клапаны работают без противодавления);
- закрытые, которые не сообщаются с атмосферой (такие клапаны выпускают рабочую среду в закрытую систему).
По виду нагрузки на золотник:
- грузовые (или рычажно-грузовые), в которых герметизация запорного органа обеспечивается с помощью груза;
- пружинные, вкоторых герметизация запорного органа обеспечивается усилием пружины.Эти клапаны находят наиболее широкое распространение. Ониимеют простую конструкцию, обладают высокой чувствительностью ивесьма надежны;
- рычажно-пружинные клапаны — применяются оченьредко;
- магнитно-пружинные клапаны, в которых усилие магнита добавляется кусилию пружины при закрытом положении, чем достигается высокаягерметичность в затворе;
- клапаны с газовойкамерой, у которых нагрузка на золотник создается сжатым газом, находящимся в герметически закрытой камере и действующим черезспециальную мембрану и шток на золотник клапана.
По направлению воздействия среды на золотник клапана:
- клапаны с подачей среды под золотник;
- клапаны с подачейсреды на золотник. Чувствительным элементом здесь может служитьпоршень, сильфон или мембрана.
По виду разгрузки послезолотниковой зоны:
- неразгруженные, вкоторых на золотник действует неуравновешенное усилие от статического идинамического противодавления. Последнее возникает из-за наличиясопротивления отводящей линии. Предназначены для установки в линиях смалым сопротивлением на сбросе и при постоянном статическомпротиводавлении, изменение которого не должно быть более10 %;
- разгруженные, вкоторых усилие противодавления не воздействует на золотник на площади, равной площади прохода в седле. Они выполняются с разгрузочным элементомв виде сильфона, мембраны или поршня и предназначены для работы всистемах с большим ипеременным противодавлением.