Засцерагальны клапан — гэта засцерагальная прылада, якая выкарыстоўваецца для прадухілення перавышэння ціску ў абсталяванні, якое працуе пад ціскам, дапушчальнага значэння. Функцыя засцерагальнага клапана рэалізуецца наступным чынам: калі ціск у сістэме дасягае максімальна дапушчальнага, засцерагальны клапан можа дакладна адкрыцца і хутка дасягнуць намінальнай вышыні адкрыцця, а таксама выпусціць намінальную колькасць рабочага асяроддзя; засцерагальны клапан знаходзіцца ў адкрытым стане. Выпуск павінен быць стабільным; калі ціск у сістэме падае да пэўнага значэння, засцерагальны клапан павінен своечасова закрыцца, а ў закрытым стане ён павінен быць герметычным. Ніжэй апісаны асноўныя патрабаванні да прадукцыйнасці засцерагальных клапанаў.
1. Адкрывайце акуратна
Засцерагальны клапан павінен надзейна адкрывацца да зададзенай вышыні адкрыцця пад зададзеным ціскам і дасягаць зададзенай прапускной здольнасці. Гэта асноўнае патрабаванне да засцерагальнага клапана. Гэта значыць, калі ўваходны ціск засцерагальнага клапана дасягае зададзенага ўстаноўленага ціску, засцерагальны клапан павінен адкрывацца дакладна і хутка дасягаць зададзенай вышыні адкрыцця.
Калі ціск у сістэме дасягае максімальна дапушчальнага ўзроўню, неадчувальная рэакцыя засцерагальнага клапана на павышэнне ціску прывядзе да небяспечных сітуацый, такіх як разрыў і пашкоджанне катлоў, сасудаў пад ціскам і трубаправодаў. Асабліва гэтая небяспека вышэйшая для сціскальных газавых асяроддзяў.
Устаноўлены ціск засцерагальнага клапана не павінен быць большым за разліковы ціск катла, сасуда пад ціскам і трубаправода.
Адпаведныя правілы і стандарты выразна вызначаюць адхіленне станоўчага ціску засцерагальнага клапана. Пры рэгуляванні засцерагальнага клапана на ціск усталёўкі яго адхіленне павінна строга кантралявацца ў межах зададзенага дыяпазону.
2. Стабільныя выкіды
Пасля таго, як засцерагальны клапан дасягае зададзенай вышыні адкрыцця, ён падтрымлівае стабільны стан нагнятання і можа выпусціць намінальную колькасць рабочага асяроддзя. Падчас працэсу выкіду асяроддзя павінны быць добрыя механічныя ўласцівасці (адсутнасць скачкоў частаты, вібрацыі і г.д.). Гэта патрабаванне вельмі важнае.
Засцерагальны клапан павінен мець разумную канструкцыю і спружыну з дастатковай калянасцю для падтрымання добрых механічных характарыстык і стабільнай прапускной здольнасці. Памер праточнага канала засцерагальнага клапана павінен адпавядаць неабходным параметрам для разліку. Калі плошча папярочнага сячэння праточнага канала занадта малая, то пасля адкрыцця засцерагальнага клапана частка асяроддзя, якая знаходзіцца пад залішнім ціскам, не можа своечасова скінуцца, і ціск у сістэме працягвае расці, што вельмі небяспечна. Наадварот, калі плошча папярочнага сячэння праточнага канала занадта вялікая, то пасля адкрыцця засцерагальнага клапана ціск рэзка ўпадзе ніжэй за працоўны ціск, і дыск засцерагальнага клапана зачыніцца, што выкліча моцны ўдар па сядле клапана; аднак, паколькі каэфіцыент павышэння ціску ў сістэме не быў ліквідаваны, дыск зноў адкрыецца, утвараючы скачок частаты, і ў выніку сядло клапана і ўшчыльняльная паверхня дыска будуць пашкоджаны з-за паўторных удараў. Пры выкарыстанні засцерагальных клапанаў для несціскальных вадкасцей скачкі частаты таксама могуць выклікаць гідраўлічны ўдар у сістэме.
Ціск на ўваходзе засцерагальнага клапана, калі ён дасягае намінальнай вышыні адкрыцця, называецца ціскам нагнятання. Ён выкарыстоўваецца ў розных асяроддзях або ў тых жа асяроддзях пры розных працоўных умовах, і яго намінальны ціск нагнятання адрозніваецца, што выразна вызначана ў адпаведных правілах і стандартах. Звычайна ён выражаецца ў працэнтах ад перавышэння ўстаноўленага ціску. Канструкцыя засцерагальнага клапана павінна забяспечваць строгі кантроль намінальнага ціску нагнятання ў межах зададзенага дыяпазону.
3. Блізка па часе
Калі ціск асяроддзя пад уздзеяннем засцерагальнага клапана зніжаецца да пэўнага значэння, створка клапана датыкаецца з ушчыльняльнай паверхняй сядла клапана і зноў зачыняецца. Засцерагальны клапан можа своечасова і эфектыўна зачыняцца, што з'яўляецца важным паказчыкам добрай працы.
Дзеянне засцерагальнага клапана не абавязкова патрабуе спынення працы абсталявання або сістэмы або рамонту. Часам дзеянне засцерагальнага клапана выклікана выпадковымі фактарамі, такімі як няправільная праца ў сістэме. У гэтым выпадку непажадана, каб ціск зваротнага клапана быў занадта ніжэйшы за працоўны ціск. Занадта нізкі ціск зваротнага клапана азначае празмерную страту энергіі і асяроддзя і парушае нармальную працу ўсёй сістэмы. Наадварот, ціск у спінцы клапана не занадта высокі. Калі ціск зваротнага клапана блізкі да ціску адкрыцця, лёгка прывесці да паўторнага адкрыцця засцерагальнага клапана, што прывядзе да частых пераскокаў засцерагальнага клапана, і гэта не спрыяе аднаўленню герметычнасці пасля закрыцця. Акрамя таго, калі засцерагальны клапан не можа быць надзейна зачынены, паколькі асяроддзе паміж ушчыльняльнымі паверхнямі не цалкам перакрыта, немагчыма аднавіць герметычнасць пры нармальным працоўным ціску сістэмы.
Канструкцыя засцерагальнага клапана павінна забяспечваць яго хуткае і эфектыўнае закрыццё. Хуткае і магутнае вяртанне сядла больш спрыяе ўстанаўленню герметычнасці, чым паступовае і павольнае вяртанне сядла.
Прадукцыйнасць вяртання сядла засцерагальнага клапана адносна вымяраецца значэннем ціску адкрыцця, які звычайна вызначаецца розніцай ціскаў адкрыцця і закрыцця. Засцерагальныя клапаны, якія выкарыстоўваюцца для розных асяроддзяў, маюць розныя розніцы ціскаў адкрыцця і закрыцця, што выразна апісана ў адпаведных правілах і стандартах.
4. Надзейнае ўшчыльненне
Калі абароненая сістэма знаходзіцца пад нармальным працоўным ціскам, закрыты засцерагальны клапан мае добрую і надзейную герметычнасць. З-за ўцечкі засцерагальнага клапана рабочае цела (часам вельмі дарагое або небяспечнае) будзе губляцца, спажыванне энергіі будзе павялічвацца, а навакольнае асяроддзе і атмасфера будуць забруджвацца рабочым целам. Празмерная ўцечка нават паўплывае на нармальную працу абсталявання або сістэмы і нават прывядзе да спынення прылады. Пастаянная ўцечка таксама прывядзе да карозіі ўшчыльняльнай паверхні засцерагальнага клапана, што прывядзе да яго поўнага выхаду з ладу.
Аднаўленне герметычнасці пасля спрацоўвання засцерагальнага клапана складанейшае, чым падтрыманне першапачатковага стану герметычнасці. Паколькі засцерагальны клапан зачынены, ціск асяроддзя дзейнічае на большую плошчу дыска клапана, але перад адкрыццём ён дзейнічае толькі на меншую плошчу, абмежаваную паверхняй герметычнасці. Такім чынам, эфектыўнасць герметычнасці засцерагальнага клапана, верагодна, будзе зніжана пасля спрацоўвання і, такім чынам, будзе страчана. У прыватнасці, складаней вырашыць праблему ўшчыльнення задняга сядла засцерагальнага клапана прамога дзеяння. У засцерагальных клапанах з дапаможнымі прываднымі механізмамі гэтая праблема вырашаецца з дапамогай прымусовага ўшчыльнення.
Забяспечваць герметычнасць засцерагальных клапанаў складаней, чым клапанаў, якія звычайна выкарыстоўваюцца для запорных клапанаў. Паколькі паміж ушчыльняльнікамі не прыкладаецца вялікая сіла, дыск засцерагальнага клапана прыціскаецца да сядла клапана, ствараючы толькі невялікі ціск ушчыльнення. Ціск ушчыльнення вызначаецца розніцай паміж ціскам усталёўкі засцерагальнага клапана і рабочым ціскам абсталявання, звычайна невялікім значэннем (звычайна 10% ад ціску ўсталёўкі), таму памер і шурпатасць паверхні ўшчыльняльнай паверхні засцерагальнага клапана патрабуюцца вельмі строгія меры.
Патрабаванні да герметычнасці засцерагальнага клапана адрозніваюцца ў залежнасці ад асяроддзя або ўмоў працы. У цэлым, цяжка дасягнуць адсутнасці ўцечак пры выкарыстанні засцерагальнага клапана з ушчыльняльнай паверхняй метал-метал. Засцерагальны клапан з мяккай ушчыльняльнай структурай з металу і неметалу мае значна лепшыя характарыстыкі герметызацыі.
Час публікацыі: 02 верасня 2021 г.