2.4. Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны, устанавливаемые в системах, работающих под давлением, предназначены для предотвращения возникновения в коммуникациях давления выше рабочего (допустимого).

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде, магистрали не могло образоваться давление, превышающее рабочее более чем на 0,5 кгс/см² для сосудов с давлением до 3 кгс/см² включительно, на 15% - для сосудов с давлением от 3 до 60 кгс/см² и на 10% - для сосудов с давлением свыше 60 кгс/см².

Конструкция пружинного клапана должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, а пружина должна быть защищена от недопустимого нагрева и прямого воздействия среды. Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда.

Допускается установка предохранительных клапанов без приспособления для принудительного открывания, если последнее недопустимо по свойствам среды (ядовитая, взрывоопасная и т.д.) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверка клапанов должна производиться периодически в сроки, установленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 месяцев при условии исключения возможности примерзания, прикипания или забивании клапана рабочей средой.

Пропускная способность предохранительного клапана определяется по формуле:

где - коэффициент расхода газа (жидкости) клапаном (определяется экспериментально для каждой конструкции клапана и записывается в паспорт последнего);

F – площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части мм²;

F1 – максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, кгс/см²;

F2 – избыточное давление за предохранительным клапаном, кгс/см²;

γ1 – плотность среды для параметров F1 и t1, кгс/см³;

t1 – температура среды перед клапаном, С;

В – коэффициент, определяемый для газа по таблицам, а для жидкости В = 1.

Устройство предохранительного клапана показано на рис. 16.5.

Давление открытия клапана регулируют вворачиванием или выворачиванием винта 1. После регулировки болт контрится гайкой, шплинтуется проволокой и пломбируется.

При увеличении давления в трубопроводе или емкости, на которой установлен предохранительный клапан, выше того, на которое он отрегулирован, клапан 7, преодолевая сопротивление пружины 4, поднимается вверх, и воздух через сверления в корпусе выпускается в атмосферу.

Рис. 16.5. Предохранительный клапан

1 – пружина; 2 – упор; 3 - ?; 4 – винт; 5 – седло; 6 – клапан; 7 – шайба:

8 – пломба; 9 - проволока

В гидравлических системах при срабатывании предохранительного клапана жидкость сбрасывается (перепускается) в емкость (бак) для этой жидкости.

Конструкция предохранительных клапанов может быть различной, но принцип работы одинаков для всех конструкций.

В случае, когда по роду производства или вследствие действия содержащейся в сосуде среды предохранительный клапан не может надежно работать, сосуд должен быть снабжен предохранительной пластиной, разрывающейся при повышении давления в сосуде не более чем на 25% рабочего давления.

Сосуд, который работает под давлением меньшим давления питающего его источника, должен иметь на подводящем трубопроводе автоматическое редуцирующее устройство с манометром и предохранительным клапаном, установленными на стороне меньшего давления после редуцирующего устройства. В случаях, когда редуцирующее приспособление вследствие физических свойств среды не может надежно работать, допускается замена его ручным редуцирующим вентилем, предохранительным клапаном и манометром на стороне меньшего давления.

Рабочая среда, выходящая из предохранительного клапана, должна отводиться в безопасное место.