Арматура предохранительная выбор установка и расчет
Рассмотрены критерии подбора предохранительной арматуры в зависимости от различных условий. Приведен порядок расчета количества выбросов и определения параметров трубопроводных систем в местах установки арматуры. Дан обзор возможных аварийных ситуаций на перерабатывающих предприятиях и раскрыты меры, направленные на их предотвращение путем организации предохранительных систем сброса.
Подробно изложен метод нахождения пропускной способности арматуры в зависимости от количества выбросов, параметров подводящих и отводящих трубопроводов. Описаны правила вычисления времени срабатывания и определения герметичности арматуры, а также выявления реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды. Даны рекомендации относительно выбора пружин, настройки предохранительных клапанов, выяснения направления сбросов, проведения ревизий и организации мер безопасности.
Для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем, менеджеров по продажам и закупкам, а также студентов и преподавателей высшего и среднего профессионального образования.
Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет
О книге "Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет"
Рассмотрены критерии подбора предохранительной арматуры в зависимости от различных условий. Приведен порядок расчета количества выбросов и определения параметров трубопроводных систем в местах установки арматуры. Дан обзор возможных аварийных ситуаций на перерабатывающих предприятиях и раскрыты меры, направленные на их предотвращение путем организации предохранительных систем сброса. Подробно изложен метод нахождения пропускной способности арматуры в зависимости от количества выбросов, параметров подводящих и отводящих трубопроводов. Описаны правила вычисления времени срабатывания и определения герметичности арматуры, а также выявления реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды. Даны рекомендации относительно выбора пружин настройки предохранительных клапанов, выяснения направления сбросов, проведения ревизий и организации мер безопасности. Для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем, менеджеров по продажам и закупкам, а также студентов и преподавателей высшего и среднего профессионального образования.
Произведение относится к жанру Справочники. Оно было опубликовано в 2018 году издательством Инфра-Инженерия. На нашем сайте можно скачать книгу "Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет" в формате pdf или читать онлайн. Здесь так же можно перед прочтением обратиться к отзывам читателей, уже знакомых с книгой, и узнать их мнение. В интернет-магазине нашего партнера вы можете купить и прочитать книгу в бумажном варианте.
Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет
Рассмотрены критерии подбора предохранительной арматуры в зависимости от различных условий. Приведен порядок расчета количества выбросов и определения параметров трубопроводных систем в местах установки арматуры. Дан обзор возможных аварийных ситуаций на перерабатывающих предприятиях и раскрыты меры, направленные на их предотвращение путем организации предохранительных систем сброса. Подробно изложен метод нахождения пропускной способности арматуры в зависимости от количества выбросов, параметров подводящих и отводящих трубопроводов. Описаны правила вычисления времени срабатывания и определения герметичности арматуры, а также выявления реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды. Даны рекомендации относительно выбора пружин, настройки предохранительных клапанов, выяснения направления сбросов, проведения ревизий и организации мер безопасности.
Для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем, менеджеров по продажам и закупкам, а также студентов и преподавателей высшего и среднего профессионального образования.
Арматура предохранительная выбор установка и расчет
КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Pipeline valves. Safety valves. Selection and calculation of capacity
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "НПФ "ЦКБА")
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 259 "Трубопроводная арматура и сильфоны"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2017 г. N 103-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 марта 2018 г. N 142-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12.2.085-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2018 г.
5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ISO 4126-1:2013* "Устройства предохранительные для защиты от избыточного давления. Часть 1. Предохранительные клапаны" ("Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1: Safety valves", NEQ).
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2020 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
Введение
Настоящий стандарт разработан на основе ГОСТ 12.2.085-2002 "Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности". Требования безопасности к сосудам и другому оборудованию, работающему при избыточном давлении (котлы, трубопроводы и др.), установлены в технических регламентах и стандартах на это оборудование. Ключевыми устройствами, обеспечивающими безопасность такого оборудования, являются предохранительные устройства, и, прежде всего, предохранительные клапаны.
Выбор и расчет пропускной способности предохранительных клапанов - очень важная и ответственная задача, которую решают проектировщики оборудования и технологических систем. С этим связано и уточнение наименования разработанного стандарта.
В ГОСТ 12.2.085-2002 были предусмотрены формулы для расчета пропускной способности предохранительных клапанов для однофазных рабочих сред - жидких и газообразных. Настоящий стандарт в дополнение к таким средам предусматривает формулы для расчета пропускной способности многофазных газожидкостных сред различными методами, предусмотренными в международных и зарубежных стандартах.
В приложениях к стандарту приведены:
а) учету влияния противодавления в системе сброса среды из клапана на его функционирование и пропускную способность;
б) определению характеристик среды в различных аварийных режимах;
в) анализу аварийных ситуаций, приводящих к срабатыванию клапана;
г) учету противодавления и температуры рабочей среды при настройке клапана на испытательном стенде;
- характеристики некоторых рабочих сред;
- алгоритм расчета температуры сбрасываемой среды и материалов стенок клапана и трубопроводов системы сброса;
- графики зависимости поправочных коэффициентов для учета влияния противодавления и вязкости среды на пропускную способность клапана.
Стандарт разработан авторским коллективом: Ю.И.Тарасьев, М.И.Силивина, В.П.Эйсмонт, С.Н.Дунаевский (АО "НПФ "ЦКБА"), к.ф-м.н. Л.Б.Корельштейн (ООО "НТП Трубопровод"), В.С.Вольфсон, к.ф-м.н. И.Н.Ласкин (АО "ВНИИНЕФТЕМАШ").
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на клапаны предохранительные (далее - клапаны), предназначенные для защиты от аварийного повышения давления в оборудовании (сосудах, котлах, трубопроводах и др.), работающем под избыточным давлением свыше 0,05 МПа (0,5 бар или кгс/см), путем выпуска (сброса) рабочей среды из оборудования через клапан и устанавливает общие требования к выбору и расчету пропускной способности клапанов.
Далее по тексту единицу величины "бар" применяют вместо "бар или кгс/см".
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.063-2015 Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности
ГОСТ 24856-2014 Арматура трубопроводная. Термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
3.1 Термины
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 давление настройки : Наибольшее избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивается заданная герметичность затвора.
Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).
Примечание - Принципы назначения приведены в 5.2.
3.1.2 давление аварийного сброса максимально допустимое : Максимальное избыточное давление в защищаемой системе, допускаемое в процессе сброса.
Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).
Примечание - Обычно определяют в процентах от расчетного давления и задают в НД. В Российской Федерации установлено в [1] и [2].
давление закрытия (Нрк. давление обратной посадки): Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором после сброса рабочей среды происходит посадка запирающего элемента на седло с обеспечением заданной герметичности затвора.
Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).
давление начала открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешено усилиями, удерживающими запирающий элемент на седле.
Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).
давление полного открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором совершается ход арматуры и достигается максимальная пропускная способность.
Для терминов со значком в приложении А приведены эквивалентные термины, применяемые в зарубежных стандартах (здесь и далее).
1 Давление полного открытия устанавливает изготовитель и указывает в ЭД.
2 Обычно давление полного открытия выражают в процентах от давления настройки (давления начала открытия), либо, как правило, для давлений меньше 0,3 МПа (3 бар), в единицах измерения давления, МПа (бар), как превышение над давлением настройки (давлением начала открытия).
Техподдержка, ООО. Асеев О.И. Библиотека арматуростроителя: Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет
Автор проработал в отрасли арматуростроения 25 лет, из которых 14 лет занимался проектированием и внедрением предохранительной арматуры. За время работы на руководящих должностях промышленных предприятий занимался проблемами развития и усовершенствования этой довольно специфичной арматуры. В этот период и был собран богатый, но разрозненный материал.
Отсутствие более или менее упорядоченной и конкретизированной информации по предохранительным клапанам, собираемой по частичкам из различных источников, нормативной документации советского периода и зарубежного передового опыта, сподвигло к систематизации разрозненной информации и тонкостей расчета, проектирования и работы клапанов.
Полученные данные были приведены в соответствие с действующими на настоящий момент нормами безопасности с учетом некоторых научных обоснований. В результате информация стала основой справочного пособия, первую часть которого представляет книга «Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет», 208 стр., 2018 г. Для исключения аварийных ситуаций предохранительная арматура перед установкой должна быть правильно рассчитана и подобрана к оборудованию.
В книге рассмотрены правила установки предохранительной арматуры, критерии ее выбора и расчет, максимально подробно представлены расчеты количества выбросов через предохранительную арматуру и расчеты трубопроводных систем в местах ее установки.
В книге также приведен анализ аварийных ситуаций установок перерабатывающих предприятий и их предотвращение путем установки предохранительных систем сброса.
Для предохранительной арматуры подробно рассмотрены вопросы расчетов пропускной способности в зависимости от количества выбросов сосудов и аппаратов, подводящих и отводящих трубопроводов, определение параметров применяемой арматуры, расчет реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды, расчеты времени срабатывания и герметичности арматуры, выбор пружин и настройка предохранительных клапанов, направление сбросов, ревизия и меры безопасности. Вопросы изложены в логической последовательности.
К большому сожалению, в настоящее время инженеры-проектировщики и конструкторы предохранительной трубопроводной арматуры с большим опытом проектных работ и научных изысканий в данной области уже отошли от работы или заканчивают трудовую деятельность в отдельных институтах или на предприятиях и не имеют возможности поделиться данными знаниями с молодым поколением.
С другой стороны, молодые конструкторы в своем большинстве не имеют опыта конструкторских разработок в области предохранительной арматуры и не знают, где искать документацию по данной проблеме, особенно на вновь образующихся предприятиях машиностроительной отрасли в области производства трубопроводной арматуры.
При требованиях рынка и давлении со стороны руководства данных предприятий такие конструкторы выдают «на ура» не соответствующие требованиям нормативной документации изделия, что может привести к серьезным аварийным ситуациям на эксплуатирующем такую продукцию предприятии нефтехимической или газовой переработки.
Настоящая книга полезна как для инженеров со стажем, ввиду собрания документации в одно подручное справочное пособие, так и для молодых инженеров, ввиду отсутствия у них доступа к некоторым нормативным документам,и сотрудников, не имеющим возможности поиска отсутствующей нормативной документации.
Книга будет интересна не только специалистам, занятым в проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводных систем, но и менеджерам по продажам и закупкам для общего представления о правилах выбора предохранительной арматуры и порядке ее эксплуатации.
Данная книга – первая в серии, она является законченным отдельным трудом, освещающим полный ответ на конкретный вопрос выбора и расчета предохранительной арматуры.
Предохранительная арматура
Трубопроводная предохранительная арматура – группа приспособлений, устанавливаемая на различных трубопроводах для обеспечения их безопасной работы. Функционально такая продукция предназначена для предотвращения аварийных ситуаций при критическом росте давления в системе путем сброса избыточного объема рабочей среды. Предохранительные устройства применяются с различными материалами в жидкостном и газообразном состоянии.
Роль запорной предохранительной арматуры при организации нормальной работы трубопроводной сети сложно переоценить. Она обязательна для комплектации систем, используемых в энергетике, промышленности, коммунальном хозяйстве. Везде, где вещества транспортируется под давлением, нужны предохранительные устройства. При выходе из строя того же предохранительного клапана в системе котельной установки все оборудование (котлы или другие емкости) должно быть немедленно отключено от питания.
Назначение
Назначение предохранительной арматуры – предупреждать аварии при критическом повышении нагрузки в трубопроводе. Другими словами, она контролирует работоспособность системы, предохраняет окружение от экологических аварий и катастроф, защищает элементы сети от повреждений в результате происшествий.
Функции предохранительных устройств:
- профилактика аварий в сетях с высокой нагрузкой;
- обеспечение нормальной эксплуатации дорогостоящего оборудования;
- предупреждение выхода из строя дорогих механизмов (нагревателей, ресиверов, компрессоров, насосных станций);
- защита элементов установленной техники от факторов риска – внешних и внутренних (технологические химические и физические процессы);
- экологическая функция (профилактика ущерба экологии);
- экономическая функция (предупреждение материального ущерба компании-пользователя трубопровода).
Монтаж предохранительной арматуры осуществляется во всех точках, где по результатам расчета и предпроектных исследований обнаружен риск нагнетания чрезмерного давления. Современные предохранительные устройства работают в автоматическом режиме и обеспечивают защиту от любых факторов риска, включая ошибки оператора, технические поломки, стихийные природные явления и т. д.
Существует несколько признаков деления запорно-предохранительной и регулирующей арматуры на виды. В зависимости от материального и конструктивного исполнения она может быть многоразового и одноразового применения. К первой группе относятся различные предохранительные клапаны, ко второй – разрывные предохранительные устройства (мембраны, колпачки).
На видах предохранительной арматуры многократного использования остановимся чуть ниже, здесь же рассмотрим особенности разрывных предохранительных устройств.
- Назначение. Одноразовая запорно-предохранительная арматура применяется в системах, где существует высокий риск аварий. Это формирует необходимость быстрого сброса большого объема материала, который и обеспечивают одноразовые изделия.
- Особенность – минимальная инерция. При срабатывании предохранительные устройства моментально отводят поток в большом количестве для мгновенной нормализации показателей.
- Виды. Мембраны одноразового использования бывают:
- разрывными;
- выщелкивающимися;
- с принудительным разрушением (в результате взрывной искры/механического прокалывания);
- срезными;
- ломающимися.
В стандартной таблице классификации различают перепускной и предохранительный клапан, импульсное и мембранное предохранительные устройства (ИПУ и МПУ соответственно).
Перепускной предохранительный клапан
Перепускной предохранительный клапан – вид запорной предохранительной арматуры, который контролирует показатели на входе (режим «до вентиля»). Он отводит часть жидкостей в отдельный трубопровод. Устанавливается в сетях с жидкими, газообразными рабочими средами разной степени агрессивности.
Предохранительный клапан
Самый распространенный класс – предохранительные клапаны. К их преимуществам относят:
- простую конструкцию;
- удобный способ управления;
- выгодную цену;
- универсальное назначение;
- высокую эффективность и надежность.
На современном рынке представлены большим количеством подвидов. Наибольшую популярность получили пружинные (рычажные и магнитные) и грузовые предохранительные клапаны. Все они применимы в сетях с жидкостными и газообразными материалами. Относятся к системам прямого действия. Работают автоматически: обеспечивают мгновенный отвод при повышении уровня давления и закрываются, когда он достигает нормы.
В сборке имеется основной элемент предохранительной арматуры с поршневым приводом, он устанавливается непосредственно на трубу. Вспомогательный вентиль задает название приспособлению, так как является импульсным. Он обладает малой проходимостью и предназначен для управления основным элементом. Принцип:
- как только давление в системе превышает допустимый предел, датчик отправляет импульсному элементу соответствующий сигнал;
- приемник сигнала автоматически направляет ток рабочей среды в привод основного элемента;
- происходит сброс рабочего потока до нормализации давления, по достижении требуемых показателей отвод среды мгновенно прекращается.
Благодаря использованию привода, который умеет работать с габаритными приспособлениями без потерь ценного времени, импульсные предохранительные устройства могут использоваться в особо ответственных сетях, где при критических ситуациях требуется моментальный отвод большого количества рабочей среды.
В конструкцию МПУ входят крепежи и мембрана – при критической нагрузке она разрывается, обеспечивая отвод рабочей среды. Преимущество – оперативность реагирования на фактор риска. Потому ее чаще монтируют на элементах, присоединяемых к дорогому оборудованию (нередко МПУ заменяют обычные клапанные механизмы или образуют с ними единую систему защиты).
Выбор
Выбор запорной и регулирующей предохранительной арматуры – такая же ответственная задача, как и обеспечение безопасности трубопроводных сетей, функционирующих под высоким давлением. В практике поиска подходящих изделий важно ориентироваться на следующие требования:
- Максимальная надежность – способность выполнять поставленные задачи в заданных условиях на протяжении длительного периода.
- Соответствие конструктивных характеристик (пропускной способности при открывании) фактическим объемам потенциально требуемого массоотвода.
- Безотказность срабатывания при нарушениях.
- Полная герметичность в закрытом положении.
- Стабильность срабатывания в течение всего жизненного цикла, установленного производителем.
Предохранительная арматура многоразового использования должна быть еще и достаточно надежно исполнена, чтобы быстро переходить между положениями открывания и закрывания в зависимости от показателей трубопровода.
Правила монтажа
Качество исполнения – первоначальное, но не единственное требование для эффективной работы арматурной продукции. Чтобы ее конструктивные качества и технические характеристики полностью себя проявили, требуется правильная установка предохранительной арматуры. В идеале она должна выполняться вместе с монтажом трубопровода. Определение точек установки осуществляется на этапе его проектирования.
Основные правила монтажа:
- в точках установки запорной регулирующей арматуры не должно находиться дорогостоящего оборудования или иного имущества предприятия, которое может быть повреждено в результате быстрого отвода рабочей среды;
- мест работы людей в местах монтажа тоже быть не должно;
- оптимальное решение для безопасной работы – организация массоотвода в отдельную емкость или специальный запорный резервуар;
- присоединение арматуры на трубы осуществляется фланцевым или сварным методом (фланцы подходят для сетей с неагрессивными неопасными рабочими средами, там же, где используются токсичные материалы или высока вероятность утечек – имеет большое значение запорный механизм, – применяют сварку);
- арматура должна располагаться соосно элементам трубопровода.
При установке важно соблюсти не только технологию монтажа, но и сохранность покрытия корпуса изделий. Он обычно выполняется из стали или чугуна и часто покрывается специальными составами для защиты от коррозии. Повредить антикоррозионный слой – значит, сократить срок службы изделий.
Предохранительная арматура
Трубопроводная предохранительная арматура – группа приспособлений, устанавливаемая на различных трубопроводах для обеспечения их безопасной работы. Функционально такая продукция предназначена для предотвращения аварийных ситуаций при критическом росте давления в системе путем сброса избыточного объема рабочей среды. Предохранительные устройства применяются с различными материалами в жидкостном и газообразном состоянии.
Роль запорной предохранительной арматуры при организации нормальной работы трубопроводной сети сложно переоценить. Она обязательна для комплектации систем, используемых в энергетике, промышленности, коммунальном хозяйстве. Везде, где вещества транспортируется под давлением, нужны предохранительные устройства. При выходе из строя того же предохранительного клапана в системе котельной установки все оборудование (котлы или другие емкости) должно быть немедленно отключено от питания.
Назначение
Назначение предохранительной арматуры – предупреждать аварии при критическом повышении нагрузки в трубопроводе. Другими словами, она контролирует работоспособность системы, предохраняет окружение от экологических аварий и катастроф, защищает элементы сети от повреждений в результате происшествий.
Функции предохранительных устройств:
- профилактика аварий в сетях с высокой нагрузкой;
- обеспечение нормальной эксплуатации дорогостоящего оборудования;
- предупреждение выхода из строя дорогих механизмов (нагревателей, ресиверов, компрессоров, насосных станций);
- защита элементов установленной техники от факторов риска – внешних и внутренних (технологические химические и физические процессы);
- экологическая функция (профилактика ущерба экологии);
- экономическая функция (предупреждение материального ущерба компании-пользователя трубопровода).
Монтаж предохранительной арматуры осуществляется во всех точках, где по результатам расчета и предпроектных исследований обнаружен риск нагнетания чрезмерного давления. Современные предохранительные устройства работают в автоматическом режиме и обеспечивают защиту от любых факторов риска, включая ошибки оператора, технические поломки, стихийные природные явления и т. д.
Существует несколько признаков деления запорно-предохранительной и регулирующей арматуры на виды. В зависимости от материального и конструктивного исполнения она может быть многоразового и одноразового применения. К первой группе относятся различные предохранительные клапаны, ко второй – разрывные предохранительные устройства (мембраны, колпачки).
На видах предохранительной арматуры многократного использования остановимся чуть ниже, здесь же рассмотрим особенности разрывных предохранительных устройств.
- Назначение. Одноразовая запорно-предохранительная арматура применяется в системах, где существует высокий риск аварий. Это формирует необходимость быстрого сброса большого объема материала, который и обеспечивают одноразовые изделия.
- Особенность – минимальная инерция. При срабатывании предохранительные устройства моментально отводят поток в большом количестве для мгновенной нормализации показателей.
- Виды. Мембраны одноразового использования бывают:
- разрывными;
- выщелкивающимися;
- с принудительным разрушением (в результате взрывной искры/механического прокалывания);
- срезными;
- ломающимися.
В стандартной таблице классификации различают перепускной и предохранительный клапан, импульсное и мембранное предохранительные устройства (ИПУ и МПУ соответственно).
Перепускной предохранительный клапан
Перепускной предохранительный клапан – вид запорной предохранительной арматуры, который контролирует показатели на входе (режим «до вентиля»). Он отводит часть жидкостей в отдельный трубопровод. Устанавливается в сетях с жидкими, газообразными рабочими средами разной степени агрессивности.
Предохранительный клапан
Самый распространенный класс – предохранительные клапаны. К их преимуществам относят:
- простую конструкцию;
- удобный способ управления;
- выгодную цену;
- универсальное назначение;
- высокую эффективность и надежность.
На современном рынке представлены большим количеством подвидов. Наибольшую популярность получили пружинные (рычажные и магнитные) и грузовые предохранительные клапаны. Все они применимы в сетях с жидкостными и газообразными материалами. Относятся к системам прямого действия. Работают автоматически: обеспечивают мгновенный отвод при повышении уровня давления и закрываются, когда он достигает нормы.
В сборке имеется основной элемент предохранительной арматуры с поршневым приводом, он устанавливается непосредственно на трубу. Вспомогательный вентиль задает название приспособлению, так как является импульсным. Он обладает малой проходимостью и предназначен для управления основным элементом. Принцип:
- как только давление в системе превышает допустимый предел, датчик отправляет импульсному элементу соответствующий сигнал;
- приемник сигнала автоматически направляет ток рабочей среды в привод основного элемента;
- происходит сброс рабочего потока до нормализации давления, по достижении требуемых показателей отвод среды мгновенно прекращается.
Благодаря использованию привода, который умеет работать с габаритными приспособлениями без потерь ценного времени, импульсные предохранительные устройства могут использоваться в особо ответственных сетях, где при критических ситуациях требуется моментальный отвод большого количества рабочей среды.
В конструкцию МПУ входят крепежи и мембрана – при критической нагрузке она разрывается, обеспечивая отвод рабочей среды. Преимущество – оперативность реагирования на фактор риска. Потому ее чаще монтируют на элементах, присоединяемых к дорогому оборудованию (нередко МПУ заменяют обычные клапанные механизмы или образуют с ними единую систему защиты).
Выбор
Выбор запорной и регулирующей предохранительной арматуры – такая же ответственная задача, как и обеспечение безопасности трубопроводных сетей, функционирующих под высоким давлением. В практике поиска подходящих изделий важно ориентироваться на следующие требования:
- Максимальная надежность – способность выполнять поставленные задачи в заданных условиях на протяжении длительного периода.
- Соответствие конструктивных характеристик (пропускной способности при открывании) фактическим объемам потенциально требуемого массоотвода.
- Безотказность срабатывания при нарушениях.
- Полная герметичность в закрытом положении.
- Стабильность срабатывания в течение всего жизненного цикла, установленного производителем.
Предохранительная арматура многоразового использования должна быть еще и достаточно надежно исполнена, чтобы быстро переходить между положениями открывания и закрывания в зависимости от показателей трубопровода.
Правила монтажа
Качество исполнения – первоначальное, но не единственное требование для эффективной работы арматурной продукции. Чтобы ее конструктивные качества и технические характеристики полностью себя проявили, требуется правильная установка предохранительной арматуры. В идеале она должна выполняться вместе с монтажом трубопровода. Определение точек установки осуществляется на этапе его проектирования.
Основные правила монтажа:
- в точках установки запорной регулирующей арматуры не должно находиться дорогостоящего оборудования или иного имущества предприятия, которое может быть повреждено в результате быстрого отвода рабочей среды;
- мест работы людей в местах монтажа тоже быть не должно;
- оптимальное решение для безопасной работы – организация массоотвода в отдельную емкость или специальный запорный резервуар;
- присоединение арматуры на трубы осуществляется фланцевым или сварным методом (фланцы подходят для сетей с неагрессивными неопасными рабочими средами, там же, где используются токсичные материалы или высока вероятность утечек – имеет большое значение запорный механизм, – применяют сварку);
- арматура должна располагаться соосно элементам трубопровода.
При установке важно соблюсти не только технологию монтажа, но и сохранность покрытия корпуса изделий. Он обычно выполняется из стали или чугуна и часто покрывается специальными составами для защиты от коррозии. Повредить антикоррозионный слой – значит, сократить срок службы изделий.
Предохранительная арматура
Трубопроводная предохранительная арматура – группа приспособлений, устанавливаемая на различных трубопроводах для обеспечения их безопасной работы. Функционально такая продукция предназначена для предотвращения аварийных ситуаций при критическом росте давления в системе путем сброса избыточного объема рабочей среды. Предохранительные устройства применяются с различными материалами в жидкостном и газообразном состоянии.
Роль запорной предохранительной арматуры при организации нормальной работы трубопроводной сети сложно переоценить. Она обязательна для комплектации систем, используемых в энергетике, промышленности, коммунальном хозяйстве. Везде, где вещества транспортируется под давлением, нужны предохранительные устройства. При выходе из строя того же предохранительного клапана в системе котельной установки все оборудование (котлы или другие емкости) должно быть немедленно отключено от питания.
Назначение
Назначение предохранительной арматуры – предупреждать аварии при критическом повышении нагрузки в трубопроводе. Другими словами, она контролирует работоспособность системы, предохраняет окружение от экологических аварий и катастроф, защищает элементы сети от повреждений в результате происшествий.
Функции предохранительных устройств:
- профилактика аварий в сетях с высокой нагрузкой;
- обеспечение нормальной эксплуатации дорогостоящего оборудования;
- предупреждение выхода из строя дорогих механизмов (нагревателей, ресиверов, компрессоров, насосных станций);
- защита элементов установленной техники от факторов риска – внешних и внутренних (технологические химические и физические процессы);
- экологическая функция (профилактика ущерба экологии);
- экономическая функция (предупреждение материального ущерба компании-пользователя трубопровода).
Монтаж предохранительной арматуры осуществляется во всех точках, где по результатам расчета и предпроектных исследований обнаружен риск нагнетания чрезмерного давления. Современные предохранительные устройства работают в автоматическом режиме и обеспечивают защиту от любых факторов риска, включая ошибки оператора, технические поломки, стихийные природные явления и т. д.
Существует несколько признаков деления запорно-предохранительной и регулирующей арматуры на виды. В зависимости от материального и конструктивного исполнения она может быть многоразового и одноразового применения. К первой группе относятся различные предохранительные клапаны, ко второй – разрывные предохранительные устройства (мембраны, колпачки).
На видах предохранительной арматуры многократного использования остановимся чуть ниже, здесь же рассмотрим особенности разрывных предохранительных устройств.
- Назначение. Одноразовая запорно-предохранительная арматура применяется в системах, где существует высокий риск аварий. Это формирует необходимость быстрого сброса большого объема материала, который и обеспечивают одноразовые изделия.
- Особенность – минимальная инерция. При срабатывании предохранительные устройства моментально отводят поток в большом количестве для мгновенной нормализации показателей.
- Виды. Мембраны одноразового использования бывают:
- разрывными;
- выщелкивающимися;
- с принудительным разрушением (в результате взрывной искры/механического прокалывания);
- срезными;
- ломающимися.
В стандартной таблице классификации различают перепускной и предохранительный клапан, импульсное и мембранное предохранительные устройства (ИПУ и МПУ соответственно).
Перепускной предохранительный клапан
Перепускной предохранительный клапан – вид запорной предохранительной арматуры, который контролирует показатели на входе (режим «до вентиля»). Он отводит часть жидкостей в отдельный трубопровод. Устанавливается в сетях с жидкими, газообразными рабочими средами разной степени агрессивности.
Предохранительный клапан
Самый распространенный класс – предохранительные клапаны. К их преимуществам относят:
- простую конструкцию;
- удобный способ управления;
- выгодную цену;
- универсальное назначение;
- высокую эффективность и надежность.
На современном рынке представлены большим количеством подвидов. Наибольшую популярность получили пружинные (рычажные и магнитные) и грузовые предохранительные клапаны. Все они применимы в сетях с жидкостными и газообразными материалами. Относятся к системам прямого действия. Работают автоматически: обеспечивают мгновенный отвод при повышении уровня давления и закрываются, когда он достигает нормы.
В сборке имеется основной элемент предохранительной арматуры с поршневым приводом, он устанавливается непосредственно на трубу. Вспомогательный вентиль задает название приспособлению, так как является импульсным. Он обладает малой проходимостью и предназначен для управления основным элементом. Принцип:
- как только давление в системе превышает допустимый предел, датчик отправляет импульсному элементу соответствующий сигнал;
- приемник сигнала автоматически направляет ток рабочей среды в привод основного элемента;
- происходит сброс рабочего потока до нормализации давления, по достижении требуемых показателей отвод среды мгновенно прекращается.
Благодаря использованию привода, который умеет работать с габаритными приспособлениями без потерь ценного времени, импульсные предохранительные устройства могут использоваться в особо ответственных сетях, где при критических ситуациях требуется моментальный отвод большого количества рабочей среды.
В конструкцию МПУ входят крепежи и мембрана – при критической нагрузке она разрывается, обеспечивая отвод рабочей среды. Преимущество – оперативность реагирования на фактор риска. Потому ее чаще монтируют на элементах, присоединяемых к дорогому оборудованию (нередко МПУ заменяют обычные клапанные механизмы или образуют с ними единую систему защиты).
Выбор
Выбор запорной и регулирующей предохранительной арматуры – такая же ответственная задача, как и обеспечение безопасности трубопроводных сетей, функционирующих под высоким давлением. В практике поиска подходящих изделий важно ориентироваться на следующие требования:
- Максимальная надежность – способность выполнять поставленные задачи в заданных условиях на протяжении длительного периода.
- Соответствие конструктивных характеристик (пропускной способности при открывании) фактическим объемам потенциально требуемого массоотвода.
- Безотказность срабатывания при нарушениях.
- Полная герметичность в закрытом положении.
- Стабильность срабатывания в течение всего жизненного цикла, установленного производителем.
Предохранительная арматура многоразового использования должна быть еще и достаточно надежно исполнена, чтобы быстро переходить между положениями открывания и закрывания в зависимости от показателей трубопровода.
Правила монтажа
Качество исполнения – первоначальное, но не единственное требование для эффективной работы арматурной продукции. Чтобы ее конструктивные качества и технические характеристики полностью себя проявили, требуется правильная установка предохранительной арматуры. В идеале она должна выполняться вместе с монтажом трубопровода. Определение точек установки осуществляется на этапе его проектирования.
Основные правила монтажа:
- в точках установки запорной регулирующей арматуры не должно находиться дорогостоящего оборудования или иного имущества предприятия, которое может быть повреждено в результате быстрого отвода рабочей среды;
- мест работы людей в местах монтажа тоже быть не должно;
- оптимальное решение для безопасной работы – организация массоотвода в отдельную емкость или специальный запорный резервуар;
- присоединение арматуры на трубы осуществляется фланцевым или сварным методом (фланцы подходят для сетей с неагрессивными неопасными рабочими средами, там же, где используются токсичные материалы или высока вероятность утечек – имеет большое значение запорный механизм, – применяют сварку);
- арматура должна располагаться соосно элементам трубопровода.
При установке важно соблюсти не только технологию монтажа, но и сохранность покрытия корпуса изделий. Он обычно выполняется из стали или чугуна и часто покрывается специальными составами для защиты от коррозии. Повредить антикоррозионный слой – значит, сократить срок службы изделий.
Олег Асеев: Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет
Издательство: Инфра-Инженерия, 2018 г.
Цена для всех
Ваша цена (-22%)
ID товара: 633353
Оформление
Масса: 372 г
Размеры: 216x155x15 мм
Содержание
Оценить (оценило: 10)
Аннотация к книге "Арматура предохранительная. Выбор, установка и расчет"
Рассмотрены критерии подбора предохранительной арматуры в зависимости от различных условий. Приведен порядок расчета количества выбросов и определения параметров трубопроводных систем в местах установки арматуры. Дан обзор возможных аварийных ситуаций на перерабатывающих предприятиях и раскрыты меры, направленные на их предотвращение путем организации предохранительных систем сброса. Подробно изложен метод нахождения пропускной способности арматуры в зависимости от количества выбросов, параметров подводящих и отводящих трубопроводов. Описаны правила вычисления времени срабатывания и определения герметичности арматуры, а также выявления реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды. Даны рекомендации относительно выбора пружин, настройки предохранительных клапанов, выяснения направления сбросов, проведения ревизий и организации мер безопасности.
Для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем, менеджеров по продажам и закупкам, а также.
Рассмотрены критерии подбора предохранительной арматуры в зависимости от различных условий. Приведен порядок расчета количества выбросов и определения параметров трубопроводных систем в местах установки арматуры. Дан обзор возможных аварийных ситуаций на перерабатывающих предприятиях и раскрыты меры, направленные на их предотвращение путем организации предохранительных систем сброса. Подробно изложен метод нахождения пропускной способности арматуры в зависимости от количества выбросов, параметров подводящих и отводящих трубопроводов. Описаны правила вычисления времени срабатывания и определения герметичности арматуры, а также выявления реактивных сил при сбрасывании газообразной рабочей среды. Даны рекомендации относительно выбора пружин, настройки предохранительных клапанов, выяснения направления сбросов, проведения ревизий и организации мер безопасности.
Для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем, менеджеров по продажам и закупкам, а также студентов и преподавателей высшего и среднего профессионального образования.
Читайте также: