Supapă de siguranță cu arc (PPV)– un tip de fitinguri pentru conducte concepute pentru a proteja automat echipamentele și conductele de presiunea excesivă peste o valoare prestabilită, prin eliberarea excesului de fluid de lucru și asigurându-se că evacuarea se oprește atunci când presiunea de închidere este restabilită și presiunea de funcționare este restabilită.
Principalele ansambluri și piese de supapă:
1 - corp, 2 - scaun, 3 - bobină, 4 - capac, 5 - tijă, 6 - piuliță, 7 - bolț, 8 - arc, 9 - burduf (instalat în supapele cu burduf), 10 - șurub de blocare, 11 - reglare bucșă, 12 - bucșă de ghidare, 13 - despărțitor, 14 - șurub de reglare, 15 - capac, 16 - flanșă filetată.
Principiul de funcționare. La presiunea normală de funcționare, forța arcului comprimat apasă bobina pe scaun (pasajul pentru eliberarea mediului de lucru este închis). Când presiunea crește peste valoarea setată, asupra bobinei începe să acționeze o forță direcționată opus, care comprimă arcul, iar bobina se ridică, deschizând un pasaj pentru descărcarea mediului de lucru. După ce presiunea din fața supapei scade până la presiunea de închidere, bobina sub acțiunea arcului este din nou presată pe scaun, oprind descărcarea mediului.
Poziția de instalare – verticală, capacul sus.
Etanșeitatea oblonului– clasa „B” GOST R 54808. La cererea clientului, este posibilă fabricarea cu alte clase de etanșeitate.
Modele posibile de supape:
- Un capac sigilat cu o unitate de deschidere forțată și fără una.
- Burduf de echilibrare.
- Bariera termica.
- Capacul „deschis”.
- Un element de blocare care împiedică funcționarea supapei.
Conexiunea conductei:
- cu flanșă;
- pentru garnitura lentilei (flansa conform GOST 9399);
- montaj;
- tsapkovoe.
Supape cu burduf.
Burduful este un mecanism care compensează efectul contrapresiunii la ieșirea supapei. Burduful este conceput pentru a proteja arcul supapei de efectele nocive ale unui mediu de lucru agresiv în condiții de temperaturi ridicate sau scăzute. Supapele cu burduf sunt fabricate din oțel de clase 12Х18Н9ТЛ și 12Х18Н12МЗТЛ și sunt destinate mediilor de lucru cu temperaturi de la minus 60 °С și mai jos. Denumirea supapelor cu burduf: KPP4S, KPPS.
Proiectarea suprafetelor de etansare si dimensiuni de conectare flanșe de supapă - conform GOST 12815-80, rândul 2, lungimi față în față - conform GOST 16587-71.
Supapele DN 25 PN 100 kgf/cm2 pot fi fabricate cu capete de îmbinare pentru conectarea la o conductă în conformitate cu GOST 2822-78, precum și cu o racordare cu flanșă în conformitate cu GOST 12815-80, rândul 2.
Supapele de siguranță cu presiune nominală PN 250 kgf/cm2 și PN 320 kgf/cm2, ca și alte modele, sunt proiectate pentru a proteja echipamentele de suprapresiuni inacceptabile prin eliberarea automată a excesului de fluid de lucru. Utilizat pe echipamente cu medii de lucru lichide și gazoase care nu provoacă coroziunea părților corpului mai mare de 0,1 mm.
Supapele de siguranță cu un corp ștanțat-sudat pot fi fabricate cu lungime individuală față în față (L și L1), înălțime (H) și dimensiuni de montare cu flanșă, ceea ce le permite să fie utilizate ca înlocuitori pentru supapele importate fără a schimba echipamentul deja instalat și conducte.
Calculul capacității supapei - conform GOST 12.2.085-2002.
Presiune de reglare, pH– cel mai grozav suprapresiune la intrarea în supapa de siguranță, la care se închide supapa și se asigură etanșeitatea specificată a supapei.
Presiune de pornire la deschidere, Рн.о.(presiune de pornire; presiune de reglare) – exces de presiune la intrarea în supapa de siguranță, la care forța care tinde spre deschiderea supapei este echilibrată de forțele care țin elementul de blocare pe scaun. Când începe presiunea de deschidere, etanșeitatea specificată în obturatorul supapei este ruptă și elementul de blocare începe să se ridice.
Presiune de deschidere completă, Рп.о.– exces de presiune la intrarea in supapa de siguranta, la care supapa se misca si la maxim debitului.
Presiune de închidere, Рз(presiunea de reașezare) – suprapresiune la intrarea în supapa de siguranță, la care, după evacuarea mediului de lucru, elementul de blocare este așezat pe scaun, asigurând etanșeitatea specificată a supapei. Presiunea de închidere a supapei, Рз – nu mai puțin de 0,8 Рн.
Presiunea din spate– exces de presiune la ieșirea fitingurilor (în special de la supapa de siguranță).
Contrapresiunea este suma presiunii statice din sistemul de evacuare (dacă sistem închis) și presiunea rezultată din rezistența acesteia în timpul curgerii mediului de lucru.
Informații obligatorii privind comanda minimă.
Când comandați valve, trebuie să completați un chestionar (Anexa B):
- tip de produs, denumire, denumire de tip (conform tabelului cu figuri);
- diametrul nominal al conductei de admisie, DN, mm;
- presiunea nominală, PN, kgf/cm2;
- presiunea de reglare (Рн, kgf/cm2) sau numărul arcului (când este specificat doar numărul arcului, supapa este reglată la valoarea minimă din domeniul arcului specificat);
- materialul corpului;
- prezența unei unități de detonare manuală în proiectarea supapei;
- prezența unui burduf în proiectarea supapei.
Exemplu de denumire la comandarea unei supape de siguranță cu arc:
Un exemplu de desemnare la comandarea unei supape de siguranță cu arc DN 50 PN 16 kgf/cm2 din oțel 12Х18Н9ТЛ cu o unitate de detonare manuală, presiune de reglare – Рн=16 kgf/cm2, model KPP4R conform TU 3742-005-641641940:-2
Supapă de siguranță KPP4R 50-16 DN 50 PN 16 kgf/cm2, pH=16 kgf/cm2, 17nzh17nzh. La plasarea unei comenzi se precizează în mod expres necesitatea completării supapelor cu piese potrivite (flanșe, garnituri, știfturi, piulițe potrivite; pentru robinete DN 25 PN 100 - nipluri cu piulițe și garnituri de îmbinare).
Supapa de siguranță cu arc cu flanșă 17s28nzh este unul dintre principalele tipuri care este utilizat pentru a proteja echipamentele de conducte. Supapa de siguranță cu arc 17s28nzh este proiectată pentru a proteja echipamentele și conductele de presiunea excesivă inacceptabilă în sistem. Asigurarea valorilor sigure ale presiunii se realizează prin descărcarea automată a excesului de fluid de lucru într-o conductă de evacuare special instalată sau în atmosferă, iar când presiunea de funcționare este restabilită, supapa de siguranță 17s28nzh oprește descărcarea mediului de lucru.
Supapa de siguranță cu arc 17s28nzh este montată împreună cu echipamentul și folosind o conexiune cu flanșă. Supapa de siguranță cu arc cu flanșă 17s28nzh are o durată de viață de peste 11 ani, iar producătorul oferă o garanție pentru aceasta timp de 18 luni de la data punerii în funcțiune a supapei. Supapa de siguranță 17s28nzh nu este etanșată în raport cu mediul extern.
Materialul părților principale din care este realizată supapa cu arc de siguranță 17s28nzh cu conexiune cu flanșă:
- Carcasa, capac - Otel 25L
- Disc, scaun - Oțel 20Х13
- Tijă - Oțel 20Х13/Oțel 40
- Garnitura - AD1M
- Primavara - 50HFA
Dispozitiv de siguranta supapă cu arc 17s28nzh
1 .Capac
2 . Șurub de reglare
3 . Arc
4 . Capac
5 . Stoc
6 . Unitate de detonare manuală
7 . Ansamblu bobină
8 . Şa
9 . Cadru
Dimensiunile generale și de conectare ale supapei de siguranță 17s28nzh
DN, mm |
Dimensiuni, mm |
||||||||||||
4 |
Caracteristicile tehnice ale supapei de siguranță 17s28nzh
Nume |
Sens |
|||
Diametru nominal, DN, mm |
||||
Diametrul orificiului scaunului dc, mm |
||||
Scurgeri admisibile în supapă, cm 3 /min |
5-pentru aer 1-pentru apa |
10-pentru aer 2-pentru apa |
||
Aria secțiunii transversale a scaunului Fс, mm 2, nu mai puțin |
||||
Presiune nominală de intrare РN, MPa (kgf/cm2) |
||||
Presiune nominală de ieșire РN, MPa (kgf/cm2) |
||||
Presiune de deschidere completă Рп.о. MPa (kgf/cm 2), nu mai mult |
Pentru medii gazoase: pH+0,05 (0,5) pentru pH<0,3 МПа; 1,15 Рн для Рн>0,3 MPa Pentru medii lichide: pH+0,05 (0,5) pentru pH<0,2 МПа; 1,25 Рн для Рн>0,2 MPa |
|||
Presiune de închidere Рз |
nu mai puțin de 0,8 pH |
|||
Limitele presiunii de reglare a arcului, pH MPa (kgf/cm2), nu mai puțin |
0,05-0,15 (0,5-1,5); 0,15-0,35 (1,5-3,5); 0,35-0,7 (3,5-7,0); 0,7-1,0 (7-10); 1,0-1,6 (10-16) |
|||
Temperatura mediu inconjurator, RС |
de la minus 40 la 40 |
|||
Temperatura mediului de lucru, °С |
de la minus 40 la 450 |
|||
Caracteristicile mediului de lucru |
Apă, abur |
|||
Debitul? |
0,8 pentru gaze; 0,5 pentru medii lichide |
|||
Dimensiunile de conectare și dimensiunile suprafețelor de etanșare ale carcasei |
conform GOST 12815-80 versiunea 1 rând 2 |
|||
Greutate fara flanse (kg) |
Toate vasele care funcționează sub presiune crescută trebuie să fie echipate cu dispozitive de siguranță împotriva presiunii crescute. Pentru aceasta folosim:
PC-uri cu încărcare prin pârghie;
dispozitive de siguranță cu membrane pliabile;
PC-urile cu sarcină prin pârghie nu sunt permise pentru utilizare pe nave mobile.
Diagramele schematice ale principalelor tipuri de PC-uri sunt prezentate în figurile 6.1 și 6.2. Greutatea supapelor cu greutatea pârghiei (vezi fig. 6.1,6) trebuie să fie fixat în siguranță în poziția specificată pe pârghie după calibrarea supapei. Proiectarea arcului PC (vezi Fig. 6.1, c) trebuie să excludă posibilitatea strângerii arcului peste valoarea stabilită și să asigure un dispozitiv pentru
Orez. 6.1. Scheme schematice ale principalelor tipuri supape de siguranță:
1 - marfa cu incarcare directa; b - pârghie-sarcină; c - arc cu incarcare directa; 1 - marfă; 2 - maneta; 3 - conducta de evacuare; 4 - arc.
verificarea functionarii corecte a supapei in stare de functionare prin forta sa se deschida in timpul functionarii. Designul supapei de siguranță cu arc este prezentat în Fig. 6.3. Numărul de PC-uri, dimensiunile și debitul acestora trebuie calculate astfel încât în Fig. 6.2. Membrana de siguranță la spargere nu a depășit mai mult de 0,05 MPa pentru vasele cu presiune de până la 0,3 MPa, la
15% - pentru vase cu presiune de la 0,3 la 6,0 MPa, cu 10% - pentru vase cu presiune mai mare de 6,0 MPa. La operarea PC-urilor, este permisă depășirea presiunii din vas cu cel mult 25%, cu condiția ca acest exces să fie prevăzut de proiect și să fie reflectat în pașaportul navei.
Debitul PC-ului este determinat în conformitate cu GOST 12.2.085.
Toate dispozitivele de siguranță trebuie să aibă fișe tehnice și instrucțiuni de utilizare.
La determinarea dimensiunii secțiunilor de curgere și a numărului de supape de siguranță, este important să se calculeze capacitatea supapei pe G (în kg/h). Se efectuează conform metodologiei prezentate în SSBT. Pentru vaporii de apă, valoarea se calculează folosind formula:
G=10B 1 B 2 α 1 F(P 1 +0,1)
Orez. 6.3. Dispozitiv cu arc
valva de siguranta:
1 - corp; 2 - bobină; 3 - primăvară;
4 - conducta de evacuare;
5 - vas protejat
Unde bi - un coeficient care ține cont de proprietățile fizico-chimice ale vaporilor de apă la parametrii de funcționare în fața supapei de siguranță; poate fi determinat prin expresie (6-7); variază de la 0,35 la 0,65; coeficient ținând cont de raportul de presiune în fața și în spatele supapei de siguranță, depinde de indicele adiabatic k și indicatorul β, cu β<β кр =(2-(k+1)) k/(k-1) коэффициент B 2 = 1, показатель β вычисляют по фор муле (6.8); коэффициент B 2 variază de la 0,62 la 1,00; α 1 - coeficientul de curgere indicat în fișele supapelor de siguranță, pentru modelele moderne de supape cu ridicare joasă α 1 = 0,06-0,07, supape cu ridicare mare - α 1 = 0,16-0,17, F- aria debitului supapei, mm 2; R 1 - suprapresiune maximă în fața supapei, MPa;B 1 =0,503(2/(k+1) k/(k-1) *
Unde V\ - volum specific de abur în fața supapei la parametrii P 1 și T 1, ) m3/kg - temperatura mediului în fața supapei la presiunea Pb °C.
(6.7)β = (P2 + 0,1)/(P1 +0,1), (6,8)
Unde P2 - suprapresiune maximă în spatele supapei, MPa.
Exponent adiabatic k depinde de temperatura vaporilor de apă. La o temperatură a aburului de 100 °C k = 1.324, la 200 "C k = 1,310, la 300 °C k= 1.304, la 400 "C k= 1.301, la 500 ° Ck= 1,296.
Debitul total al tuturor supapelor de siguranță instalate nu trebuie să fie mai mic decât debitul de urgență maxim posibil de mediu în vasul sau aparatul protejat.
Diafragmele de siguranță (vezi figurile 6.2 și 6.4) sunt dispozitive special slăbite, cu un prag de pierdere a presiunii calculat cu precizie. Au un design simplu și, în același timp, oferă o fiabilitate ridicată a protecției echipamentelor. Membranele etanșează complet orificiul de evacuare al vasului protejat (înainte de acționare), sunt ieftine și ușor de fabricat. Dezavantajele lor includ necesitatea înlocuirii după fiecare acționare, incapacitatea de a determina cu precizie presiunea de acționare a membranei, ceea ce face necesară creșterea marjei de siguranță a echipamentului protejat.
Dispozitivele de siguranță cu diafragmă pot fi instalate în locul supapelor de siguranță cu sarcină prin pârghie și arc dacă aceste supape nu pot fi utilizate într-un anumit mediu din cauza inerției lor sau din alte motive. De asemenea, sunt instalate în fața PC-ului în cazurile în care PC-ul nu poate funcționa în mod fiabil din cauza particularităților influenței mediului de lucru din vas (coroziune, cristalizare, lipire, îngheț). Membranele sunt, de asemenea, instalate în paralel cu PC-ul pentru a crește capacitatea sistemelor de reducere a presiunii. Membranele sunt, de asemenea, instalate în paralel cu PC-ul pentru a crește debitul sistemelor de reducere a presiunii. Membranele pot fi sparte (vezi Fig. 6.2), rupere, rupere (Fig. 6.4), forfecare, rupere. Grosimea discurilor de spargere A (în mm) se calculează prin formula:
P.D./(8σ vr K t )((1+(δ/100))/(1+((δ/100)-1)) 1/2
Unde D - diametrul de lucru; R- presiunea de răspuns a membranei, σ BP - rezistența la tracțiune a materialului membranei (nichel, cupru, aluminiu etc.); LA 1 - coeficient de temperatură variind de la 0,5 la 1,8; δ este alungirea relativă a materialului membranei la rupere, %.
Pentru membranele de rupere, valoarea care determină presiunea de răspuns este
este diametrul D H (vezi Fig. 6.4), care se calculează ca
D n =D(1+P/σ timp) 1/2
Membranele trebuie să fie marcate conform regulilor de conținut. Dispozitivele de siguranță trebuie instalate pe țevi sau țevi conectate direct la vas. La instalarea mai multor dispozitive de siguranță pe o conductă (sau conductă), secțiunea transversală a conductei (sau conductei) trebuie să fie de cel puțin 1,25 din suprafața totală a secțiunii transversale a dispozitivelor de siguranță instalate pe aceasta. .Nu este permisă instalarea unor supape de închidere între vas și dispozitivul de siguranță, precum și în spatele acestuia. În plus, dispozitivele de siguranță trebuie amplasate în locuri convenabile pentru întreținerea lor.
Dispozitivele de siguranță. Dispozitivele de siguranță (supape) trebuie să împiedice automat creșterea presiunii peste nivelul permis prin eliberarea fluidului de lucru în atmosferă sau în sistemul de eliminare. Trebuie instalate cel puțin două dispozitive de siguranță.
La cazanele de abur cu o presiune de 4 MPa, trebuie instalate numai supape de siguranță cu impulsuri.
Diametrul de trecere (conditionat) instalat pe cazane tip parghie; supapele de sarcină și arc trebuie să fie de cel puțin 20 mm. Toleranța este de a reduce acest trecere la 15 mm pentru cazanele cu o capacitate de abur de până la 0,2 t/h și o presiune de până la 0,8 MPa la instalarea a două robinete.
Capacitatea totală a dispozitivelor de siguranță instalate pe cazanele cu abur nu trebuie să fie mai mică decât capacitatea nominală a cazanului. Calculul capacității dispozitivelor de limitare a cazanelor de abur și apă caldă trebuie efectuat conform 14570 „Supape de siguranță a cazanelor de abur și apă caldă. Cerinte tehnice".
Se stabilesc locațiile de instalare a dispozitivelor de siguranță. În special, în cazanele de apă caldă acestea sunt instalate pe colectoarele de evacuare sau pe tambur.
Metoda și frecvența de reglare a supapelor de siguranță pe cazane este indicată în instrucțiunile și instrucțiunile de instalare. Supapele trebuie să protejeze vasele de depășirea presiunii din acestea cu mai mult de 10% din presiunea calculată (permisă).
Răspuns scurt: Toate vasele care funcționează sub presiune crescută trebuie să fie echipate cu dispozitive de siguranță împotriva presiunii crescute. Pentru aceasta folosim:
supape de siguranță cu arc (SC);
PC-uri cu încărcare prin pârghie;
dispozitive de siguranță pentru impulsuri constând dintr-un PC principal și o supapă de control a impulsurilor cu acțiune directă;
dispozitive de siguranță cu membrane de rupere;
alte dispozitive de siguranță, a căror utilizare a fost aprobată de Gosgortekhnadzor al Rusiei.
Compania NEMEN vinde supape de siguranță concepute pentru a funcționa în diverse medii. Oferim, care poate fi instalat vertical pe o secțiune de conducte sau unități de cazan.
Scopul supapelor de siguranță
O supapă de siguranță este un tip de fitinguri concepute pentru a proteja automat conductele și echipamentele de presiunea care depășește o anumită valoare predeterminată prin eliberarea excesului de masă a mediului de lucru. Supapa asigură, de asemenea, că aerisirea se oprește atunci când presiunea normală de funcționare este restabilită. O supapă de siguranță este o supapă cu acțiune directă care funcționează direct din energia mediului de lucru.
Principiul de funcționare al supapei de siguranță
Când supapa de siguranță este în stare închisă, elementul sensibil al supapei este afectat de forța din presiunea de funcționare din conductă, care tinde să deschidă supapa, precum și de forța de la punctul de referință care împiedică deschiderea. Dacă apar perturbări în sistem, care determină o creștere a presiunii medii peste presiunea de lucru, forța de apăsare a bobinei împotriva scaunului scade. Când valoarea sa este zero, există un echilibru între forțele active de la indicatorul de setare și presiunea mediului, acționând simultan asupra supapei. Dacă presiunea din sistem continuă să crească, supapa de închidere se deschide și excesul de mediu este evacuat prin supapă. Reducerea volumului mediului duce la normalizarea presiunii în sistem și la dispariția influențelor perturbatoare. Când nivelul de presiune scade sub nivelul maxim admis, elementul de închidere revine la poziția inițială sub influența forței de la punctul de referință.
Supape cu arc de siguranță
În astfel de supape de siguranță, forța de compresie a arcului este utilizată pentru a contracara presiunea mediului de lucru pe bobină. Prin instalarea unor arcuri diferite, aceeași supapă de siguranță cu arc poate fi utilizată pentru mai multe setări de presiune maximă admisă. Supapele cu arc nu au etanșare de tijă. În cazul în care fitingurile sunt instalate în sisteme cu un mediu de lucru agresiv, arcul este izolat folosind dispozitive de presare, o membrană elastică sau un burduf. Garniturile cu burduf sunt utilizate în cazurile în care scurgerea mediului de lucru din conductă este inacceptabilă.
O supapă de reținere este un element al unui sistem de conducte care permite mișcarea mediului de lucru într-o singură direcție. Utilizarea acestuia este obligatorie pentru stațiile de pompare autonome și alte echipamente care se pot defecta atunci când fluxul de fluid se deplasează în sens opus.
O supapă de reținere cu arc este unul dintre tipurile de elemente de închidere. Acesta aparține categoriei de supape cu acțiune directă și este activat automat de energia mediului de lucru, ceea ce previne defectarea echipamentului în cazul unei întreruperi de curent sau a altor defecțiuni.
Caracteristici de design
Supapa cu arc este compusă structural din trei elemente:
- Un corp realizat de obicei din alamă și echipat cu elemente de fixare pe conductă (cuplaj, filet). Corpul este, de asemenea, realizat din oțel, fontă și polipropilenă. Alegerea materialului este determinată de parametrii mediului de lucru și de diametrul conductei.
- Elementul de lucru, care reprezintă o bobină mobilă, include două plăci cu o garnitură specială etanșată între ele și o tijă.
- Un actuator reprezentând un arc situat între plăcile elementului de lucru și scaun. Oferă oprirea automată a fluxului de fluid atunci când presiunea scade sau își schimbă direcția. Presiunea minimă a mediului de lucru la care supapa se deschide automat depinde de rigiditatea arcului.
Avantajele supapelor de reținere cu arc:
- Posibilitate de instalare in orice pozitie;
- simplitatea designului;
- versatilitate.
În același timp, supapa este sensibilă la contaminanții din apă, care duc la uzura plăcilor de etanșare, de aceea este indicat să instalați un filtru în fața acesteia. De asemenea, se recomandă ca supapa să fie montată într-un loc ușor accesibil pentru a facilita întreținerea și înlocuirea.
Este recomandabil să instalați supapa în poziție verticală, astfel încât forța de blocare a arcului să coincidă cu acțiunea gravitației. Pentru o instalare corectă, este necesar să se concentreze pe săgeata marcată pe corpul supapei, care arată direcția de curgere a mediului de lucru prin.
Scopul aplicatiei
Supapele de reținere cu arc sunt utilizate pe scară largă în sistemele autonome de alimentare cu apă și în rețelele interne ale clădirilor de apartamente. Sunt instalate pe liniile de aspirație ale pompelor, în fața rezervoarelor de stocare, cazanelor, apometrelor și altor echipamente.