Содержание
Настройка предохранительного клапана выполняется по месту установки, после завершения монтажных работ и промывки защищаемой системы. Для этого задают давление настройки, проверяют давление начала открытия, полного открытия и закрытия предохранительного клапана.
Давление настройки предохранительного клапана следует установить несколько выше максимального рабочего давления, соответствующего нормальному режиму эксплуатации защищаемой установки.
Давление полного открытия предохранительного клапана не должно превышать максимально допустимого давления для наиболее слабого элемента защищаемой системы.
Давление закрытия предохранительного клапана должно быть выше минимально допустимого давления, соответствующего нормальному режиму эксплуатации.
Настройка давления в пружинном предохранительном клапане выполняется вращением регулировочного винта сжимающего пружину, которая прижимает затвор к седлу, а настройка предохранительного клапана рычажной конструкции выполняется определением необходимой массы груза.
Предварительной настройки не требуют предохранительные клапаны давление настройки, которых фиксировано заводом изготовителем.
Работоспособным считается предохранительный клапан, если он обеспечивает герметичность перекрытия, полное открытие и закрытие затвора, а давления, настройки, начала открытия, полного открытия и закрытия отклоняются в пределах допустимых величин приведенных в паспорте клапана.
Пример: Настройка предохранительного клапана в системе отопления 10 этажного здания подключённого от автономной котельной (или по независимой схеме к тепловой сети). В месте установки предохранительного клапана на уровне подвала значения давлений составят:
Минимальное рабочее давление — определяется как сумма статического давления системы отопления, а это 10 этажей по 3метра=30м.вод.ст, плюс минимальное избыточное давление на уровне верхнего этажа – зададимся 5 метрами, итого Pmin = 30+5=35 м.вод.ст = 3,5 бар. Минимальное рабочее давление в системе отопления устанавливается при её заполнении холодной водой. Повышение температуры воды приводит к росту давления до максимального рабочего значения. Подробнее смотри Принцип работы расширительного бака.
Максимальное рабочее давление для системы отопления задаётся при расчёте закрытого расширительного бака, чем оно меньше тем больше потребный объём расширительного бака и тем выше его стоимость. Для нашего здания рациональным было бы принять максимальное рабочее давление — Pр=5,5 бар. Максимальное рабочее давление в закрытом контуре системы отопления достигается при максимальной температуре теплоносителя, то есть в самые холодные дни отопительного периода.
Максимально допустимое давление для системы отопления определяется пределом прочности наиболее слабого элемента циркуляционного кольца, предположим что оно составляет — Pmax=8 бар.
Для такой системы отопления предохранительный клапан должен быть настроен на давление Рн=6 бар, при этом давление начала его открытия составит примерно Рно=6,2 бара, давление полного открытия составит Рпо=6,8 бар, а давление закрытия Рз=4,8 бар.
Вся сила — в паре.
Пароконденсатные системы для промышленных предприятий
Существуют разнообразные типы предохранительных клапанов, поэтому найти клапан, удовлетворяющий тем или иным требованиям, довольно просто. После того как подходящий тип клапана будет выбран, необходимо рассчитать давление полного открытия и соответствующую пропускную способность, а также выбрать нужный размер клапана и давление настройки.
Давление настройки предохранительного клапана
Чтобы правильно определить давление настройки клапана, нужно знать следующие параметры:
Рабочее давление (РД) – рабочее давление в системе в условиях полной нагрузки при нормальном протекании рабочего процесса..
Номинальное рабочее давление (НРД) – рабочее давление при постоянной номинальной нагрузке.
Расчетное давление – иногда его называют максимально допустимым рабочим давлением (МДРД) или безопасным рабочим давлением (БРД). Это избыточное давление, на которое производится расчет системы. Оно представляет собой максимальное давление при нормальных рабочих условиях (относительно максимальной рабочей температуры) системы.
Предельное повышение давления (ППД) – давление, превышающее расчетное на нормативно, в %, установленную величину. В системе, защищенной предохранительными клапанами, на при каких условиях не может создаваться давление, превышающее ППД. В паровых системах ППД часто на 10% выше, чем МДРД, однако это не всегда так. Если значение МДРД сразу установить нельзя, необходимо связаться с ответственным за безопасную эксплуатацию системы, либо с профильной проектной организацией. Если ППД получить не удается, его ни в коем случае нельзя принимать большим, чем МДРД..
Давление настройки – его еще называют давлением начала открытия или уставкой (PS) – давление при котором плунжер предохранительного клапана начинает подниматься.
Противодавление — избыточное давление на выходе из клапана при сбросе среды. Давление настройки клапанов при направлении сброса в систему с противодавлением принимается меньшим на значение расчетного противодавления.
Давление полного открытия (PR) – давление, при котором достигается максимальная пропускная способность клапана. Представляет собой сумму давления начала открытия (PS) и превышения давлениия (PO).
Превышение давления (PO) – давление, величина которого представляет собой часть, в процентах, от давления начала открытия (уставки), до давления, при котором предохранительный клапан должен достичь максимальной пропускной способности.
Существует два фундаментальных ограничения, которые следует принимать во внимание при определении уставки предохранительного клапана.
Давление уставки должно быть достаточно низким, чтобы давление полного открытия никогда не превышало предельное повышение давления (ППД) системы.
Давление уставки должно быть достаточно высоким, чтобы по сравнению с рабочим давлением (РД) имелся достаточный запас, позволяющий предохранительному клапану закрываться. Однако давление уставки никогда не должно превышать максимально допустимое рабочее давление (МДРД).
Вопрос правильного выбора уставки предохранительного клапана является крайне важным. В первую очередь, по соображениям безопасности, но также и по условиям надежного закрытия клапана и его безотказной работы, при которой должны быть исключены причины, вызывающие повреждение седла.
Давление настройки предохранительного клапана не должно быть больше расчетного давления защищаемой системы. В этом случае, независимо от режимов рабочего процесса, предохранительный клапан обеспечит защиту системы.
Иногда колебания давления при нормальном рабочем процессе (например, в случае пропорционального регулирования) могут вызвать нежелательное явление «дребезжания клапана». Дребезжание происходит по причине неустойчивого контакта между седлом и диском, когда давление настройки клапана и давление в системе оказались недопустимо близкими. В результате такой эксплуатации на поверхности уплотнения возникают повреждения и, как следствие, клапан теряет плотность и возникает постоянная протечка рабочей среды.
Практически во всех системах регулирования в процессе нормальной работы наблюдается наличие разницы между текущим и заданным значением контролируемого параметра, также называемой установившимся отклонением. Значение установившегося отклонения связано с диапазоном пропорционального регулирования системы. Если редукционный клапан был настроен в условиях полной нагрузки, то при отсутствия нагрузки (т.е. при нулевом расходе среды через клапан) давление за редукционным клапаном может оказаться гораздо больше, чем при условиях при которых клапан настраивался. И наоборот, если клапан был настроен в условиях отсутствия нагрузки, давление при полной нагрузке окажется меньше, чем при условиях настройки.
Рассмотрим, например, редукционный клапан с пилотным управлением, у которого при пропорциональном регулировании установившееся отклонение составляет всего 0,2 бар. Если давление настройки, равное 5.0 бар, установлено в условиях полной нагрузки, то без нагрузки давление составит 5.2 бар. С другой стороны, если давление настройки, равное 5.0 бар, установлено в условиях отсутствия нагрузки, этот же клапан при полной нагрузке будет поддерживать давление, равное 4.8 бар.
Если при определении давления уставки предохранительного клапана давление настройки редукционного клапана было установлено в условиях отсутствия нагрузки, установившееся отклонение принимать во внимание не нужно. Однако если редукционный клапан был настроен в условиях полной нагрузки, потребуется рассмотреть увеличение давления после клапана, возникающее из-за наличия установившегося отклонения во время работы (см. Пример 9.3.1).
Величина установившегося отклонения зависит от типа регулирующего клапана и используемого контроллера. Поэтому важно знать значение полосы пропорциональности работы клапана, а также то, в каких условиях этот клапан был введен в эксплуатацию.
Выбор места для монтажа предохранительного клапана
Для того чтобы никогда не превышалось ППД для любой системы или аппарата, защищаемого предохранительным клапаном, нужно тщательно выбрать место расположение предохранительного клапана в системе. Поскольку такой клапан устанавливают в самых разных системах, не существует строгих правил выбора места его установки, поэтому каждый случай нужно рассматривать отдельно.
Обычная задача предохранительного клапана, установленного в паровой системе, заключается в защите производственного оборудования, на которое подается пар с редукционной станции
Предохранительный клапан может быть установлен в пределах самой редукционной станции, то есть, перед запорным клапаном или ниже по ходу, около защищаемого оборудования. Установка предохранительного клапана перед запорным клапаном имеет следующие преимущества:
Предохранительный клапан можно испытывать прямо на линии, закрыв запорный клапан. При этом расположенное ниже по ходу оборудование не будет подвергаться опасности превышения давления в случае, если испытываемый предохранительный клапан сломается.
Когда испытания проводятся на рабочем месте, предохранительный клапан не нужно снимать и испытывать на стенде, что позволяет сэкономить деньги и время.
Когда редукционный клапан настраивается в условиях отсутствия нагрузки, можно наблюдать за работой предохранительного клапана (в этой ситуации можно обнаружить ситуацию, когда клапан находиться в положении очень близком к началу открытия или даже попыток начала открытия). Если это происходит, можно отрегулировать давление настройки редукционного клапана так, чтобы оно стало ниже давления, при котором предохранительный клапан нормально закрывается.
Все отборы давления ниже по ходу будут защищены. Дополнительная защита требуется только для аппаратов с более низким МДРД. Это может сэкономить вам значительные средства.
Однако с практической точки зрения иногда лучше устанавливать предохранительный клапан ближе к месту подачи пара в любой из защищаемых аппаратов. Ингода предпочтительно на входе в каждый аппарат установить свой отдельный предохранительный клапан, а редукционный клапан будет обслуживать сразу несколько таких аппаратов.
При этом можно пользоваться следующими руководящими принципами:
При обслуживании одного аппарата, МДРД которого ниже, чем давление, обеспечиваемое редукционным клапаном, этот аппарат должен быть оборудован предохранительным клапаном, который желательно установить как можно ближе к месту подачи пара на этот аппарат.
Если редукционный клапан обслуживает более одного аппарата, МДРД каждого из которых меньше, чем давление, обеспечиваемое редукционным клапаном, тогда либо предохранительной клапан, установленный за редукционным клапаном, должен быть настроен на давление, равное самому низкому МДРД подключенных аппаратов, либо каждый аппарат должен быть оборудован своим предохранительным клапаном.
Предохранительный клапан должен быть расположен так, чтобы давление в аппарате не могло повышаться другим путем, например, через отдельный трубопровод подачи пара или байпасную линию.
Рабочие параметры газового топлива в системе регулируют при помощи различных устройств, среди которых самым простым и в то же время эффективным считается предохранительный клапан сброса давления газа. Это устройство обязательно к монтажу как в магистральных газопроводах, так и в локальной домашней сети.
Если в вашем доме установлен газовый котел или плита, предлагаем ближе познакомиться с ПСК – предохранительным сбросным клапаном, чтобы при необходимости воспользоваться им.
Назначение газового клапана
ПСК – элемент предохранительной арматуры, отвечающий за безопасность газопровода и газового оборудования, подключенного к нему. В процессе эксплуатации клапан находится в закрытой позиции, поэтому его относят к закрытой трубной арматуре.
Подобные устройства устанавливают не только на газопроводах, они являются неотъемлемой частью и других коммуникаций – водопровода, отопительной сети. Везде они выполняют ту же функцию – стабилизируют давление в сети, обеспечивают рабочие параметры, необходимые для правильного функционирования системы.
Скачок давления обычно бывает кратковременным и зависит от ряда факторов.
Причины, способные вызвать избыточное давление в системе:
- поломка подключенного газового оборудования – двухконтурного котла, проточного водонагревателя или емкостного бойлера, запорной арматуры;
- использование топлива, не подходящего по составу;
- изменение температурных показателей в трубопроводе;
- сбой в тепломеханической схеме.
Место установки предохранительного газового клапана стандартно, обусловлено эффективностью применения: или в регуляторе давления, или сразу за ним. После автоматического срабатывания клапана он возвращается в рабочее – закрытое состояние.
Чем грозит отсутствие ПСК в сети? Наиболее распространенные последствия – механическое разрушение трубопровода или поломка подключенного оборудования, что может вызвать утечку газа.
Наряду со сбросными устройствами применяют и газовые предохранительные запорные клапаны, с помощью которых перекрывают подачу топлива. Это происходит в автоматическом режиме. Элемент запорной арматуры устанавливают на трубопроводе, в промежутке между фильтром и регулятором давления.
Предел срабатывания ПЗК указывается в техническом паспорте устройстве. Верхний критический параметр обычно равен формуле: раб. давление +25%.
Особенности конструкции и типоразмеры
ПСК нельзя изготавливать кустарным способом, изделия производят в заводских условиях согласно требований ГОСТ или ТУ.
Материал должен быть прочным, износостойким, не склонным к деформациям от изменения условий эксплуатации, не поддающимся негативному воздействию коррозии. Чаще всего это латунь или алюминий, но из чугуна и нержавеющей стали устройства тоже изготавливают.
В корпусе находятся два резьбовых отверстия. Их диаметр зависит от типа ПСК и обычно равняется 1″ или 2″. Для бытовых сетей используют преимущественно два типа клапанов, различающихся сечением – на 25 мм или 50 мм.
Принцип работы защитного газового клапана прост: как только избыточный газ поступает внутрь устройства и начинает давить на мембрану, та воздействует на пружину, которая открывает выход наружу. Как только давление снижается до рабочих параметров, пружина закрывает отверстие.
Хотя устройства срабатывают автоматически, они снабжены механизмом принудительного открывания. Это необходимо для того, чтобы проверить эксплуатационные возможности клапана.
Чтобы произвести тестирование, необходимо потянуть за специальный элемент устройства – тягу. Эту манипуляцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться, что механизм работает.
Запорно-регулирующий вентиль монтируют в паре с клапаном, чтобы в случае необходимости – если клапан вдруг не сработает – быстро перекрыть подачу газа.
Виды спусковых предохранительных устройств
Классификация ПСК основана на особенностях конструкции и функций. Выделяют две основные группы, отличающиеся устройством рабочего механизма – мембранные и пружинные, и две разновидности, по-разному действующие в момент повышения давления в газопроводе – малоподъемные и полноподъемные.
Рассмотрим, в чем их отличия и что нужно знать об эксплуатации различных клапанов.
Классификация #1 – мембранные и пружинные
Мембранные названы по наименованию одного из основных рабочих элементов – мембраны. Она установлена внутри корпуса и отвечает за выпуск излишков газа при повышении давления. Это чувствительная деталь, и одно из ее главных качеств – эластичность. При потере необходимой гибкости элемент нуждается в замене.
Именно мембранные, более чувствительные ПСК устанавливают в газовые системы с низким давлением – то есть и в бытовые сети в том числе.
Для срабатывания мембранного клапана необходимо, чтобы давление в системе увеличилось на 15%.
Пружинные клапаны отличаются тем, что главным действующим элементом является золотник, управляемый пружиной. Он одновременно выполняет функции и чувствительной, и запорной детали.
Продувка – техническая процедура, предотвращающая «залипание» золотника в седле, а также выполняющая очистительные функции. Благодаря продувке уплотнители служат дольше.
Классификация #2 – малоподъемные и полноподъемные
Отличие клапанов выражается в способе и скорости открывания затвора. У малоподъемных устройств он раскрывается постепенно, в зависимости от степени увеличения давления в сети, тогда как у полноподъемных – резко, рывком, на всю ширину.
Второй вид клапанов и закрывается соответственно – быстро, одномоментно. Как только понижается давление, золотник сразу же ударяется о седло.
Если у первого вида может быть несколько позиций открытия, то у второго – только две: «закрыто» и «открыто». Еще одно отличие малоподъемных ПСК – небольшая пропускная способность.
Преимущества и недостатки ПСК
Невзирая на особенности конструкции или принципа действия, все виды сбросных клапанов обладают преимуществами, благодаря которым их активно применяют для оборудования газовых коммуникаций.
Вот главные из них:
Большая часть моделей универсальна – их можно применять не только для оборудования газопроводов, но и при монтаже отопительной системы, водопровода, коммуникаций для перемещения пара.
Амортизационную функцию выполняют эластичные уплотнители, они же отвечают и за герметизацию соединений арматуры с трубами. Средний срок службы уплотнителей – 5 лет, после чего требуется замена.
Все ПСК рассчитаны на повышенные нагрузки и воздействие агрессивных веществ, тем не менее требуют обслуживания и регулярной проверки.
К недостаткам относят только необходимость в дополнительных монтажных работах, но отпадает, если ПСК интегрирован в регулятор.
Требования к выбору ПСК
Перед монтажом газовых коммуникаций готовится пакет документов, где подробно расписывают требования ко всем деталям трубопровода, в том числе и к сбросной арматуре.
К основным требованиям относят следующие:
- затвор клапана должен максимально открываться при давлении, установленным согласно нормативам;
- закрывание клапана производится автоматически только после регулировки давления до рабочего состояния (или ниже раб. параметров на 5%);
- в закрытом состоянии затвор должен обеспечивать 100-процентную герметичность сети.
Если одно из требований нарушено, давление в сети снизится или повысится до критических показателей, вследствие чего работа системы нарушится.
Чтобы устройство выполняло свои функции и раньше срока не вышло из строя, необходимо не просто выбрать модель, соответствующую по характеристикам, а также правильно произвести монтаж, а затем четко соблюдать правила эксплуатации.
Несколько полезных подсказок:
- Для регулировки ПСК потребуется расходомер (манометр), который обычно устанавливают рядом с клапаном.
- Колпак устройства всегда направлен вверх, как и отводящие газовые патрубки, если они присутствуют в системе.
- Движение газового потока должно соответствовать стрелке, нанесенной на корпус клапана.
- Между ПСК и источником газа запорная арматура не устанавливается.
- Необходимо следить за чистотой и исправностью всех предохранительных устройств.
- Настройку рабочих параметров должны выполнять только представитель газовой службы.
Напоминаем, что для правильного функционирования всех предохранительных деталей и оборудование, и топливо должны отвечать требованиям нормативной документации.
Например, в ГОСТ 5542-2014 указаны характеристики рабочей среды – природного газа, в ГОСТ 9544-2015 – требования к арматуре, в ГОСТ 15150-69 – к климатической среде, в ГОСТ 6357-81 – к резьбе, в ГОСТ 33259-2015 – к фланцам.
Выводы и полезное видео по теме
Как выглядит ПСК-50:
Замена ПСК и ПЗК – универсальный регулятор газа:
Особенности конструкции и сборка предохранительного клапана:
При устройстве газопровода и подключении бытовых агрегатов не стоит пренебрегать установкой комплекса предохранительной арматуры. Правильно подобранные сбросной клапан отвечает за регулировку давления в газовой системе – а это значит, что она будет работать исправно, а жильцы дома могут быть спокойны за свою безопасность.
Но не забывайте, что за монтаж и обслуживание газового оборудования отвечает Горгаз или Облгаз, поэтому не надейтесь только на себя и вовремя вызывайте газовщиков.
Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали и устанавливали предохранительный клапан в систему отопления собственного дома или квартиры. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта.
