Säkerhetsventil

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 27 juni 2021; kontroller kräver 2 redigeringar .

Säkerhetsventil  - rörledningskopplingar utformade för att skydda mot mekanisk förstörelse av utrustning och rörledningar genom för högt tryck genom att automatiskt släppa ut överskott av vätska , ånga och gasformiga medier från system och kärl med ett tryck som överstiger det inställda trycket. Ventilen ska även kunna stoppa utmatningen av mediet när drifttrycket återställs. Säkerhetsventilen är en direktverkande ventil som arbetar direkt från processvätskan, tillsammans med de flesta säkerhetsventilkonstruktioner och direktverkande tryckregulatorer .

Farligt övertryck kan uppstå i systemet som ett resultat av yttre faktorer (felaktig drift av utrustning , värmeöverföring från externa källor, felaktigt monterad termisk och mekanisk krets, etc.), och som ett resultat av interna fysiska processer , på grund av någon initierande händelse som inte tillhandahålls av normalt utnyttjande. Säkerhetsventiler installeras överallt där detta kan hända, det vill säga på nästan vilken utrustning som helst, men de är särskilt viktiga vid drift av industriella och hushållstryckkärl .

Det finns andra typer av säkerhetsventiler , men ventiler används mest på grund av enkelheten i deras design , enkel justering, variation av typer, storlekar och konstruktioner [1] [2] [3] .

Hur det fungerar

Den förklarande bilden till höger är en ritning av en typisk direktverkande fjäderventil. På sitt exempel, överväg en typisk design. Obligatoriska komponenter i konstruktionen av en direktverkande säkerhetsventil är ett avstängningselement och en inställningsanordning som ger en kraftpåverkan på det känsliga elementet som hör samman med ventilavstängningselementet. Låskroppen består av en grind och en sadel . Om vi ​​betraktar den förklarande figuren, så är i detta enklaste fall spolen slutaren, och fjädern fungerar som mästaren . Med hjälp av justeraren justeras ventilen på ett sådant sätt att kraften på spolen säkerställer dess pressning mot låskroppens säte och förhindrar passage av arbetsmediet, i detta fall görs justeringen med en specialskruv . _

När säkerhetsventilen är stängd påverkas dess känsliga element av kraften från arbetstrycket i det skyddade systemet, vilket tenderar att öppna ventilen och kraften från inställningsanordningen, som förhindrar öppning. Med förekomsten av störningar i systemet, vilket orsakar en ökning av trycket över den arbetande, minskar värdet på kraften för att pressa spolen mot sätet. I det ögonblick då denna kraft blir lika med noll, uppstår en jämvikt av aktiva krafter från trycket i systemet och inställningsanordningen på ventilens känsliga element. Avstängningskroppen börjar öppnas, om trycket i systemet inte slutar öka, släpps arbetsmediet ut genom ventilen.

Med en minskning av trycket i det skyddade systemet, orsakat av utsläppet av mediet, försvinner störande influenser. Ventilens avstängningskropp stängs under inverkan av kraft från ställaren.

Stängningstrycket visar sig i vissa fall vara 10-15% lägre än arbetstrycket, detta beror på att för att skapa tätheten i avstängningskroppen efter manövrering krävs en kraft som är mycket större än vad som var tillräckligt för att bibehålla tätheten hos ventilen före öppning. Detta förklaras av behovet att övervinna vidhäftningskraften hos molekylerna i mediet som passerar genom gapet mellan tätningsytorna på spolen och sätet under landning, för att förskjuta detta medium. Tryckminskningen underlättas också av fördröjningen i stängningen av avstängningskroppen, associerad med påverkan på den av dynamiska krafter från det passerande flödet av mediet, och närvaron av friktionskrafter , vilket kräver ytterligare ansträngning för dess fullständiga stängning [ 2] .

Säkerhetsventilklassificering

Enligt handlingsprincipen Genom arten av uppgången av stängningsorganet Enligt stängningskroppens lyfthöjd Efter typ av belastning på spolen

Designskillnader

Säkerhetsventiler har vanligtvis en vinkelkropp men kan även ha en rak kropp, oavsett detta monteras ventilerna vertikalt så att spindeln faller ner vid stängning.

De flesta säkerhetsventiler är gjorda med ett enda säte i kroppen, men det finns konstruktioner med två säten installerade parallellt [4] .

Låglyftsventiler kallas säkerhetsventiler, där lyfthöjden på låselementet (spol, platta) inte överstiger 1/20 av sätesdiametern, fulllyftsventiler, där lyfthöjden är 1/4 av sätesdiameter eller mer [3] . Det finns även ventiler med tallrikshöjd på 1/20 till 1/4, de brukar kallas mediumlyft. I låglyfts- och medellyftventiler beror spolens lyft över sätet på mediets tryck, därför kallas de konventionellt proportionellt verkande ventiler , även om lyften inte är proportionell mot arbetsmediets tryck. Dessa ventiler används vanligtvis för vätskor där en stor kapacitet inte krävs. I fulllyftventiler sker öppningen omedelbart till plattans fulla slag, därför kallas de on/off -ventiler . Sådana ventiler är mycket effektiva och används både i flytande och gasformiga medier [4] [5] .

De största skillnaderna i utformningen av säkerhetsventiler finns i typerna av belastning på spolen.

Fjäderventiler

I dem motverkas mediets tryck på spolen av fjäderns kompressionskraft . Samma fjäderventil kan användas för olika inställda tryckinställningar genom att montera olika fjädrar. Många ventiler är tillverkade med en speciell mekanism (spak, svamp etc.) för manuell sprängning för kontroll av blåsning av ventilen. Detta görs för att kontrollera ventilens funktion, eftersom olika problem kan uppstå under drift, såsom fastsättning, frysning, fastsättning av spolen vid sätet. Men i vissa industrier i aggressiva och giftiga miljöer, höga temperaturer och tryck, kan kontrollblåsning vara mycket farlig, så för sådana ventiler tillhandahålls inte möjligheten till manuell blåsning och är till och med förbjuden [6] .

Oftast utsätts fjädrarna för arbetsmediet, som släpps ut från rörledningen eller tanken när de utlöses; speciella fjäderbeläggningar används för att skydda mot lätt aggressiva miljöer. Det finns ingen spindeltätning i dessa ventiler. Vid arbete med aggressiva medier i kemiska och vissa andra installationer, isoleras fjädern från arbetsmediet genom att täta stången med en packbox , bälg eller ett elastiskt membran. Bälgtätningen används även i de fall där läckage av mediet till atmosfären inte är tillåtet, till exempel vid kärnkraftverk [5] [7] .

Spaklastventiler

I sådana ventiler motverkas kraften på spolen från trycket från arbetsmediet av kraften från belastningen som överförs genom spaken till ventilskaftet . Justeringen av sådana ventiler till öppningstrycket utförs genom att fixera en belastning av en viss massa på hävarmen. Spakar används också för att manuellt tömma ventilen. Sådana anordningar får inte användas på mobila fartyg [8] .

Att täta sadlar med stor diameter kräver betydande vikter på långa spakar, vilket kan orsaka kraftiga vibrationer av anordningen; i dessa fall används kroppar, inuti vilka det medelstora utloppets tvärsnitt bildas av två parallella sadlar, som är blockerade av två spolar med hjälp av två spakar med vikter. Således är två parallellt arbetande grindar monterade i ett hus, vilket gör det möjligt att minska lastens vikt och längden på spakarna, vilket säkerställer normal drift av ventilen [5] .

Magnetiska fjäderventiler

Dessa enheter använder en elektromagnetisk drivenhet , vilket betyder att de inte är direktverkande ventiler. Elektromagneterna i dem kan ge ytterligare pressning av spolen till sätet, i detta fall, när svarstrycket nås av en signal från sensorerna, stängs elektromagneten av och endast fjädern motverkar trycket, ventilen börjar fungera som en vanlig fjäderventil. Dessutom kan elektromagneten skapa en öppningskraft, det vill säga motverka fjädern och tvångsöppna ventilen. Det finns ventiler där den elektromagnetiska drivningen ger både ytterligare tryck- och öppningskraft, i detta fall fungerar fjädern som ett skyddsnät vid strömavbrott , när strömmen är avstängd börjar sådana enheter fungera som direktverkande fjäder ventiler.

Magnetfjäderventiler används oftast i komplexa impulssäkerhetsanordningar som styr- eller impulsventiler [6] [7] .

Tekniska krav för säkerhetsventiler

Det viktigaste och viktigaste kravet på säkerhetsventiler är hög tillförlitlighet , vilket inkluderar:

Säkerhetsventiler är föremål för periodisk inspektion av en specialiserad organisation eller test i drift. Alla ventiler måste testas med avseende på styrka, täthet och täthet hos packningar och tätningsytor [2] [8]

Regler och standarder

På grund av den utbredda användningen av säkerhetsventiler finns de standarder och föreskrifter som gäller för dem i alla dokument som reglerar användningen av all utrustning som skyddas av dem. Till exempel: Federala normer och regler inom området industrisäkerhet "Industrisäkerhetsregler för farliga produktionsanläggningar som använder utrustning som arbetar under övertryck" i Ryssland eller "Boiler & Pressure Vessel Code" i USA . Det finns också branschdokument som uteslutande ägnar sig åt säkerhetsventiler i tillämpning på all utrustning, till exempel "Säkerhetsventiler för ång- och varmvattenpannor. Tekniska krav (GOST 24570-81)"

På grund av säkerhetsventilernas särskilda ansvar för att säkerställa säkerheten för de system de betjänar, utförs övervakning över deras användning och godkännande av regler och standarder av organisationer som är särskilt auktoriserade av staten , till exempel i Ryssland är det Rostekhnadzor [5] [8] .

Anteckningar

  1. ↑ D. F. Gurevich. Rörkopplingar.Referensmanual. - Moskva: LKI, 2008. - S. 368. - ISBN 978 5 382 00409 9 .
  2. ↑ 1 2 3 Under allmän redaktion av S. I. Kosykh. Rörkopplingar med automatisk styrning Handbok. - Leningrad: Mashinostroenie, 1982.
  3. ↑ 1 2 Rörkopplingar Termer och definitioner . GOST R 52720-2007 . Federal Agency for Technical Regulation and Metroology . Hämtad 10 juni 2010. Arkiverad från originalet 2 mars 2012.
  4. ↑ 1 2 A. I. Goshko. Beslag industriella allmänna och speciella ändamål. Katalog. — Moskva: Melgo, 2007.
  5. ↑ 1 2 3 4 R. F. Usvatov—Usyskin. Låt oss prata om beslag. — Moskva: Vitex, 2005.
  6. ↑ 1 2 Regler för design och säker drift av utrustning och rörledningar i kärnkraftverk (PNAE G-7-008-89)
  7. ↑ 1 2 Teknologiska system för reaktorutrymmet. BNPP: TsPP, 2000.
  8. ↑ 1 2 3 Regler för konstruktion och säker drift av tryckkärl (PB 03-576-03)

Se även

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger