Bezpečnostní požadavky na pojistné ventily | Průmyslová skupina Empire Průmyslová skupina Empire

Pojistný ventil je považován za základní prvek každého hydraulického systému pracujícího pod vysokým tlakem. Zařízení je speciálně navrženo k ochraně systémů před nadměrným tlakem omezením jeho limitu. Při přiblížení k nebezpečné značce se aktivuje pojistný ventil, který uvolňuje pracovní médium, dokud se tlak uvnitř systému nenormalizuje.

Konstrukce pojistného ventilu

Pojistný ventil je speciální potrubní armatura, která funguje z pracovního média. Existují různé typy bezpečnostních zařízení, ale nejoblíbenější jsou přepouštěcí ventily díky své účinnosti a relativně jednoduché konstrukci.

Provedení pojistného ventilu závisí na jeho typu, častěji se však používají ventily s přímočinným pružinovým mechanismem, jejichž povinnou součástí je žádaná hodnota s uzavíracím prvkem. Nastavená hodnota je zodpovědná za silové působení na citlivý prvek, přímo spojený s blokovacím orgánem, sestávajícím ze zámku a sedla. Cívka obvykle funguje jako uzávěr a ocelová pružina se používá jako bod nastavení.

Princip činnosti

Když je ventil v uzavřené poloze, je snímací prvek vystaven provoznímu tlaku systému. Když v systému začnou vznikat procesy, které vyvolávají zvýšení úrovně tlaku nad pracovní, snižuje se síla přitahování cívky k sedlu. V okamžiku, kdy je síla nulová, jsou pracovní síly vyváženy vlivem tlaku uvnitř systému a nastavené hodnoty na citlivý prvek. Uzavírací ventil se začne otevírat. Pokud vnitrosystémový tlak nadále stoupá, pracovní médium se uvolňuje přes otevřený ventil. Při postupném poklesu tlaku v systému a jeho návratu do normálu po odpuštění pracovního média dojde vlivem síly nastaveného ukazatele k uzavření uzavíracího prvku.

Aby se ventil zavřel, musí tlak klesnout na úroveň o 10-15 % nižší, než je normální úroveň tlaku v systému. To je způsobeno skutečností, že vracení blokovacího prvku do utěsněné polohy vyžaduje sílu podstatně větší, než je síla, která byla dostatečná k udržení v uzavřené poloze až do okamžiku otevření.

Typy pojistných ventilů

Existují různé typy pojistných ventilů, které jsou klasifikovány podle přítomnosti určitých charakteristik.

Podle zásady jednání Existují dva typy pojistných ventilů:

• Přímočinné ventily pracují přímo pod vlivem pracovního prostředí.
• Zpětně působící pojistné ventily reagují na sílu vnějšího zdroje tlaku nebo se otevírají pod vlivem elektřiny.

Podle typu elevace uzavíracího orgánu pojistné pojistné ventily se dělí na:

• Proporcionálně působící zařízení, která se častěji používají pro nestlačitelná média, i když konstrukce umožňuje použití i ve stlačitelných médiích. Ventily se otevírají úměrně nárůstu tlaku v systému při zvednutí uzávěru ventil rovnoměrně uvolňuje pracovní médium.
• On-off zařízení se okamžitě otevřou na plný zdvih, když je dosaženo limitu tlaku ventilu. Používá se pro stlačitelná média (pára, vzduch, plyny).

V závislosti na výšce zdvihu uzavírací varhany:

• Nízkozdvižné ventily s výškou zdvihu asi 0,05 průměru sedla se vyznačují minimální průtočnou kapacitou, a proto nejsou vhodné pro vysoce výkonné průmyslové systémy. Zařízení mají obvykle proporcionální mechanismus působení a jsou jednoduché konstrukce.
• U ventilů s plným zdvihem, které obvykle fungují na mechanismu zapnuto-vypnuto, je výška zdvihu zařízení stejná nebo větší než průměr sedla. Ventily mají vysokou průchodnost a vyznačují se složitější konstrukcí než zařízení s nízkým zdvihem, takže jejich cena je vyšší

Podle typu použitého zatížení Pojistné ventily na cívce se dělí na:

• Pákové závaží nebo závaží ventily jsou zařízení, ve kterých je tlak bráněn silou vytvářenou pákovým závažím. V závislosti na hmotnosti břemene a délce páky se určí reakční tlak a rozsah tlaku.
• U pružinových ventilů působí proti vnitřnímu systémovému tlaku bezpečnostní pružinový mechanismus. Síla stlačení ocelové pružiny určuje tlak, při kterém se aktivuje pružinový mechanismus. Rozsahy nastavení pružinového ventilu závisí na pružnosti pružiny. Nízká cena, jednoduchost a spolehlivost konstrukce činí z pružinových ventilů nejlepší volbu pro různé inženýrské systémy a nízkoenergetické průmyslové instalace.

Seřízení pojistných ventilů

Pojistný ventil se seřídí po dokončení procesu instalace. Pomocí ocelové pružiny je ventil nastaven tak, aby silou šoupátka přitlačila zařízení k sedlu ventilu a zabránila tak předčasnému vypuštění pracovního média. Pružinový pojistný ventil se nastavuje pomocí speciálního šroubu. Konstrukce pojistného ventilu je navržena tak, že dotažení pružiny nad nastavenou hodnotu je zcela vyloučeno.

Výhody použití pojistných ventilů

Pojistné ventily se široce používají k prevenci problémů ve vysokotlakých systémech.
Výhody použití ventilů, které normalizují tlak v systému, jsou zřejmé:

• Nízká cena zařízení s dlouhou životností.
• Jednoduchost designu a snadná obsluha.
• Snadná instalace a výběr provozních nastavení.
• Rozmanitost typů a rozměrů umožňuje vybrat nejvhodnější pojistný ventil v závislosti na technických vlastnostech systému.
• Schopnost používat zařízení v agresivním prostředí.
• V závislosti na typu zařízení existují ventily, které se instalují v horizontální i vertikální poloze.

Pojistný ventil je relativně levný a spolehlivý prvek, který je nezbytnou součástí každého vysokotlakého systému. Správná volba bezpečnostního zařízení, odborná instalace, včasná údržba a odstraňování závad zajistí nepřetržitý provoz systému po dlouhou dobu.

Bezpečnostní požadavky na pojistné ventily instalované na nádobách pracujících pod tlakem nad 0,07 MPa 1. Obecné požadavky 1.1. Kapacita pojistných ventilů a jejich počet by měly být zvoleny tak, aby v nádobě nevznikl tlak, který by převyšoval provozní přetlak o více než 0,05 MPa (0,5 kgf/cm2) při přetlaku v nádobě do 0,3 MPa (3 kgf/cm2) včetně, o 15 % – při překročení provozního tlaku v nádobě do 6,0 MPa (60 kgf/cm2) včetně a 10% – při překročení provozního tlaku v nádobě nad 6,0 ​​MPa (60 kgf/cm2).
1.2. Nastavovací tlak pojistných ventilů se musí rovnat provoznímu tlaku v nádobě nebo jej překročit, nejvýše však o 25 %.
1.3.Zvýšení přetlaku nad pracovníky podle odstavců. 1.1 a 1.2 je třeba vzít v úvahu při výpočtu pevnosti podle GOST 14249-80.
1.4. Provedení a materiál prvků pojistného ventilu a jejich pomocných zařízení je třeba volit v závislosti na vlastnostech a provozních parametrech média.
1.5. Pojistné ventily a jejich pomocná zařízení musí vyhovovat „Pravidlům pro konstrukci a bezpečný provoz tlakových nádob“ schváleným Výborem státního technického dozoru SSSR.
1.6. Všechny pojistné ventily a jejich pomocná zařízení musí být chráněna před svévolnými změnami v jejich nastavení. 1.7. Pojistné ventily by měly být umístěny na místech přístupných pro kontrolu.
1.8. Na pevně instalovaných nádobách, u kterých je z důvodu provozních podmínek nutné uzavřít pojistný ventil, je nutné mezi pojistný ventil a nádobu instalovat třícestný přepínací ventil nebo jiná spínací zařízení, pokud v jakékoli poloze uzavíracího prvku spínacího zařízení budou oba nebo jeden z pojistných ventilů připojeny k ventilům nádob V tomto případě musí být každý pojistný ventil navržen tak, aby v nádobě nevznikl tlak, který by překračoval provozní tlak o hodnotu uvedenou v bodě 1.1. 2. Požadavky na přímo působící pojistné ventily 2.1. Na stacionárních nádobách musí být instalovány pákové pojistné ventily.
2.2. Konstrukce závaží a pružinového ventilu musí poskytovat zařízení pro kontrolu správné funkce ventilu v provozním stavu nucením k otevření během provozu nádoby. Možnost násilného otevření musí být zajištěna při tlaku rovném 80 % pH otevření. Je povoleno instalovat pojistné ventily bez zařízení pro nucené otevírání, pokud je to nepřijatelné vzhledem k vlastnostem média (jedovaté, výbušné apod.) nebo k podmínkám technologického procesu. V tomto případě by měly být pojistné ventily pravidelně kontrolovány ve lhůtách stanovených technologickými předpisy, nejméně však jednou za 6 měsíců, pokud je vyloučena možnost zamrznutí, slepení, polymerace nebo ucpání ventilu pracovním médiem.
2.3. Pružiny pojistného ventilu musí být chráněny před nepřípustným zahřátím (ochlazením) a přímým vystavením pracovnímu prostředí, pokud má škodlivý vliv na materiál pružiny. Při úplném otevření ventilu musí být vyloučena možnost vzájemného kontaktu závitů pružin.
2.4. Hmotnost břemene a délka páky pojistného ventilu zátěže páky by měla být zvolena tak, aby zátěž byla na konci páky. Poměr ramen páky by neměl překročit 10:1. Při použití závěsného závaží musí být jeho spojení trvalé. Hmotnost břemene nesmí přesáhnout 60 kg a musí být vyznačena (vyražena nebo odlita) na povrchu břemene. 3. Požadavky na pojistné ventily ovládané pomocnými zařízeními 3.1. Pojistné ventily a jejich pomocná zařízení musí být konstruovány tak, aby v případě poruchy některého ovládacího nebo regulačního prvku nebo přerušení dodávky elektrické energie byla zachována funkce ochrany nádoby před přetlakem redundancí nebo jinými opatřeními. Konstrukce ventilů musí splňovat požadavky odstavců. 2.3 a 2.5.
3.2. Konstrukce pojistného ventilu musí umožňovat jeho ruční nebo dálkové ovládání. 3.3. Elektricky ovládané pojistné ventily musí být vybaveny dvěma na sobě nezávislými zdroji energie. V elektrických obvodech, kde ztráta pomocného napájení způsobí impuls k otevření ventilu, je povoleno jediné napájení.
3.4. Konstrukce pojistného ventilu musí vyloučit možnost nepřijatelných otřesů při otevírání a zavírání.
3.5. Pokud je ovládacím prvkem pulzní ventil, pak musí být jmenovitý průměr tohoto ventilu minimálně 15 mm. Vnitřní průměr impulsního vedení (vstup a výstup) musí být minimálně 20 mm a ne menší než průměr výstupní armatury impulsního ventilu. Impulzní a regulační potrubí musí zajistit spolehlivý odvod kondenzátu. Na těchto vedeních je zakázáno instalovat uzavírací zařízení. Je přípustné instalovat spínací zařízení, pokud impulsní vedení zůstane otevřené v jakékoli poloze tohoto zařízení. 3.6 Pracovní prostředí používané k ovládání pojistných ventilů nesmí být vystaveno mrazu, koksování, polymeraci a mít korozivní účinek na kov.
3.7. Konstrukce ventilu musí zajistit jeho uzavření při tlaku minimálně 95 % pH. 4. Požadavky na vstupní a výstupní potrubí pojistných ventilů 4.1. Pojistné ventily musí být instalovány na odbočkách nebo spojovacích potrubích. Při instalaci několika pojistných ventilů na jednu odbočku (potrubí) musí být plocha průřezu odbočky (potrubí) alespoň 1,25 z celkové plochy průřezu ventilů na ní instalovaných. Při stanovení průřezu připojovacích potrubí o délce větší než 1000 mm je nutné vzít v úvahu i hodnotu jejich odporu.
4.2. V potrubí pojistného ventilu musí být zajištěna nezbytná kompenzace teplotní roztažnosti. Upevnění tělesa a potrubí pojistných ventilů musí být navrženo s ohledem na statické zatížení a dynamické síly, které vznikají při aktivaci pojistného ventilu.
4.3. Přívodní potrubí musí být po celé délce spádováno směrem k nádobě. V přívodních potrubích by se při aktivaci pojistného ventilu mělo zabránit náhlým změnám teploty stěn (tepelným šokům).
4.4. Vnitřní průměr přívodního potrubí by měl být vypočten na základě maximální kapacity pojistného ventilu. Pokles tlaku v přívodním potrubí nesmí překročit 3 % pH pojistného ventilu.
4.5. Vnitřní průměr výstupní trubky nesmí být menší než největší vnitřní průměr výstupní trubky pojistného ventilu. Zdroj: Systém standardů bezpečnosti práce. Tlakové nádoby. Bezpečnostní ventily. Bezpečnostní požadavky. GOST 12.2.085-82 (STSZV 3085-81). Omezení doby platnosti I-USZ-88 bylo zrušeno.