чем оборудуются рычажно грузовой предохранительный клапан

Предохранительный клапан

Любая система, работающая под давлением, нуждается в защите от перегрузок по давлению, возникающих в нештатных или аварийных ситуациях. Для этого применяются предохранительные клапаны. Они различаются по конструкции и характеристикам, для каждой установки — газовой или жидкостной — можно подобрать подходящую предохранительную арматуру.

Назначение

Основное назначение предохранительного клапана – защита системы от повышенного давления, которое может привести к ее повреждению или даже разрушению. Клапан сбрасывает излишки рабочей среды при превышении предельного значения ее напора. Сброс происходит в дренажную систему или в атмосферу. После того, как давление в системе упадет до нормального, предохранительный клапан закрывается и сброс прекращается.

Принцип действия клапанов

Принцип работы любого предохранительного клапана чрезвычайно прост. Запирающий элемент прижимается к седлу пружиной. По мере роста давления оно начинает превозмогать силу сжатия пружины, сжимая ее и отодвигая запорный элемент от седла. В открытый просвет устремляются излишки жидкости или газа. По мере выхода напор снижается, пружина отжимает запорный элемент обратно к седлу.

Устройство закрывается и готово к следующему рабочему циклу. Сила сжатия пружины, а, следовательно, порог срабатывания регулируется винтом.

Классификация предохранительных клапанов

Специалисты классифицируют устройства по различным параметрам.

По принципу действия:

По способу открытия затвора:

По способу нагружения золотника:

Существуют и другие типы аварийных предохранительных клапанов, применяемых в специальных промышленных установках.

Различия в конструкциях

Устройство различных предохранительных клапанов может различаться. Так, большая часть арматуры выпускается с одним седлом. Можно встретить и конструкции, в которых два седла (и два штока с пружинами) установлены рядом.

По отношению высоты подъема запорного элемента к его диаметру различают:

Чем выше степень подъема, тем быстрее срабатывает устройство. Малоподъемные модели применяются для жидкостей, там, где не требуется сбрасывать большие объемы для снижения давления до нормального. В них высота подъема пропорциональна напору среды. Полноподъемные называют также двухпозиционными. Они имеют два положения: «Открыто» и «Закрыто» и предназначены для:

Такая конструкция позволяет быстро сбросить значительный объем газа или жидкости и применяется в особо ответственных установках и технологических комплексах.

Самые серьезные конструктивные различия наблюдаются в способах приложения нагружающей силы к запорному органу.

Пружинные клапаны

Наиболее распространены в бытовых системах- водонагревательных, водопроводных, отопительных. Золотник прижимается к седлу силой сжатой пружины. Изменяя степень предварительного сжатия пружины регулировочным винтом, можно настраивать ее на разные предельные значения. Многие модели снабжаются рычагом принудительного ручного открытия затвора для того, чтобы время от времени проверять работоспособность. Для устройств, работающих в опасных и вредных для здоровья средах, ручная контрольная продувка не предусматривается. Пружины, седла и камера устройств, работающих в агрессивных жидкостях и газах, покрывается специальными антикоррозийными покрытиями.

Шток, проходящий через корпус, уплотняется двойным сальником из особо стойких материалов (специальные сорта резины, фторопласт), исключающим в нормальных условиях проникновение агрессивных веществ в помещение.

Рычажно-грузовые клапаны

Такие конструкции для противодействия силе напора используют силу земного притяжения. Они могут монтироваться только в строго определенном производителем положении относительно горизонта и не допущены к применению на транспортных средствах и других подвижных объектах. Вес груза передается через рычаг штоку золотника, уравновешивая его до тех пор, пока давление в трубопроводе ниже порогового.

При больших значениях напора заметно увеличиваются габариты рычагов и грузов. Кроме того, они могут входить в резонанс и создавать высокие уровни вибрации.

Чтобы избавиться от этих эффектов, и применяют двухседельные клапаны, каждый из которых невелик по габаритам и весу. Регулировка таких устройств проводится добавлением или удалением части груза, размещенного на рычаге. Они отличаются стабильностью параметров работы и отсутствием эффекта старения пружин, снижающих их упругость.

Магнито-пружинные клапаны

Современные конструкции относятся к изделиям непрямого действия. Запорный элемент приводится в действие соленоидом. В нормальном положении электромагнит прижимает его к седлу, а по достижении предельного напора автоматика управления отключает напряжение на катушке индуктивности. Давление среды отжимает золотник и затвор открывается.

В другой конструкции прижатие осуществляется мощной пружиной, а по достижении порогового значения напора управляющая команда включает соленоид, и он поднимает клапан.

Существует исполнение, в котором соленоид и прижимает золотник, и отжимает его под действием противоположно приложенного напряжения. В случае отключения питания устройство продолжает работать как обычное пружинное.

Главное преимущество магнитных устройств — для задания порогового значения нет необходимости в физическом доступе к арматуре. Порог можно изменить в настройках программы управления в зависимости от текущей ситуации или особенности данной стадии технологического процесса.

Такие конструкции стоят существенно дороже своих механических аналогов, но многократно окупают себя в сложных промышленных установках с большим чистом параметров и влияющих друг на друга элементов.

Технические требования к предохранительным клапанам

Основное требование, предъявляемое к аварийной арматуре- это надежность и четкость срабатывания. Достигается это за счет:

Вся предохранительная арматура обязательно должна периодически испытываться на работоспособность, целостность и качество уплотнений. Для этого ее демонтируют и направляют в сертифицированную поверочную лабораторию или испытательный центр. Для предохранителей, работающих в сложных установках непрерывного цикла, допускается проверка на месте. Ее проводят методом испытания в действии.

Правила и стандарты

Применение предохранительной арматуры регулируется национальными и отраслевыми стандартами, правилами эксплуатации и техническими указаниями.

Для сосудов, работающих под давление, применяют следующие регламентирующие документы:

Системы, защищаемые аварийной арматурой, в случае их нештатной работы или аварии, представляют собой значительную угрозу производственной и общественной безопасности. Поэтому их проектирование, комплектация, монтаж, эксплуатация курируются уполномоченными органами, следящими за соблюдением требований правил и стандартов на всех этапах жизненного цикла оборудования. В РФ это поручено Ростехнадзору.

Выбор аварийной арматуры

При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:

Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.

В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.

Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.

Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.

Источник

Устройство и регулировка рычажно-грузовых предохранительных клапанов

Конструкция и устройство рычажно-грузового предохранительного клапана

Внутри корпуса предохранительного клапана располагается клапан, тарелка которого при помощи направляющих входит внутрь подводящего патрубка и плотно соприкасается с седлом. К тарелке клапана (затвору) с помощью шплинта прикрепляют шток. После чего конструкция из затвора и прикрепленного к нему штока вводится в корпус, который закрывается крышкой. Между крышкой клапана и штоком тарелки сальниковое уплотнение отсутствует. Таким образом, устройство не обеспечивает полную герметичность, поэтому его запрещено использовать в системах, транспортирующих огне- и взрывоопасные рабочие среды, а также в передвижных сосудах.

На крышке корпуса находятся стойки с винтами для фиксации удерживающего штока и направляющая в виде дуги, исключающая чрезмерный подъем рычага при открытии клапана. Установку самого рычага производят таким образом, чтобы выемка на рычаге встала на выемку треугольника штока. Затем в вырезы в стойках на крышке вставляют горизонтальный шток, который фиксируют винтами с контргайками, чтобы исключить перемещение штока в ту или иную сторону. При монтаже предохранительного клапана на трубопровод, котел, емкость или резервуар, фланец на подводящем патрубке крепят к трубопроводу. На подающем трубопроводе, подводящем рабочую среду к клапану, не допускается установка запорной арматуры. Отводящий патрубок должен быть отведен на такое расстояние, чтобы исключить попадание рабочей среды (горячей или перегретой воды, пара и т.д.) на находящийся вблизи обслуживающий персонал.

Принцип действия и настройка рычажно-грузового предохранительного клапана

Рычаг – это основной элемент данных клапанов, на который навешивают груз (утяжелитель) и фиксируют с помощью стопорного винта. От положения утяжелителя зависит открытие устройства: чем дальше расположен груз на рычаге и чем больше его вес, тем большее давление понадобиться для срабатывания устройства. Итак, в предохранительных рычажно-грузовых клапанах сила утяжелителя, поступающая от рычага на шток, противодействует давлению рабочей среды, создающей усилие на золотник.

По завершении настройки и фиксации утяжелителя на устройство надевают защитный кожух и пломбируют его с целью предотвращения несанкционированной перенастройки.

Источник

Назначение устройство принцип действия рычажного предохранительного клапана

Предохранительный клапан предназначен для автоматического предотвращения повышения давления сверх допустимого, путем выпуска рабочей среды в атмосферу и снова закрывающимся при снижении давления. Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15% – для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 Мпа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10% – для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).

Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств.

Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке.

Результаты проверки исправности предохранительных устройств, сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицами, выполняющими указанные операции.

Когда и кем проводится регулировка и настройка предохранительного клапана, какие и где выполняются записи и кем.

Проверка, настройка, регулировка проводиться под руководством ответственного за исправное состояние безопасную эксплуатацию сосуда. Работы выполняется слесарями, аттестованными на знание Правил по эксплуатации сосуда при снятии пред.клапана – на стенде или рабочем месте, когда источник давления может обеспечивать плавное повышение давления при настройки пред.клапана на заданное давление, согласно паспорта пред.клапана или Правил. После проведения регулировки и настройки составляется акт с участием лица проводившего данную регулировку и ответственного, после этого ответственный делает запись в сменном журнале и в ремонтном журнале. Данное указанное давление является обязательным предельным, максимальным давлением для срабатывания пред.клапана на данный сосуд.

Разрешается ли установка запорной арматуры между пред.клапаном и сосудом.

Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным устройством, а также за ним не допускается.

Устройство и принцип работы грузового предх.клапана.

По конструкции механизма обеспечивает поджатие механизма запирающего клапана к седлу, которого под действием груза через рычаг прижимается клапан, Опорами рычага служат призмы. Такая конструкция обеспечивает точность регулирования клапана и требуемую чувствительность. Усилие поджатия регулируется путем перемещения груза по рычагу. Преимуществом груз.клапана является постоянство поджимающего усилие, простата и надежность в регулировании.

Неисправности предх.клапана.

Основными неисправностями являются:

– преждевременное и с запозданием срабатывания и пропуск рабочей среды через клапан,

– клапан будет открываться раньше, чем давление в сосуде достигни установленного, если груз на рычаге уменьшен или сдвинут в сторон) клапана, а на пружинном клапане при недостаточном сжатии пружины,

-клапан будет открываться с запозданием при превышении давления в сосуде выше установленного, если груз на рычаге увеличен или сдвинут к краю рычага, а на пружинном клапане пружина излишне сжата.

-предх.клапан не открывается, если клапан прикипел к седлу возможно при нерегулярной продувки клапана. Прикипевший клапан открывать при помощи удлиненного рычага или ударами молотка запрещается.

Причинами пропуска рабочей среды могут быть (износ клапана и седла, перекос клапана, наличие раковин или твердых частиц на соприкасающихся поверхностях, перекос рычага или штока).

Назначение сифонной трубки.

В необходимых случаях в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, манометр должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

З7. Трехходовой кран, его назначение.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного и отключение манометра.

Обычно на сосудах перед манометром установлен трехходовой кран, что дает возможность проверить исправность манометра в рабочем состоянии не снимая его, подсоединить для проверки контрольный манометр, продуть сифонную трубку и тем самым очистить его внутреннюю полость.

Трехходовой кран предназначен для проверки исправности манометра в рабочем состоянии, для подсоединения контрольного манометра, для продувки сифонной трубки.

Трехходовой кран имеет следующие положения:

1. рабочее положение – это манометр соединен с сосудом.

3. продувка сифонной трубки – ставят пробку крана в положение в котором сифонная трубка соединена с атмосферой и находящийся в трубке конденсат удаляется рабочей средой.

4. набор конденсата – после продувки трехходовой кран на короткое время ставят в нейтральное положение при котором сосуд, манометр и атмосферный канал- отсоединены, происходит набор конденсата в сифонной трубке.

5. проверка рабочего манометра контрольным: к фланцу трехходового крана подсоединяют контрольный манометр для проверки точности показания рабочего манометра.

Требования безопасности по окончанию работ.

Оформить сдачу смены записью в сменном журнале.

Остановку сосуда на ремонт, внутренний осмотр и чистку производить по распоряжению ответственного лица (механика) за его исправное состояние и безопасное действие.

Что необходимо выполнять во всех аварийных случаях сосуда (бака наполнения).

Во всех случаях аварийной остановки сосуда необходимо:

– удалить из сосуда (бака наполнения) сжатый воздух посредством разрядного устройства;

– немедленно закрыть автоклапан и главный запорный вентиль высокого давления и вывесить плакат «Не включать! Опасно!». О причинах и времени аварийной остановки сосуда необходимо сообщить мастеру или лицу, ответственному за исправное состояние и безопасное действие сосудов и произвести соответствующую запись в сменном журнале;

– в случае попадания сжатого воздуха высокого давления в цилиндр пресса, немедленно прекратить работу (запрещается при этом производить обратный ход), перекрыть автоклапан и запорный вентиль на трубопроводе высокого давления и стравить воздух из цилиндра пресса через воздушный клапан.

Требования безопасности во время работы.

Порядок работы сосуда:

Открыть сливную задвижку от наполнительного клапана до сосуда.

Открыть автоклапан высокого давления пресса.

Открыть главный запорный вентиль высокого давления пресса.

Заполнить водой сосуд из главного цилиндра пресса или из магистрального трубопровода до нижнего уровня водомерного стекла или по соответствующему индикатору на пульте управления. Медленным открытием запорного вентиля произвести зарядку сосудов сжатым воздухом из магистрального трубопровода, после чего запорный вентиль должен быть закрыт. Проверить исправность манометра.

Дополнить зарядку сосуда (бака наполнения) водой до рабочего давления используя обратный ход пресса.

После чего ещё раз произвести осмотр сосуда, трубопровода, запорной арматуры и контрольно-измерительных приборов с целью проверки их исправности.

Во время работы следить за исправностью сосуда и арматуры.

Не допускать переполнения сосуда водой свыше допустимого уровня, в случае переполнения сосуда необходимо произвести его перезарядку.

Не допускать повышения давления более разрешённого.

Требование Правил в получении разрешения на эксплуатацию сосуда.

Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, выдается инспектором после его регистрации на основании технического освидетельствования и проверки организации обслуживания и надзора, при которой контролируется:

наличие и исправность в соответствии с требованиями настоящих Правил арматуры, контрольно-измерительных приборов и приборов безопасности;

соответствие установки сосуда правилам безопасности;

правильность включения сосуда;

наличие аттестованного обслуживающего персонала и специалистов;

наличие должностных инструкций для лиц, ответственных за осуществление производственного контроля за соблюдением требовании промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, ответственных за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов;

инструкции по режиму работы и безопасному обслуживанию, сменных журналов и другой документации, предусмотренной Правилами.

Разрешение на ввод сосуда в эксплуатацию записывается в его паспорте.

42. Какими нормативными документами регламентируется безопасная эксплуатация сосудов под давлением.

Рычажный предохранительный клапан

Рычажные предохранительные клапаны устанавливают на участке трубопровода между котлом и запорной выходной задвижкой. Работа рычажных клапанов заключается в следующем. Вода, при повышении давления выше расчетного, приподнимает золотник клапана, преодолевая сопротивление рычага с грузом, и через открытую трубу выбрасывается в раковину. [1]

Рычажные предохранительные клапаны следует хранить в условиях, гарантирующих их от повреждения. Обработанные поверхности деталей должны быть смазаны антикоррозионным составом. Грузы должны быть сняты с рычагов, проходные отверстия – закрыты заглушками, рычаги и золотники – неподвижно закреплены распорками в закрытом положении. [2]

Рычажные предохранительные клапаны следует хранить в условиях, гарантирующих их от повреждений. Обработанные поверхности деталей должны быть смазаны антикоррозионным составом. Грузы должны быть сняты с рычагов, проходные отверстия закрыты заглушками, рычаги и золотники неподвижно закреплены распорками в закрытом положении. [3]

Рычажные предохранительные клапаны можно применять в трубопроводах с нейтральными продуктами, не имеющими запаха, так как шток клапана в крышке не уплотнен. Пружинные предохранительные клапаны предназначены для тех же целей, что и рычажные. Могут устанавливаться на трубопроводах с продуктами, имеющими запах, и с вредными для человека и огневзрьгвоопасными продуктами. [4]

Рычажные предохранительные клапаны могут применяться в трубопроводах с нейтральными продуктами, не имеющими запаха, так как шток клапана в крышке не уплотнен. [5]

Рычажные предохранительные клапаны устанавливают так, чтобы шток золотника находился в строго вертикальном положении. Принцип действия предохранительного клапана сводится к следующему: когда клапан закрыт, золотник плотно прижимается к седлу силой, передаваемой от веса груза через рычаг и шпиндель. Поэтому при установке предохранительного клапана необходимо следить, чтобы положение груза на рычаге клапана было строго зафиксировано и соответствовало бы расчетным данным. Груз обычно закрепляют на рычаге стопорным болтом. Клапан регулируют изменением величины и положения груза на рычаге. [6]

Рычажные предохранительные клапаны следует устанавливать так, чтобы шток золотника находился в строго вертикальном положении. Принцип действия предохранительного клапана сводится к следующему: когда клапан закрыт, золотник плотно прижимается к седлу силой, передаваемой от веса груза через рычаг и шпиндель. Естественно, что чем тяжелее груз и больше расстояние от оси крепления шпинделя до центра груза, тем больше давление, при котором клапан остается закрытым. Поэтому при установке предохранительных клапанов необходимо следить, чтобы положение груза на рычаге клапана было строго зафиксировано и соответствовало бы расчетным данным. [7]

Однако рычажные предохранительные клапаны имеют и существенные недостатки, которые значительно ограничивают область их возможного применения. Применение таких клапанов недопустимо на подвижных установках, а также на установках, способствующих возникновению вибрации. Эти клапаны нельзя применять на установках, где давление резко пульсирует, так как наличие длинного рычага с грузом способствует усилению пульсации. [9]

Грузы рычажных предохранительных клапанов должны быть отрегулированы и застопорены на рычаге так, чтобы была исключена возможность какой-либо передвижки без снятия стопорного приспособления. [11]

Грузы рычажных предохранительных клапанов следует надежно укреплять на рычаге, так чтобы перемещение их возможно было лишь после ослабления стопорного устройства. [14]

Предохранительные клапаны предназначены для автоматического отведения повышенного давления из трубопроводной системы, котлов, резервуаров, емкостей и другого оборудования. Подразделяют клапаны на два вида:

Конструкция и устройство рычажно-грузового предохранительного клапана

Основные конструкционные элементы рычажно-грузового предохранительного клапана:

Внутри корпуса предохранительного клапана располагается клапан, тарелка которого при помощи направляющих входит внутрь подводящего патрубка и плотно соприкасается с седлом. К тарелке клапана (затвору) с помощью шплинта прикрепляют шток. После чего конструкция из затвора и прикрепленного к нему штока вводится в корпус, который закрывается крышкой. Между крышкой клапана и штоком тарелки сальниковое уплотнение отсутствует. Таким образом, устройство не обеспечивает полную герметичность, поэтому его запрещено использовать в системах, транспортирующих огне- и взрывоопасные рабочие среды, а также в передвижных сосудах.

На крышке корпуса находятся стойки с винтами для фиксации удерживающего штока и направляющая в виде дуги, исключающая чрезмерный подъем рычага при открытии клапана. Установку самого рычага производят таким образом, чтобы выемка на рычаге встала на выемку треугольника штока. Затем в вырезы в стойках на крышке вставляют горизонтальный шток, который фиксируют винтами с контргайками, чтобы исключить перемещение штока в ту или иную сторону. При монтаже предохранительного клапана на трубопровод, котел, емкость или резервуар, фланец на подводящем патрубке крепят к трубопроводу. На подающем трубопроводе, подводящем рабочую среду к клапану, не допускается установка запорной арматуры. Отводящий патрубок должен быть отведен на такое расстояние, чтобы исключить попадание рабочей среды (горячей или перегретой воды, пара и т.д.) на находящийся вблизи обслуживающий персонал.

Принцип действия и настройка рычажно-грузового предохранительного клапана

Рычаг – это основной элемент данных клапанов, на который навешивают груз (утяжелитель) и фиксируют с помощью стопорного винта. От положения утяжелителя зависит открытие устройства: чем дальше расположен груз на рычаге и чем больше его вес, тем большее давление понадобиться для срабатывания устройства. Итак, в предохранительных рычажно-грузовых клапанах сила утяжелителя, поступающая от рычага на шток, противодействует давлению рабочей среды, создающей усилие на золотник.

Настройку клапана производят двумя способами:

По завершении настройки и фиксации утяжелителя на устройство надевают защитный кожух и пломбируют его с целью предотвращения несанкционированной перенастройки.

Источник