Неисправность предохранительного клапана котла

Обновлено: 12.05.2024

Предохранительные клапаны

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси. Нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры. Выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д.

Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку, или погасанию пламени. Что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси
в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий.

Возможные неисправности:

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются:

— неисправность регулятора давления; (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.).

— неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.

Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть:

— неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети;

— неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.

Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в ГРП (ГРПШ) устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны; (ПЗК) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).
ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям Как правило в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления.

ПЗК прежде всего срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности. А также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления. С целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения. Их устанавливают как правило после регулятора давления на отводном трубопроводе. При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика.

Для ГРПШ допускается выносить ПСК за пределы шкафа.

После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично
закрыться.

Предохранительные запорные клапаны

ПЗК — это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки ПЗК.
ПЗК можно классифицировать следующим образом:

— механические, осуществляющие свои функции без электричества.
— электромагнитные, перекрывающие проход трубопровода при подачи на них или отключении электрического сигнала;

— термозапорные, перекрывающие трубопровод в случае повышения температуры до 80–90 ˚С. Клапаны термозапорные являются устройствами одноразового действия и после срабатывания подлежат замене.

— дифференциальные «Газ-Стоп», перекрывающие трубопровод в случае превышения перепада давления на них свыше определенного предела. В настроящее время подавляющее большинство клапанов «Газ-Стоп» не является самостоятельным изделием. Как правило встраивается в элементы полиэтиленовых трубопроводов.

Требования к ПЗК

— Должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор. В случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальное рабочее давление после регулятора более чем на 25 %.

— Рассчитываются на входное рабочее давление по ряду: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 МПа с диапазоном срабатывания при повышении давления от 0,002 до 0,75 МПа. А также с диапазоном срабатывания при понижении давления от 0,0003 до 0,03 МПа;

— Конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала. Кроме случаев с клапанами «Газ-Стоп» после восстановления рабочего перепада давления них.

— Герметичность запорного органа должна соответствовать классу «А» по ГОСТ 9544-93.

— Точность срабатывания должна составлять ±5 % заданных величин контролируемого давления для ПЗК, устанавливаемых в ГРП, и ±10 % для ПЗК в ГРПШ и комбинированных регуляторах.
— Инерционность срабатывания должна быть не более 40–60 с.
— Ивободный проход запорного органа должен составлять не менее 80% условного прохода патрубков ПЗК.
— Запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.

Отбор импульса контролируемого давления ПЗК надо делать рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е., на расстоянии от регулятора давления не менее пяти диаметров выходного газопровода. Подключать импульсный трубопровод ПЗК к нижней части горизонтального участка газопровода недопустимо для предотвращения попадания конденсата.

ПЗК, установленные в ГРПШ и объектовых ГРП, часто используют в качестве исполнительных механизмов автоматики безопасности. Прекращающих подачу газа при отклонении любого из контролируемых параметров за заданные пределы; (в т. ч. и по команде сигнализатора загазованности). При этом ПЗК обычно комплектуют электромагнитным устройством.

Но ПЗК могут быть и элементом комбинированных регуляторов давления газа, т. е., включены в их конструкцию.

Предохранительные сбросные клапаны (ПСК)

Для сброса газа за регулятором в случае кратковременного повышения давления газа сверх установленного должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПСК — это закрытая в эксплуатационном состоянии арматура; она открывается на короткий период времени, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения автоматически закрывается.
ПСК могут быть пружинные и мембранные.

Пружинные ПСК

Должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания и прилипания золотника к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.

ПСК подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. У малоподъемных клапанов (типа ПСК) открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода.
Полноподъемные клапаны (СППКР4Р-16) открываются полностью и резко, рывком, и так же резко, с ударом золотника о седло, закрываются при понижении давления. То есть, полноподъемный клапан имеет двухпозиционное положение: «закрыто» и «открыто».

При достижении максимально допустимого давления настройки затвор ПСК должен безотказно открываться до полного подъема, устойчиво работать в открытом положении. Затвор должен закрываться при понижении
давления до номинального или ниже его на 5% и обеспечивать герметичность. В случае запаздывания закрытия затвора давление газа в сети может

значительно понизиться, что может привести к нарушению режима работы системы, а также выбросу в атмосферу относительно большого количества газа.

У малоподъемных ПСК при закрытии затвора после сброса необходимого количества газа трудно достигнуть герметичности затвора, так как для этого бывает необходимо приложить усилие большее, чем в режиме «закрыто». Такие ПСК прекращают сброс газа только после уменьшения давления до 0,8–0,85% рабочего давления, что приводит к постоянному или длительному сбросу газа в атмосферу.

Мембранные ПСК

Главным преимуществом мембранных ПСК является наличие в их конструкции эластичной мембраны, выполняющей роль чувствительного элемента. Если в пружинных клапанах золотник выполняет
функции и чувствительного элемента, и запорного органа, то в мембранных клапанах золотник выполняет только запорные функции. Мембрана позволяет увеличить чувствительность ПСК в целом и расширить область их использования, включая низкое давление газа.

ПСК должны обеспечивать открытие при превышении установленного рабочего давления не более, чем на 15%. Выбор конструкции ПСК должен производиться в соответствии с пропускной способностью.
Количество газа, подлежащего сбросу ПСК, следует определять:

— при наличии перед регулятором давления ПЗК по формуле Q≥0,0005Qd, где Q — количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа при t=0°C и Рбар = 0,10132 МПа,м3/ч; Qd — расчетная пропускная способность регулятора давления при t = 0 °C и Рбар = 0,10132 МПа, м3/ч.

— при отсутствии перед регулятором давления ПЗК по формулам: для регуляторов давления с седельным затвором — Q≥0,01Qd, для регулирующих заслонок — Q≥0,02Qd. Малоподъемные мембранные и пружинные ПСК имеют небольшую пропускную способность. Так, пропускная способность СППК4Р-50-16 (диаметр седла 30 мм) при рабочем давлении 0,125 МПа равна 830 м3/ч, а ПСК-50С/125 (диаметр седла 50 мм) — только 10 м3/ч. Это объясняется малой высотой подъема золотника.

Пропускная способность клапанов ПСК-50 (КПС-50) с направляющими ребрами на низком давлении составляет: 0,5–3 м3/ч, на среднем— 7–20 м3/ч (при давлении во входном патрубке ПСК 1,15 давления настройки).

Пропускная способность ПСК-50 без направляющих ребер при тех же параметрах может приниматься вдвое большей.
Кроме этих ПСК, сбросные клапаны могут являться также частью (составным элементом) комбинированных регуляторов
давления газа

Предохранительный клапан в системе отопления: виды, назначение, схемы и монтаж

В связи с неправильной эксплуатацией, перепадами температуры и всплесками давления в работе автономных систем обогрева могут происходить сбои. Негативные последствия в подобных ситуациях критичны: начиная поломкой отдельных компонентов, заканчивая разрушением строений и серьезной угрозой для жизни.

Исключить опасные риски поможет предохранительный клапан в системе отопления. Что он из себя представляет и в чем заключается его принцип действия? Эти вопросы мы рассмотрим в нашей статье. Также разберем разновидности таких клапанов и укажем основные различия между ними, рассмотрим правила установки в систему отопления и приведем рекомендации по выбору и настройке предохранительной арматуры.

Для чего нужен предохранительный клапан?

Отопительные системы заполняются водой, температура которой равна примерно 15 градусам. Циркулируя по замкнутому контуру, теплоноситель нагревается, значительно увеличиваясь в объеме. В это время существенно повышается давление, оказываемое на внутреннюю поверхность труб и установленные в системе приборы.

Превышение допустимой нормы, в большинстве случаев более 3,5 бар, оборачивается:

протечкой в местах состыковки частей трубопровода;
повреждениями или разрывами соединительных элементов и труб, изготовленных из полимеров;
взрывом котлового бака;
коротким замыканием электрического оборудования в котельной.

Наиболее высокий риск аварийных ситуаций характерен твердотопливным котлам, в которых сложно регулировать мощность теплоотдачи.

Производительность электрического и газового оборудования быстро корректируется от стартовых до максимальных показателей и наоборот. Зачастую в них присутствует автоматика безопасности, отключающая рабочие элементы при чрезмерных повышениях температуры.

Интенсивность горения дров, угля и другого вида топлива в твердотопливном котле корректируется с помощью открытия/закрытия заслонки. При этом сила отдачи тепла меняется не сразу, а постепенно. По причине инерционности теплогенератора жидкий теплоноситель может сильно перегреваться.

Вместе с вычисляющим давление манометром и удаляющим воздух из системы воздухоотводчиком предохранительный клапан часто включают в состав группы безопасности

Когда дрова в камере хорошо разогреваются, доведя воду в сети до необходимых температурных отметок, доступ воздуха перекрывают, и активное пламя начинает затухать.

Однако в раскаленном состоянии топка продолжает выделять накопившееся тепло. Достигая 90-95 градусов, теплоноситель вскипает и запускает неизбежное интенсивное парообразование. Вследствие этого провоцируется резкий скачок давления.

Именно в таких обстоятельствах включается в работу предохранительный клапан. При достижении граничного параметра давления он открывает затвор, освобождая для образовавшегося пара путь наружу. После стабилизации значений, клапан автоматически закрывается и снова переходит в спящий режим.

Его монтаж обязателен не только для твердотопливных, но и для паровых котлов, а также печей, оснащенных водяным контуром. Многие модификации отопительного оборудования комплектуются эти прибором еще на этапе производства. Часто этот клапан является одним из элементов группы безопасности. Обычно устройство врезают непосредственно в теплообменник или устанавливают в трубопровод поблизости котла.

Разновидности устройств и принцип действия

В конструкцию спускного клапана входят два обязательных компонента: запорная деталь, состоящая из седла и затвора, и задатчик силового воздействия. Различают несколько видов оборудования, имеющих свои особенности. Они классифицируются по определенным признакам.

В отопительных системах частных домов, квартир и промышленных установок небольшой мощности предпочтение отдается пружинному типу изделия.

Главным рабочим элементом прибора является пружина. Она подпирает мембрану, которая перекрывает седло. На соединенном с рукояткой штоке размещается шайба, в которую упирается верхняя часть пружины. Позиция шайбы и прижимное влияние на мембрану регулируется рукояткой

Устройство отличается простым и надежным строением, компактными габаритами, возможностью комбинирования с другими элементами блока безопасности, доступной ценой. Сила сжатия пружинного механизма зависит от параметра давления, при котором срабатывает клапан. На диапазон настройки влияет упругость самой пружины.

Принцип действия пружинных предохранителей заключается в следующем:

на затвор устройства воздействует поток воды;
движение теплоносителя ограничивается усилием пружины;
критическое давление превышает силу сжатия, приподнимая шток золотника вверх;
жидкость отправляется в выходной патрубок;
внутренний объем воды стабилизируется;
пружина закрывает затвор, возвращая его в первоначальное положение.

Корпус пружинистого устройства делают из качественной высокопрочной латуни с применением технологий и методик горячего штампования. В производстве пружины используется сталь. Мембрану, уплотнители и рукоятку изготавливают из полимеров.

Некоторые торговые марки выпускают оборудование с уже установленными заводскими настройками. Также в ассортименте есть модели, настраиваемые по месту монтажа в период пусконаладочных работ.

Клапаны бывают открытыми и закрытыми. В первом варианте конструкции теплоноситель сбрасывается в атмосферу, во втором – спускается в обратный трубопровод

Рычажно-грузовые предохранители распространены не так широко. В частных автономных системах с котлом их монтируют редко. Эксплуатация сосредоточена в промышленной отрасли на крупных производствах, где диаметр трубопроводов составляет не меньше 200 мм.

Усилие на шток в таких механизмах дает не пружина, а груз, навешенный на рычаг. Он передвигается по длине рычага, регулируя силу, с которой шток будет прижиматься к седлу.

Рычажно-грузовой клапан открывается, когда давление среды с нижней части золотника превышает показатели, исходящие от рычага. После этого вода уходит через специальное сбросное отверстие.

Настройка рычажно-грузовых предохранителей выполняется путем перемещения тяги по рычагу. С целью предотвращения ее несанкционированного или случайного изменения, груз крепят болтами, накрывают специальным кожухом и запирают замком

Давление срабатывания, как и диапазон настроек, определяется длиной рычага и массой груза. Рычажные предохранители не уступают пружинным приборам в плане надежности, но стоят дороже. Приспособления устанавливают на фланцевые соединительные детали труб с диаметром условного прохода от 50 и более.

В малоподъемных предохранительных клапанах затвор поднимается не выше, чем на 0,05 диаметра седла. Механизм открытия в подобном оборудовании пропорциональный.

Ему свойственна низкая пропускная способность и самая примитивная конструкция. Малоподъемное оборудование применяют на сосудах с жидкой средой.

Полноподъемные устройства оснащены двухпозиционным механизмом открытия. Ими оборудуются не только сосуды с жидкостями, но и системы, в которых циркулируют сжимаемые среды (сжатый воздух, пар, газ)

У полноподъемных приборов подъем затвора выше. Это означает, что их пропускная способность намного лучше, чем у предыдущего варианта, поэтому они способны сбрасывать более масштабные объемы излишков теплоносителя.

Затворная крышка пропорциональных предохранительных клапанов открывается постепенно. Как правило, величина открытия пропорциональна росту давления, оказываемого на внутреннюю поверхность. Одновременно с подъемом механизма плавно увеличиваются объемы сбрасываемого теплоносителя.

Конструкция устройств не ограничивает возможности их использования в сжимаемой среде, но все-таки они преобладают в системах с водой и другой жидкостью.

Среди преимуществ предохранительных клапанов с пропорциональной скоростью срабатывания – низкая цена, простота конструкции, отсутствие автоколебаний, порционное открытие на уровне значений, необходимых для поддержания конкретных рабочих параметров

Особенность двухпозиционных клапанов – моментальное срабатывание с полным открытием после достижения граничных отметок давления в системе, при которых открывается затвор предохранителя.

Специалисты рекомендуют эксплуатировать эти приспособления в сжимаемых средах. К числу их главных недостатков относят наличие характерных автоколебаний затвора.

При монтаже двухпозиционного клапана в отопительной системе с жидким теплоносителем следует учитывать, что во время резкого открытия затвора произойдет сброс большого количества воды.

Из-за этого слишком быстро упадет давление. Клапан мгновенно закроется, что повлечет за собой гидравлический удар. Пропорциональные устройства подобных рисков не вызывают.

Особенности трехходовых аварийных клапанов

Отдельно стоит поговорить о не столь известном потребителям устройстве — трехходовом клапане с ручным или электрическим переключателем. Он применяется в отопительных системах с низкотемпературными контурами.

Конструкция предохранителей оснащается тремя отверстиями, одно из которых входное, два – выходные. Потоки среды контролирует заслонка, сделанная в виде шара либо штока. Движущаяся жидкость перераспределяется вращениями.

Трехходовые предохранители уместны для конденсационных котлов и в случаях, когда от одного нагревательного оборудования работает несколько различных систем

Представим ситуацию: в доме реализована схема отопления с системой обычных радиаторов и теплого пола. Технические требования для функционирования второго варианта предусматривают не слишком высокие температуры теплоносителя.

Котел нагревает воду в одинаковом температурном режиме для всех систем. В подобных условиях появляется необходимость в перераспределяющем устройстве, с задачами которого отлично справляется трехходовой клапан.

Он отвечает за следующие функции:

разграничение областей;
распределение плотности потока по зонам;
содействие смешиванию теплоносителя из магистральных разветвлений подачи/обратки для отправления в трубопровод теплого пола более холодной воды, нежели в радиаторы.

Чтобы не осуществлять постоянный контроль над температурой среды самостоятельно, необходимо обратить внимание на модели клапана, снабженные сервоприводом.

Это устройство работает от датчика, установленного в низкотемпературном контуре. При изменении температурных отметок срабатывает запорный механизм, открывающий либо закрывающий подачу жидкости из обратки.

Более подробно о разновидностях трехходового клапана на отопление и критериях его выбора мы говорили в следующей статье.

Советы по выбору оптимальной модели

Перед тем как остановиться на конкретном предохранительном оборудовании, нужно обязательно подробно ознакомиться с техническими характеристиками котельной установки.

На работе предохранительного клапана негативно отражаются минусовые температуры. Поэтому достаточно важной характеристикой для устройства является наличие защиты от промерзания

Не стоит пренебрегать изучением инструкций производителя, в которых указываются все предельные значения.

Решающую роль в выборе устройства для отопления имеют несколько критериев:

Производительность котла.
Максимально допустимое давление среды для тепловой мощности нагревательного оборудования.
Диаметр предохранительного клапана.

Следует проверить, чтобы регулятор давления в устройстве имел диапазон, в пределы которого входят параметры того или иного котла. Давление срабатывания должно быть на 25-30% больше рабочего показателя, требуемого для стабильной работы системы.

Диаметр предохранительного клапана не может быть меньше разъема подводящего патрубка. Иначе постоянное гидравлическое сопротивление не даст предохранителю в полной мере выполнять непосредственные задачи.

Оптимальный материал изготовления оборудования – латунь. Она обладает малым коэффициентом температурного расширения, при котором исключено разрушение корпуса от воздействий сильного давления.

Регулирующий блок производят из термостойких пластиковых материалов, сохраняющих нужную жесткость даже при контакте с кипящей жидкостью.

Правила монтажа и настройки

Запланировав самостоятельный монтаж предохранительного клапана для отопления, следует заранее подготовить набор инструментов. В работе не обойтись без разводных и гаечных ключей, крестовой отвертки, пассатижей, рулетки, силиконового герметика.

Прежде чем начать работу, нужно определить подходящее для монтажа место. Предохранительный клапан рекомендуют крепить на подающем трубопроводе недалеко от выходного патрубка котла. Оптимальное расстояние между элементами – 200-300 мм.

Все компактные бытовые предохранители оснащены резьбой. Чтобы добиться полной герметичности при накручивании, необходимо уплотнить трубу паклей или силиконом. ФУМ-ленту использовать нежелательно, так как она не всегда выдерживает критически высокую температуру

В нормативной документации, которой комплектуется каждый прибор, процесс монтажа обычно расписан пошагово.

Некоторые ключевые правила установки неизменны для всех типов клапанов:

если предохранитель монтируется не в составе группы безопасности, рядом с ним ставится манометр;
в пружинных клапанах ось пружины должна иметь строго вертикальное положение и располагаться под корпусом устройства;
в рычажно-грузовом оборудовании рычаг размещают горизонтально;
на участке трубопровода между отопительным оборудованием и предохранителем не допускается монтаж обратных клапанов, кранов, задвижек, циркуляционного насоса;
для предотвращения повреждений корпуса при вращении клапана, нужно подбираться ключом с той стороны, где осуществляется навинчивание;
сливная трубка, отводящая теплоноситель в канализационную сеть или обратную трубу, подключается к выходному патрубку клапана;
выходной патрубок подводится к канализации не прямиком, а с включением воронки или приямка;
в системах, где циркуляция жидкости происходит по естественной схеме, предохранительный клапан ставится в наивысшей точке.

Условный диаметр прибора подбирается на основании разработанных и утвержденных Гостехнадзором методик. В решении этого вопроса разумнее обращаться за помощью к профессионалам.

Если такой возможности нет, можно попробовать воспользоваться специализированными онлайн-программами для расчета.

Для снижения гидравлических потерь во время давления среды на тарелку клапана монтаж аварийного оборудования выполняется с уклоном к котельной установке

На регулировку клапана влияет вид прижимной конструкции. В пружинных приспособлениях есть колпачок. Предварительное сжатие пружины настраивается путем его вращения. Точность регулировки у этих изделий высокая: +/- 0,2 атм.

В рычажных устройствах настройки выполняются посредством наращивания массы или передвижения груза.

После 7-8 срабатываний в установленном аварийном устройстве изнашивается пружина и тарелка, вследствие чего может нарушиться герметичность. В таком случае целесообразно заменить клапан на новый.

Выводы и полезное видео по теме

Как устроен и из чего состоит предохранительный клапан:

Аварийный клапан в составе группы безопасности:

Подробнее о выборе и установке оптимального предохранительного клапана:

Предохранительный клапан – простое и надежное оборудование, которое позволит обезопасить жилье от непредвиденных аварийных ситуаций, случающихся в отопительных системах. Для этого достаточно выбрать качественный прибор с подходящими параметрами, а затем выполнить его грамотную настройку и монтаж.

Выбираете для своей системы отопления подходящий вариант предохранительного клапана? Может у вас остались вопросы, ответы на которые вы не нашли в изложенном выше материале? Задавайте их нашим экспертам, оставив комментарий под статьей.

А может вы хотите дополнить материал интересными фактами и полезными рекомендациями? Или поделиться опытом собственноручной установки клапана в систему? Пишите свое мнение о необходимости такого защитного приспособления, делитесь советами по выбору, исходя из личного опыта.

Предохранительные клапаны. Возможные неисправности, их причины, действия персонала

Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

На сосудах в качестве предохранительных устройств допускается применять:

- рычажно-грузовые предохранительные клапаны (не допускаются на передвижных сосудах);

- пружинные предохранительные клапаны;

- импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана (ИПК) прямого действия;

- предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства-МПУ);

- другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором РФ.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан состоит из корпуса, штока (шпинделя), рычага с грузом, седла и клапанной тарелки. В таком клапане его тарелку прижимает к седлу сила груза.

При возрастании давления сверх установленного, шток поднимается и тарелка клапана открывает проход для выпуска из сосуда рабочей среды, снижая, таким образом, давление в нем.

Пружинный предохранительный клапан состоит из корпуса, шпинделя, пружины, седла и клапанной тарелки. В таком клапане его тарелку прижимает к седлу сила пружины.

При возрастании давления сверх установленного, пружина сжимается и тарелка клапана открывает проход для выпуска из сосуда рабочей среды, снижая, таким образом, давление в нем.

Широкое распространение в газовой промышленности получили пружинные предохранительные клапаны типа ППК и СППК.

Предохранительные пружинные фланцевые клапаны типа ППК предназначены для используемых в нефтяной и газовой промышленности жидких и газообразных некоррозионных сред с температурой до 350 ºС, а при работе с противодавлением – не более 200 ºС. Клапан типа ППК полноподъемный. Между пружиной и тарелкой клапана имеется разделительная перегородка, предохраняющая пружину от воздействия повышенных температур при сбросах рабочей среды.

Пружинные предохранительные фланцевые клапаны типа СППК предназначены для используемых в нефтяной и газовой промышленности жидких и газообразных сред, как некоррозионных, так и коррозионных, с температурой до 450-600 ºС. Конструктивно они выполнены на базе клапанов типа ППК, но имеют следующие отличия:

- вместо обычной разделительной перегородки между пружиной и тарелкой клапана установлен специальный разделитель с ребрами охлаждения;

- в клапане применены более дорогие легированные стали, позволяющие работать ему в условиях более высоких температур, а также и с коррозионными рабочими средами.

Импульсное предохранительное устройство состоит из импульсного и главного предохранительных клапанов. Импульсный (например, рычажный) клапан связан с главным импульсной линией.

Главный предохранительный клапан имеет поршень со шпинделем, на котором установлена клапанная тарелка, прижимаемая к седлу давлением рабочей среды сосуда.

При возрастании давления в сосуде сверх установленного, импульсный клапан срабатывает под прямым воздействием рабочей среды, которая затем по импульсной трубке поступает в область сервомотора над поршнем главного клапана. При этом поршень приходит в движение и отодвигает от седла клапанную тарелку, закрепленную вместе с ним на одном шпинделе.

При выходе рабочей среды через образовавшееся отверстие главного клапана, давление в сосуде снижается до рабочего, после чего поршень возвращается в исходное положение и оба клапана закрываются.

Мембранное предохранительное устройство состоит из мембраны с хвостовиком, которая устанавливается между двумя фланцами на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

Предохранительные мембраны должны быть промаркированы, причем маркировка должна наноситься либо по краевому кольцевому участку, либо на маркировочный хвостовик.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное, более чем на:

- 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,3 МПа;

- 15% для сосудов с давлением от 0,3 до 6 МПа;

- 10% для сосудов с давлением более 6 МПа.

При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда.

Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду, в местах, доступных для их обслуживания. Отбор рабочей среды на участке от сосуда до предохранительного устройства не допускается.

Подводящие, отводящие и дренажные трубопроводы должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды. Установка на них запорной арматуры не допускается.

Арматура может быть установлена перед или после предохранительного устройства только при условии монтажа двух предохранительных устройств (или их групп), каждый из которых может защитить сосуд сам, и блокировки, исключающей возможность одновременного их отключения.

Предохранительные клапаны должны поставляться заказчику с инструкцией по эксплуатации и паспортом. Пропускная способность предохранительного клапана определяется в соответствии с нормативной документацией.

Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана во время работы сосуда путем принудительного его открытия, если только это не является нежелательным по свойствам среды (пожаровзрывоопасная или 1-2 класса опасности по ГОСТ 12.1.007) или по условиям технологического процесса. Кроме того, конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, пружины клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное действие на материал пружины.

Порядок и сроки их проверки в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке.

Результаты проверки исправности предохранительных устройств и сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицом, выполняющим указанные операции.

Сосуды, снабженные быстросъемными крышками, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки и открытия ее при наличии в сосуде остаточного давления. Такие сосуды также должны быть оснащены замками с ключем-маркой, порядок хранения которого указан в производственной инструкции.

Производственная инструкция для персонала, обслуживающего паровые котлы типа БМ-35Р (Руководящий документ ООО "Городские коммунальные системы") , страница 36

14.49 Все предохранительные клапаны должны быть закрыты специальными кожухами после регулировки их на подрыв и опломбированы для исключения возможности дальнейшего навинчивания регулировочной гайки и, следовательно, увеличения сжатия пружины клапана.

14.50 В работе предохранительных клапанов могут быть следующие неполадки:

14.50.1 Предохранительный клапан не открывается своевременно при повышении давления в котле выше допустимого (разрешенного) рабочего (при переходе стрелки исправного манометра за красную черту). Причины: неправильная регулировка клапана, уплотнительные поверхности клапана прикипели одна к другой.

14.50.2 Предохранительный клапан открывается при давлении ниже разрешенного, т.е. стрелка исправного манометра еще не дошла до красной черты, а клапан уже открылся. Причина: неправильная регулировка клапана, уменьшились упругие свойства пружины клапана.

14.50.3 Имеются пропуски пара при закрытом предохранительном клапане.

14.50.4 Забит (не прогревается) дренаж с отводящего трубопровода предохранительного клапана.

14.51 При любых неполадках в работе предохранительного клапана оперативный персонал должен принять меры к их устранению, так как работа котла с неисправными предохранительными клапанами не допускается. Если устранить неисправность предохранительного клапана оперативный персонал не может, то о неисправности предохранительного клапана сообщают лицу, ответственному за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов.

14.52 Пропуски пара при закрытом предохранительном клапане (при опущенной тарелке) могут быть в следующих случаях:

а) притирка клапана к седлу выполнена некачественно;

б) произошел перекос клапана при его посадке на седло;

в) между седлом и тарелкой клапана попало какое-либо постороннее тело (накипь, шлам, песок и др.);

г) на плоскости тарелки или седла имеются сквозные углубления.

14.53 Проверку исправности предохранительных клапанов на подрыв и проверку дренажей с отводящего трубопровода, необходимо производить согласно графику (для котлов с рабочим давлением свыше 1,4 МПа (14 кгс/см 2 ) до 4 МПа (40 кгс/см 2 ) включительно - не реже одного раза в сутки), с записью результата проверки в «Сменный журнал результатов проверки предохранительных клапанов, указателей уровней, действия манометров в котельном цехе ТС-1» и указанием времени, даты, конкретного предохранительного клапана, на каком из котлов.

14.54 О всех неисправностях и неполадках в работе предохранительных клапанов начальник смены должен сделать запись в сменный журнал и в «Журнал дефектов и неполадок оборудования» и поставить в известность лицо, ответственное за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов.

14.55 Запрещается открывать прикипевший клапан при помощи рычага или ударами молотка, так как внезапное открытие предохранительного клапана может вызвать его разрушение, аварийную остановку котла и привести к несчастному случаю.

14.56 Предохранительные клапаны имеют отводящие трубы, которые отводят пар от сработавшего клапана за пределы помещения котельного цеха и предохраняют обслуживающий персонал от ожогов при срабатывании клапанов. Эти трубы установлены вертикально и проходят через кровлю котельного цеха. Отводящие трубы оборудованы дренажами для отведения, образующегося в них конденсата. Установка запорной арматуры на дренажных линиях не допускается. Дренажные линии от предохранительных клапанов присоединены к линии свободного слива воды, которая должна исключать возможность ожога людей.

14.57 По показаниям приборов, установленных на панелях котла на ГЩУ, и при осмотре во время обхода котла контролировать работу пароперегревателя, поверхностного пароохладителя и воздухоподогревателя.

Выход из строя предохранительного клапана

На котле установлены 4 ИПК, настроенных на давление 167 ати и 163 ати (рабочий и контрольный) с импульсом из барабана и на давление 151 ати и 147 ати (рабочий и контрольный) с импульсом из выходной камеры перегретого пара.

Ключи управления предохранительными клапанами должны находится в положении «автоматическое управление».

При достижении в котле давления указанных выше уставок, предохранительные клапана должны срабатывать автоматически.

С ЦТЩУ возможно дистанционное открытие и закрытие предохранительных клапанов.

Предохранительные клапаны могут не подрываться дистанционно и автоматически по следующим причинам:

пропало напряжение в схеме действия предохранительных клапанов;

отсырела обмотка соленоидов (индукционных катушек) рычажных клапанов;

механические повреждения (перекос штоков рычажных и главных клапанов, прикипание тарелок рычажных клапанов, заклинило поршень главного клапана, сильное натяжение возвратной пружины и др.);

повреждение контактных манометров;

смещение груза на рычажных клапанах;

замерзание импульсных линий.

Подъем давления в барабане котла и паропроводе выше нормальных величин 155 ати и 135 ати соответственно, может быть вызван следующими причинами:

резким или полным сбросом нагрузки, когда персонал не принял своевременные меры по уменьшению подачи топлива и открытию продувки пароперегревателя;

в результате ненормального горения, когда из-за плохой работы мазутных форсунок или низкой температуры мазута было допущено забрасывание топлива в область ширм, конвективного пароперегревателя и на «под» топочной камеры.

Персонал должен помнить, что превышение давления на котле выше нормального, до уставок срабатывания предохранительных клапанов, может произойти из-за несвоевременного принятия мер по снижению давления (открытие продувки пароперегревателя, уменьшение подачи топлива и т.д.).

При выходе из строя 3-х предохранительных клапанов, когда клапана не подрываются дистанционно и вручную, а давление в барабане котла и в паросборной камере поднялось до величины уставки срабатывания рабочих предохранительных клапанов (151 ати и 167 ати соответственно), машинист котла обязан немедленно погасить котел, для чего должен:

погасить топочную камеру закрытием арматуры на газопроводах или мазутопроводах;

открыть продувку пароперегревателя;

закрыть главные паровые задвижки ПП-3, 4;

подпитывать котел, не допуская резких колебаний уровня воды в барабане;

отключить ДВ и разгрузить ДС с последующим остановом их через 10 минут;

после снижения давления на котле до 130 ати закрыть продувку пароперегревателя.

Растопку котлоагрегата разрешается производить только после выяснения и устранения причин выхода из строя предохранительных клапанов.

При последующей растопке необходимо опробовать и отрегулировать предохранительные клапана до уставки их срабатывания.

Повреждение труб пароперегревателя.

Причинами повреждения труб пароперегревателей могут быть:

дефекты в металле труб пароперегревателя;

скопление конденсата в нижних камерах настенного пароперегревателя;

конструктивные дефекты пароперегревателя, неравномерное распределение пара по змеевикам, малые скорости пара, наличие газовых коридоров между змеевиками и др.;

неудовлетворительное ведение топочного режима, вызывающее повышение газов перед пароперегревателем, затягивание факела и горение в области пароперегревателя, температурные перекосы по ширине топки;

близкое расположение факела к настенному пароперегревателю во время растопки котла;

внутреннее загрязнение змеевиков из-за плохого качества пара;

защемление змеевиков и недостаточная их компенсационная способность.

Признаками разрыва труб пароперегревателя являются:

перекос температурам в газоходе;

разница в показаниях паромеров и водомера;

шум в области пароперегревателя;

неустойчивое горение в топке, разность разряжений по полутопкам;

резкое повышение температуры металла труб ширмового и конвективного пароперегревателей;

выбивание дымовых газов и пара через неплотности обмуровки и гляделки.

Если при разрыве трубы экрана факел в топке может погаснуть, то при разрыве трубы пароперегревателя факел в топке может держаться.

Действия персонала при повреждении труб пароперегревателя:

при разрыве трубы пароперегревателя, истекающим из места разрыва паром могут быть повреждены соседние змеевики пароперегревателя, поэтому необходимо:

немедленно связаться с НСС и руководством цеха и согласовать с ними вопрос об останове котла. Срок останова котла устанавливает главный инженер филиала;

при получении разрешения на останов котла, приступить к нормальному его останову;

ДС останавливаются после удаления пара из газоходов котла, а воздухоподогреватели - после снижения температуры газов до 90 о С;

тщательно контролировать температуру змеевиков пароперегревателя, не допуская превышения норм.

При разрыве трубы НПП, если температура труб металла НПП, ШПП превышает 450 о С и 530 о С соответственно — котел должен быть немедленно остановлен.

Читайте также: