|
Предохранительный клапан — это устройство, защищающее от механического разрушения трубопроводы, емкости и оборудование, установленное в системе, посредством автоматического выброса жидкости, газа, пара, суспензии и иной рабочей среды при избыточном давлении.
Главными потребителями трубопроводной арматуры данного типа являются такие отрасли промышленности, как нефтеперерабатывающая, нефтедобывающая, газовая, атомная, химическая и ряд других.
В этом смысле клапан предохранительный является единственным на сегодняшний день устройством, способным гарантировать почти стопроцентную безопасность технологического процесса.
Клапан предохранительный относится к типу трубопроводной арматуры, у которой регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
Конструкция предохранительных клапанов разных типов может отличаться друг от друга точно так же, как и их функциональные задачи.
В качестве примера можно назвать клапан запорный муфтовый, цель которого — полное перекрытие потока рабочей среды в трубопроводной системе и последующий запуск потока в соответствии с особенностями технологического процесса.
В эту категорию входит и клапан запорный фланцевый, причем оба из них приводятся в действие извне, т.е. с помощью ручного или автоматического привода.
Но, как было сказано выше, самым распространенным типом предохранительных клапанов являются устройства, срабатывающие автоматически, которые восстанавливают давление рабочей среды в трубопроводе путем удаления ее избытка.
Клапаны, рассчитанные на одно и то же давление, могут иметь разный размер проходных сечений и соответственно пропускную способность, однако это никак не влияет на их функциональность.
Необходимо отметить, что клапан отличается великолепной герметичностью, способен очень долго поддерживать стабильное давление в системе, не выходящее за пределы 3% от заданного значения.
Чаще всего клапаны данного типа имеют угловой или проходной корпус, внутри которого установлен задатчик, запорный орган, состоящий из затвора (в виде золотника или тарелки) и седла, к которому затвор прижимается задатчиком. Как правило, в роли задатчика выступает пружина, которая, обеспечивая плотное примыкание затвора к седлу, препятствует утечке рабочей среды за пределы системы. Величина силы, с которой пружина воздействует на затвор, соответствует заданному давлению в трубопроводе и настраивается специальным винтом.
Таким образом, давление пружины компенсирует давление рабочей среды на чувствительный элемент клапана, и клапан находится в состоянии функционального равновесия. Как только давление в системе начинает изменяться в сторону повышения от заданного уровня, соответственно начинает уменьшаться сила прижатия затвора к седлу. В определенный момент затвор поднимается и происходит выброс рабочей среды из трубопроводной системы. После того как давление нормализуется, пружина возвращает затвор в седло и герметично закрывает отверстие клапана.
Многие предохранительные клапаны имеют в своей конструкции специальный механизм типа рычага, предназначенный для ручной продувки клапана в контрольных целях. Иными словами, это необходимо для того, чтобы проверить работоспособность клапана на данный момент, поскольку в процессе эксплуатации, в зависимости от климатических или технологических условий, может произойти примерзание, прилипание или прикипание затвора к седлу. Однако на трубопроводах с агрессивной рабочей средой контрольное открытие клапанов по понятным причинам строго запрещено.
Кстати, существуют клапаны, где источником силы, прижимающей затвор к седлу, выступает груз, установленный на плече рычага, причем чем больше диаметр седла и соответственно выпускного отверстия, тем длиннее изготавливается плечо. Такие клапаны называют рычажно-грузовыми, а те клапаны, где за герметичность затвора отвечают пружины и специальные электромагнитные приводы, — магнито-пружинными. В целом предохранительные клапаны различаются по принципу действия — клапаны прямого и непрямого действия, по характеру подъема замыкающего органа, по высоте подъема замыкающего органа, по виду нагрузки на золотник.
Основной параметр, по которому классифицируются предохранительные клапаны, — это давление рабочей среды, на которое рассчитано то или иное изделие, например на 25, 50, 250 и 320 кгс/см2. Диапазон технических характеристик предохранительных клапанов достаточно велик. Достаточно сказать, что клапан запорный муфтовый, несмотря на то что изначально был сконструирован с ручным управлением, затем получил возможность управляться дистанционно с помощью электромагнитного привода. Так или иначе, все предохранительные клапаны благодаря весьма простой, но очень эффективной конструкции обладают высокой надежностью и безотказностью в процессе эксплуатации.
|
