Реферат на тему предохранительная арматура

Обновлено: 05.07.2024

К предохранительной арматуре могут быть отнесены предохранительные и обратные клапаны. Их устанавливают на трубопроводах транспорта воды и пара температурой до 225 °С.

Корпуса предохранительных клапанов изготовляют из чугуна и окрашивают в черный цвет, а рычаги клапанов —в красный цвет, Грузы клапанов должны иметь стопоры, исключающие возможность самопроизвольного их перемещения.

Обратные клапаны обеспечивают движение рабочей жидкости только в одном направлении. Они предназначены для безударного отключения трубопроводов и для установки на автоматизированных насосных станциях, предусматривающих пуск и остановку агрегатов на открытую запорную арматуру.

Основным элементом обратного клапана является диск (затвор), который пропускает жидкость в заданном направлении и перекрывает проход в случае обратного движения среды. Под действием потока воды диск с рычагом поворачивается вокруг вала на 85°, и клапан открывается. При выключении насосного агрегата закрытие клапана на первых поворотах на 57-63° происходит быстро, а при последующих поворотах на 22-28° — замедленно. Торможение диска осуществляется демпфером, в котором масло под давлением от поршня протекает через дроссельные отверстия из одной полости в другую.

Обратные клапаны широко используются в устройствах защиты от гидравлических ударов. Клапаны обратные с односторонней подвеской, закрытие которых нерегулируемо, выпускаются в диапазоне диаметров 50-150 мм. Их местоположение зависит от компоновки оборудования насосных станций. В зависимости от конструкции затвора обратные клапаны подразделяются на подъемные и поворотные. Оба этих типа выпускают муфтовыми и фланцевыми.

Одной из разновидностей предохранительной арматуры являются обратные приемные клапаны, которые устанавливают на конце всасывающего вертикального трубопровода, чтобы предотвратить обратный ток жидкости, а также для предварительной заливки жидкой средой всасывающего трубопровода перед началом работы насоса.

Трубопроводная предохранительная арматура – группа приспособлений, устанавливаемая на различных трубопроводах для обеспечения их безопасной работы. Функционально такая продукция предназначена для предотвращения аварийных ситуаций при критическом росте давления в системе путем сброса избыточного объема рабочей среды. Предохранительные устройства применяются с различными материалами в жидкостном и газообразном состоянии.

Роль запорной предохранительной арматуры при организации нормальной работы трубопроводной сети сложно переоценить. Она обязательна для комплектации систем, используемых в энергетике, промышленности, коммунальном хозяйстве. Везде, где вещества транспортируется под давлением, нужны предохранительные устройства. При выходе из строя того же предохранительного клапана в системе котельной установки все оборудование (котлы или другие емкости) должно быть немедленно отключено от питания.

Назначение

Назначение предохранительной арматуры – предупреждать аварии при критическом повышении нагрузки в трубопроводе. Другими словами, она контролирует работоспособность системы, предохраняет окружение от экологических аварий и катастроф, защищает элементы сети от повреждений в результате происшествий.

Функции предохранительных устройств:

профилактика аварий в сетях с высокой нагрузкой;
обеспечение нормальной эксплуатации дорогостоящего оборудования;
предупреждение выхода из строя дорогих механизмов (нагревателей, ресиверов, компрессоров, насосных станций);
защита элементов установленной техники от факторов риска – внешних и внутренних (технологические химические и физические процессы);
экологическая функция (профилактика ущерба экологии);
экономическая функция (предупреждение материального ущерба компании-пользователя трубопровода).

Монтаж предохранительной арматуры осуществляется во всех точках, где по результатам расчета и предпроектных исследований обнаружен риск нагнетания чрезмерного давления. Современные предохранительные устройства работают в автоматическом режиме и обеспечивают защиту от любых факторов риска, включая ошибки оператора, технические поломки, стихийные природные явления и т. д.

Существует несколько признаков деления запорно-предохранительной и регулирующей арматуры на виды. В зависимости от материального и конструктивного исполнения она может быть многоразового и одноразового применения. К первой группе относятся различные предохранительные клапаны, ко второй – разрывные предохранительные устройства (мембраны, колпачки).

На видах предохранительной арматуры многократного использования остановимся чуть ниже, здесь же рассмотрим особенности разрывных предохранительных устройств.

Назначение. Одноразовая запорно-предохранительная арматура применяется в системах, где существует высокий риск аварий. Это формирует необходимость быстрого сброса большого объема материала, который и обеспечивают одноразовые изделия.
Особенность – минимальная инерция. При срабатывании предохранительные устройства моментально отводят поток в большом количестве для мгновенной нормализации показателей.
Виды. Мембраны одноразового использования бывают:
- разрывными;
- выщелкивающимися;
- с принудительным разрушением (в результате взрывной искры/механического прокалывания);
- срезными;
- ломающимися.

В стандартной таблице классификации различают перепускной и предохранительный клапан, импульсное и мембранное предохранительные устройства (ИПУ и МПУ соответственно).

Перепускной предохранительный клапан

Предохранительный клапан

Самый распространенный класс – предохранительные клапаны. К их преимуществам относят:

простую конструкцию;
удобный способ управления;
выгодную цену;
универсальное назначение;
высокую эффективность и надежность.

На современном рынке представлены большим количеством подвидов. Наибольшую популярность получили пружинные (рычажные и магнитные) и грузовые предохранительные клапаны. Все они применимы в сетях с жидкостными и газообразными материалами. Относятся к системам прямого действия. Работают автоматически: обеспечивают мгновенный отвод при повышении уровня давления и закрываются, когда он достигает нормы.

В сборке имеется основной элемент предохранительной арматуры с поршневым приводом, он устанавливается непосредственно на трубу. Вспомогательный вентиль задает название приспособлению, так как является импульсным. Он обладает малой проходимостью и предназначен для управления основным элементом. Принцип:

как только давление в системе превышает допустимый предел, датчик отправляет импульсному элементу соответствующий сигнал;
приемник сигнала автоматически направляет ток рабочей среды в привод основного элемента;
происходит сброс рабочего потока до нормализации давления, по достижении требуемых показателей отвод среды мгновенно прекращается.

Благодаря использованию привода, который умеет работать с габаритными приспособлениями без потерь ценного времени, импульсные предохранительные устройства могут использоваться в особо ответственных сетях, где при критических ситуациях требуется моментальный отвод большого количества рабочей среды.

В конструкцию МПУ входят крепежи и мембрана – при критической нагрузке она разрывается, обеспечивая отвод рабочей среды. Преимущество – оперативность реагирования на фактор риска. Потому ее чаще монтируют на элементах, присоединяемых к дорогому оборудованию (нередко МПУ заменяют обычные клапанные механизмы или образуют с ними единую систему защиты).

Выбор

Выбор запорной и регулирующей предохранительной арматуры – такая же ответственная задача, как и обеспечение безопасности трубопроводных сетей, функционирующих под высоким давлением. В практике поиска подходящих изделий важно ориентироваться на следующие требования:

Максимальная надежность – способность выполнять поставленные задачи в заданных условиях на протяжении длительного периода.
Соответствие конструктивных характеристик (пропускной способности при открывании) фактическим объемам потенциально требуемого массоотвода.
Безотказность срабатывания при нарушениях.
Полная герметичность в закрытом положении.
Стабильность срабатывания в течение всего жизненного цикла, установленного производителем.

Предохранительная арматура многоразового использования должна быть еще и достаточно надежно исполнена, чтобы быстро переходить между положениями открывания и закрывания в зависимости от показателей трубопровода.

Правила монтажа

Качество исполнения – первоначальное, но не единственное требование для эффективной работы арматурной продукции. Чтобы ее конструктивные качества и технические характеристики полностью себя проявили, требуется правильная установка предохранительной арматуры. В идеале она должна выполняться вместе с монтажом трубопровода. Определение точек установки осуществляется на этапе его проектирования.

Основные правила монтажа:

в точках установки запорной регулирующей арматуры не должно находиться дорогостоящего оборудования или иного имущества предприятия, которое может быть повреждено в результате быстрого отвода рабочей среды;
мест работы людей в местах монтажа тоже быть не должно;
оптимальное решение для безопасной работы – организация массоотвода в отдельную емкость или специальный запорный резервуар;
присоединение арматуры на трубы осуществляется фланцевым или сварным методом (фланцы подходят для сетей с неагрессивными неопасными рабочими средами, там же, где используются токсичные материалы или высока вероятность утечек – имеет большое значение запорный механизм, – применяют сварку);
арматура должна располагаться соосно элементам трубопровода.

При установке важно соблюсти не только технологию монтажа, но и сохранность покрытия корпуса изделий. Он обычно выполняется из стали или чугуна и часто покрывается специальными составами для защиты от коррозии. Повредить антикоррозионный слой – значит, сократить срок службы изделий.

Назначение предохранительной арматуры полностью соответствует ее названию -. Обеспечивая автоматическую защиту, предохранять трубопроводы и оборудование от недопустимого превышения давления ЕСЛИ в Силу каких-то причин (. Технических неисправностей, ошибок персонала, воздействия внешних факторов и др) Значение давления превысило допустимый уровень, избыток рабочей среды оперативно (срабатывание предохранительного клапана происходит в течение десятых долей секунды) сбрасывается из системы. Например, из магистрального газопровода газ стравливается в атмосферу. А на химических производствах вызвавший повышение давления в технологической системе избыток токсических химических веществ, попадание которых во внешнюю среду категорически недопустимо, эвакуируют в закрытую систему с более низким давлением.

Наглядным примером такой арматуры может служить предохранительная арматура котла. В случае превышения предельного значения давления в барабане парового котла происходит срабатывание предохранительного клапана. Он приоткрывается, избыток пара через систему трубопроводов для отвода рабочей среды стравливается в атмосферу, и его давление в системе возвращается в границы допустимых значений.

Разновидности предохранительной арматуры представлены широким спектром конструкций предохранительных клапанов, импульсно-предохранительными устройствами (ИПУ), мембранно-разрывными устройствами (МРУ), мембранно-предохранительными устройствами (МПУ).

Предохранительные клапаны

Разнообразие конструкций предохранительных клапанов имеет множество проявлений.

По высоте подъёма запирающего элемента затвора, величина которого равна отношению хода запирающего элемента к наименьшему диаметру седла, различают мало-, средне- и полноподъемные предохранительные клапаны.

Принципиальным в конструкции предохранительных клапанов является различие по виду нагрузки на запирающий элемент. В зависимости от того, какая сила противодействует силе давления на него со СТОРОНЫ рабочей Среды, различают грузовые, пружинные, рычажно-грузовые, рычажно-пружинные, магнито-пружинные и клапаны с газовой камерой.

В грузовом клапане - это сила тяжести груза, в пружинном - сила упругости пружины. В рычажно-грузовом клапане груз закреплен на рычаге; в рычажно-пружинном - рычажный механизм передает усилие пружины.

В предохранительном клапане с газовой камерой воздействию рабочей среды на запирающий элемент противодействует усилие, создаваемое давлением сжатого газа и передающееся на запирающий элемент посредством мембраны, поршня или сильфона.

По характеру подъёма замыкающего органа предохранительные клапаны разделяют на пропорциональные и двухпозиционные. Собирается пропорциональных клапанов запирающий элемент открывается строго пропорционально увеличению давления рабочей Среды. Собирается двухпозиционных он преодолевает весь свой конструктивно Ограниченный ход или, по крайней мере, большую его часть, одним скачком, минуя дискретные значения.

По способу выпуска избыточной среды предохранительные клапаны можно разделить на открытые и закрытые. Через открытые клапаны рабочая среда уходит в окружающую среду. Если это недопустимо, например, из экологических соображений, используют закрытые предохранительные клапаны, выпускающие рабочую среду в закрытую систему с меньшим давлением.

Помимо разнообразия конструктивных исполнений и размеров у предохранительных клапанов есть целый ряд других преимуществ - широкие технологические возможности, большой ассортимент, легкость настройки. Помимо клапанов используются другие виды предохранительной арматуры, в которых, впрочем, клапаны зачастую выступают в качестве комплектующих.

Импульсно-предохранительные устройства (ИПУ)

Важный сегмент предохранительной арматуры формируют импульсно-предохранительные устройства (ИПУ) -. Совокупность взаимодействующих Между собой главного и импульсного предохранительных клапанов Обладающий значительной пропускной способностью главный предохранительный клапан К началу страницы Устанавливается на Магистрали (емкости или резервуаре), а имеющему меньшее проходное сечение импульсному клапану отводится роль управляющего элемента ,

Командой к срабатыванию главного клапана - перемещению запирающего элемента и последующему сбросу избыточной рабочей среды - служит сигнал, поступающий от импульсного.

Главный предохранительный клапан является клапаном непрямого действия, поскольку для его управления используется не энергия среды, непосредственно воздействующая на запирающий элемент, а другой, импульсный клапан.

В качестве импульсных клапанов могут использоваться как клапаны прямого, так и непрямого (управляемые от постороннего источника энергии или электроэнергией) действия.

Импульсно-предохранительные устройства, прежде всего, востребованы при обслуживании оборудования большой единичной мощности, когда в случае возникновения нештатных ситуаций необходим сброс значительных количеств рабочей среды.

ИПУ дороже обычных предохранительных клапанов, но с увеличением энергетических параметров объекта разница между ИПУ и множеством заменяющих его предохранительных клапанов (одним в данном случае не обойтись) сокращается.

Мембранно-разрывные устройства (МРУ)

Мембранно-разрывные устройства (МРУ) являются примером одноразовой арматуры - после их срабатывания приходится заменять мембраны или устройство целиком (МРУ состоит из разрывной предохранительной мембраны и узла ее крепления).

Мембранно-предохранительные устройства (МПУ)

Объединение в один технологический узел мембранно-разрывного устройства и предохранительного клапана позволяет говорить еще об одном виде предохранительной арматуры - мембранно-предохранительных устройствах (МПУ). Их отличает малая инерционность, быстрый сброс большого количества рабочей среды.

На ответственных производствах с непрерывным технологическим циклом находит применение параллельная установка двух мембранных предохранительных устройств. Пока первое находится под давлением, другое пребывает в резерве. При необходимости давление мгновенно переключается на него, не приводя даже к минутной задержке производственного процесса. Резервное МПУ выполняет функции рабочего, пока вышедшее из строя МПУ приводится в порядок.

Применение предохранительной арматуры

Без использования предохранительной арматуры невозможно обеспечить безопасную эксплуатацию широкого спектра энергетического, промышленного, коммунального и иного оборудования - везде, где есть газожидкостные среды и сосуды, работающие под давлением. О том, сколь важна предохранительная арматура, свидетельствует следующий факт: в случае обнаружения неисправности предохранительного клапана котел, равно как и любой сосуд, работающий под давлением, должен быть немедленно остановлен и отключен.

Кроме упомянутых изделий в газовой отрасли применяются: клапаны предохранительно-запорные КПН, ПКН и ПКЭН (электромагнитные); КПЭГ - клапаны предохранительные электромагнитные газовые; предохранительные сбросные клапаны (ПСК); предохранительные сбросные устройства (ПСУ) и другие, призванные обеспечить безопасность эксплуатации сетей газоснабжения и газораспределения арматура и предохранительные устройства.

Различные виды трубопроводной арматуры - запорная, обратная, регулирующая и предохранительная арматура. - На нефтепроводах используются предохранительная арматура трубопроводов большой протяженности, вносящая весомый вклад в обеспечение их безопасной эксплуатации, представлена главным образом предохранительными клапанами, при чрезмерном повышении давления обеспечивающими сброс избыточных объемов нефти в резервные емкости. Колебания давления транспортируемой среды на нефтепроводах (а они могут происходить из-за неравномерности параметров работы нагнетательных установок) проявляются в виде волновых и ударных процессов, приводящих к коррозии труб, нарушению сварных швов и соединительных фланцев.

Предохранительная арматура используется фактически во всех пневмо- и гидросистемах, входящих в состав самого разного промышленного оборудования. Упомянуть все невозможно. Вот лишь несколько примеров: кузнечное, кузнечнопрессовое и штамповочное оборудование; аграрно-промышленный комплекс; железнодорожный транспорт; обогащение полезных ископаемых; оборудование ГЭС, АЭС, ТЭС, ТЭЦ и т. д.

Требования к предохранительной арматуре

Предохранительная арматура должна отвечать многим требованиям.

Компания DMLieferant произвела отгрузку шаровых кранов Starline Valves (Италия).

Ebro Armaturen – профи на рынке арматуры

Компания Ebro Armaturen более четырех десятилетий специализируется на серийном производстве широкого ассортимента регулирующей и запорной арматуры. Ее продукция нашла свое применение в самых разных сферах применения: от фармацевтики и пищевой промышленности до нефтехимии и металлургии.

Надежность арматуры в стандартных, а в большей мере сложных и экстремальных условиях работы, в значительной степени зависит от физико-механических свойств используемых материалов.

DMLieferant отгрузила запасные части итальянского производителя A.S.T. spa.

Состав поставки:

Поставка предохранительных клапанов Fema

Наша команда отгрузила клиенту клапаны Fema (Италия).

Предохранительные клапаны Apollo® Valves

Поставка бронзовых предохранительных клапанов американского производителя Apollo® Valves. Клапан предохранительный Apollo ASME из бронзы подходит для пара, воздуха и неопасных газов.

Клапаны Gestra

Продукция торговой марки Gestra компании Flowserve, представленная широким ассортиментом клапанов и кранов, фильтров, температурных регуляторов, конденсатоотводчиков, получила всемирное признание и весьма популярна на рынке трубопроводной арматуры.

Шаровые, обратные, предохранительные, запорные клапаны Gestra обеспечивают безопасную и эффективную эксплуатацию трубопроводных систем и оборудования предприятий нефтегазового сектора, горнодобывающей, энергетической, химической, металлургической, пищевой и ряда других промышленных отраслей.

Клапаны защиты насосов Schroedahl

Немецкая компания Schroedahl – это ведущий мировой производитель специальных клапанов защиты насосов и технических систем. Качество и надежность продукции компании гарантируется высоким уровнем производственно-технологических процессов

Гидрокомпоненты Servi Group

Компания Servi Group обладает обширным опытом в сфере управления движением и мощностью. Servi Group производит клапаны, клапанные блоки, гидроцилиндры, мембранные и поршневые аккумуляторы и гидравлические силовые установки.

Предохранительная арматура представляет собой один из видов трубопроводной арматуры, которая функционально предназначена для защиты в автоматическом режиме трубопроводных систем и оборудования от воздействия повышенного давления путем сброса избыточного количества рабочей жидкости или газа.

Производители предохранительной арматуры

Производители

Назначение и место установки

Практически в любой трубопроводной системе, в состав которой входят различные виды оборудования (насосы, компрессоры, ресиверы, нагреватели) в случае его поломки или неправильной работы, а также в результате воздействия других факторов (физические и химические процессы, внешние источники) может возникнуть ситуация, когда давление в системе достигнет критических значений. Повышенное давление несет собой опасность для нормального функционирования системы, и может привести к ее разрушению, выходу из строя оборудования, нанесению материального ущерба и вреда экологии.

В связи с этим установка предохранительной арматуры производится во всех местах, где существует вероятность создания повышенного давления

Виды предохранительной арматуры

В зависимости от конструктивного устройства и функциональных особенностей, различают следующие виды предохранительной арматуры:

Предохранительные клапаны. Получили наибольшее распространение благодаря свойственной им конструктивной простоте и легкости регулирования. Изготавливаются в широком спектре размеров и имеют множество разновидностей (пружинные, рычажно-пружинные, магнитно-пружинные, грузовые и другие). Предохранительные клапаны работают непосредственно от рабочей жидкости или газа, поэтому их относят к устройствам прямого действия. Они надежно защищают трубопроводы и установленное на них оборудование от разрушения высоким давлением за счет автоматического массоотвода. При возвращении значений давления в нормальные пределы, клапаны автоматически герметично закрываются и сброс среды прекращается.

Импульсные предохранительные устройства (ИПУ). Как правило, состоят из двух и более предохранительных клапанов. При этом основной клапан монтируется на самом трубопроводе и оснащается поршневым приводом. Второй клапан обладает малым проходным сечением и представляет собой импульсный клапан, используемый для управления основным клапаном. Когда давление среды превышает допустимое, импульсный клапан получает соответствующую команду от датчика и направляет рабочую среду в привод основного клапана. В связи с тем, что в ИПУ для управления используется дополнительная внешняя энергия, они позволяют открывать габаритные устройства, которые способны в критической обстановке обеспечить сброс большого количества среды, сравнимого с пропускной способностью многих единиц обычных предохранительных клапанов.

Область применения

Предохранительная арматура используется для безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов:

Читайте также: