Клапан предохранительный сбросной: защита газопровода от повышенного давления

Предохранительные сбросные клапаны (ПСК) — это устройства, которые используются в различных газопроводных конструкциях и выполняют функцию сброса излишков газа в атмосферу или вспомогательный трубопровод. Сброс газа необходим для того, чтобы избавиться от лишнего давления в коммуникации. ПСК используются и в других типах трубопроводных конструкций (отопительных, водопроводных), однако, везде они выполняют одну и ту же функцию.

Избыточное давление в любой системе крайне опасно, поэтому сбросные клапаны устанавливаются практически на всех типах трубопроводов

Для чего нужны ПСК?

Предохранительные клапаны сбросного типа необходимы для выравнивания давления в системе, при его кратковременном повышении. Во время эксплуатации такие устройства находятся в закрытом положении, поэтому их относят к закрытой трубной арматуре. Монтируются такие приспособления в точке коммуникации, которая располагается за регулятором, и срабатывают в случае повышения давления в газопроводной линии. После сброса излишков газа клапан возвращается в первичное состояние.

В случае отсутствия ПСК возможны различные аварийные ситуации, среди которых самой распространённой считается механическое разрушение газопровода. Избыточное давление, возникающее в системе, удаляется посредством ПСК автоматически.

Обратите внимание! ПСК удаляют излишки газа в окружающую среду или же в ответвление основного трубопровода с низким показателем давления.

ПСК — незаменимое устройство, которое отвечает за сохранность трубопроводных конструкций, а также насосов и арматуры. Рассмотрим основные факторы, которые предшествуют возникновению избыточного давления в системе:

• различные неполадки, возникающие в оборудовании, во время его эксплуатации;
• повышение показателя температуры в коммуникации;
• различные физические процессы, которые протекают внутри сети;
• ошибки в тепломеханической схеме.

Повышение давления может произойти по разным причинам и предотвратить аварию можно только его сбросом

Основные достоинства ПСК

Запорные предохранительные клапаны могут иметь различную конструкцию, однако, все они имеют общие достоинства, на которые рекомендуется обратить внимание. Рассмотрим преимущества этих устройств:

• помимо обеспечения автоматического контроля показателей давления в системе, эти предохранительные устройства обеспечивают герметизацию в трубопроводе;
• один из главных плюсов ПСК заключается в том, что они имеют простую конструкцию;
• ПСК отличаются лёгкостью установки;
• универсальность этих изделий позволяет применять их в любых типах коммуникаций;
• оснащаются уплотнительными элементами и являются устойчивыми к износу;
• имеют оптимальный показатель строительной высоты;
• резистентны к температурным перепадам;
• устойчивы к коррозийным воздействиям. ПСК можно использовать даже в трубопроводах, транспортирующих агрессивные химические вещества;
• способны переносить большие нагрузки.

Запорно-предохранительные клапаны можно уплотнять с помощью сильфона. Таким образом, увеличивается износостойкость предохранительного устройства.

Разновидности ПСК

На сегодняшний день все ПСК классифицируются на виды в зависимости от конструкции и особенностей функционирования. Рассмотрим основные разновидности предохранительных сбросных устройств, в зависимости от их конструктивных особенностей:

По конструктивным особенностям клапаны делятся на два типа, в одном из них в качестве запорного элемента используется пружина

Мембранные. Основным достоинством таких устройств является то, что они оснащаются специальной мембраной. Такая мембрана отличается высокими показателями эластичности и выполняет функцию чувствительной детали. В мембранных устройствах золотник исполняет только одну функцию — запорную. Благодаря наличию такого конструктивного элемента, как мембрана, усиливается показатель чувствительности КПС. Подобное увеличение способствует расширению эксплуатационного диапазона запорно-предохранительных клапанов, так как появляется возможность использовать их в трубопроводных конструкциях с низкими показателями давления рабочей среды.

Обратите внимание! Как правило, мембранные клапаны начинают работать в случае увеличения давления не более чем на 15%.

Пружинные. Эта разновидность ПСК оснащается пружиной, которая необходима для того, чтобы открывать клапан при повышении давления в системе, а также для продувки устройства. Продувка ПСК — необходимое мероприятие, которое позволяет снизить риск прилипания золотника к седлу, удалить инородные частицы, засоряющие уплотнительные элементы.

Кроме этого, ПСК подразделяются на:

• малоподъёмные изделия;
• полноподъёмные изделия.

В первом случае открытие затвора происходит медленно (пропорционально росту давления внутри коммуникации). В свою очередь, клапан предохранительный полноподъёмный сбросной открывается в случае повышения давления резко.

Сбросные клапаны чаще всего изготавливаются из металлов, которые не ржавеют

Устройство, размеры и принцип действия

Предохранительные сбросные клапаны производятся преимущественно из материалов, которые устойчивы к губительному воздействию коррозии (алюминий, латунь). Корпус изделия, как правило, имеет форму усечённого конуса, оснащённого седлом. На корпусе располагаются два отверстия с нанесённой резьбой, которые могут иметь различный диаметр (1 или 2 дюйма, в зависимости от типа клапана). На сегодняшний день можно встретить два типа клапанов, которые классифицируются по показателю сечения — ПСК-25 и ПСК-50. Характеристики ПСК представлены в таблице №1.

Таблица 1

Ду, мм	Минимальная рабочая t, °C	Максимальная рабочая t, °C	Пропускная способность, м³/ч
50	-40	+45	Н/20 – 200 С/50 – 440 С/125 – 1100 В/1000 – 5600
25	-40	45	ПСК-25-П-Н-120 ПСК-П-П-1000

ПСК имеют механизм принудительного открытия, который необходим для того, чтобы проверять эксплуатационную принадлежность устройства. Проверка приспособления на работоспособность производится следующим образом: необходимо потянуть за специальный элемент механизма принудительного закрытия — тягу (подобная манипуляция должна осуществляться 3–4 раза).

Принцип действия ПСК довольно прост: избыточный газ из сети поступает в полость клапана и воздействует на мембрану, которая способствует отводу пружины. Таким образом, мембрана опускается и происходит высвобождение газа в окружающую среду. После удаления излишков газа давление в коммуникации приходит в норму, и мембрана возвращается в обычное положение путём возобновлённого воздействия на пружину.

Перед клапаном в обязательном порядке необходимо устанавливать запорно-регулирующий вентиль. Это необходимо для того, чтобы в случае необходимости остановить клапан.

Клапаны должны отвечать всем требованиям ГОСТа, проверка на работоспособность проводится в обязательном порядке

Требования к ПСК

Предохранительные сбросные клапаны должны соответствовать необходимым физико-техническим параметрам, которые описываются в соответствующей документации. Рассмотрим основные требования, которые выдвигаются к ПСК:

• затвор устройства должен полностью открываться при максимальном давлении, которое было установлено во время настройки;
• возвращение затвора в исходное положение производится автоматически после того, как давление в сети достигнет номинального или ниже его на 5%;
• после нормализации давления затвор должен закрыться без потери герметизационных показателей.

Полезная информация! Устройствам малоподъёмного типа труднее обеспечить должную герметичность затвора после удаления газа. Это связано с тем, что для достижения нужных показателей герметичности таким клапанам требуется приложить больше усилий.

В случае если затвор закрывается с некоторыми задержками, давление внутри коммуникации может снизиться до недопустимых показателей. Последствия такого снижения приведут к нарушению работы системы.

Предохранительный сбросной клапан: принцип работы, сферы применения и монтаж

Предохранительный спускной клапан – это один из видов трубопроводной арматуры, который предназначен для защиты труб от повышенного давления, независимо от причин его образования. Как правильно подобрать элемент трубопроводной арматуры? На какие аспекты требуется обратить особое внимание при выборе? Как произвести монтаж предохранительного клапана своими руками? Читайте далее.

Арматура для защиты трубопровода от избыточного давления

Конструкция и принцип действия клапана

Предохранительный сбросной клапан (ПСК) состоит из следующих элементов:

• корпуса устройства, который изготавливается из латуни, бронзы или иных материалов, инертных к коррозии и проходящей среде;
• мембраны, которая под избыточным давлением воздействует на пружину, открывая проход;
• крышки корпуса, штока и иных дополнительных элементов, обеспечивающих корректность работы основного механизма;
• двух отводов, один из которых предназначается для соединения с основной веткой трубопроводной магистрали, а второй – с аварийной веткой, в которую при необходимости будет сброшена рабочая среда.

Основные рабочие элементы предохранительного клапана

Принцип работы предохранительного клапана и устройство арматуры представлены на видео.

Как подобрать предохранительный клапан

При выборе ПСК следует учитывать:

• конструктивные особенности клапанов;
• пропускную способность;
• размеры и технические характеристики трубопроводной арматуры.

Основные конструкции ПСК и их преимущества

В зависимости от конструктивных особенностей все предохранительные клапаны подразделяются на два вида:

1. пружинные механизмы. Устройство клапанов данного вида наиболее простое, что способствует увеличению срока службы арматуры. В основе клапан располагается пружина, которая и срабатывает при повышении давления в системе отопления (газо- или водоснабжения). Пружинный клапан должен быть дополнен специализированным устройством для принудительного срабатывания, что позволяет исключить возможность «залипания» запорного узла арматуры;

Предохранительный клапан с рабочим механизмом в виде пружины

1. мембранные механизмы. В отличие от предыдущего вида арматура данного вида дополнительно оснащается мембраной, которая является чувствительной деталью. Мембрана подает сигнал о наличии повышенного давления на пружину и только после этого происходит открытие арматуры.

ПСК с дополнительным чувствительным элементом

Виды клапанов по пропускной способности

По пропускной способности клапаны подразделяются:

• на малоподъемные механизмы. Пропускная способность увеличивается пропорционально увеличению давления в системе. Как правило, это происходит медленно в течение определенного промежутка времени. Опускание запорного элемента после аварийного срабатывания также производится медленно, что снижает герметичность системы. По этой причине не рекомендуется устанавливать малоподъеменые клапана на газовый трубопровод;
• на полноподъемные механизмы. В отличие от предыдущего вида срабатывание арматуры происходит резко, непосредственно при достижении критического уровня давления. Так же резко клапан и закрывается после нормализации учетного показателя.

Размеры и характеристики арматуры

При определении основных параметров предохранительного клапана требуется учитывать:

• диаметр (условный проход арматуры) и габаритные размеры;
• тип присоединения устройства (фланцевое или муфтовое);
• класс герметичности (ГОСТ 9544-2005);
• возможность настройки и ее диапазон (настройка является одним из важнейших параметров выбора и зависит от технических данных трубопровода);
• параметры контролируемого давления.

Основными видами ПСК являются устройства с диаметром 25 мм и 50 мм. Технические характеристики арматуры приведены в таблице.

Технические характеристики ПСК 25 и ПСК 50

После выбора клапанов проводится проверка срабатывания устройства и только после этого можно приобретать и устанавливать арматуру.

Монтаж предохранительных клапанов

Установка ПСК производится:

• резьбовым способом, если была приобретена муфтовая арматура;

Арматура для монтажа резьбовым способом

Арматура для крепления фланцами

При проведении монтажных работ требуется соблюдать следующие правила:

1. вблизи ПСК рекомендуется установить манометр для контроля давления;
2. арматура устанавливается колпаком вверх. При этом отводящие патрубки жидкости должны располагаться вертикально вниз (в систему канализации), а патрубки паровых систем и систем газоснабжения вверх;

Правильное расположение клапана на трубопроводе

1. направление потока движения проходящей среды на клапане обозначается стрелками. Установка арматуры в другом положении не допустима;
2. между клапаном и источником подачи воды/газа нельзя монтировать запорную арматуру какого-либо вида. Запорные краны также не устанавливаются на отводящих трубах;
3. перед монтажом оборудования необходимо очистить все прилегающие трубы от пыли, грязи, ржавчины и иных отложений;
4. работы по монтажу и обслуживания ПСК, особенно на газопроводах, должны выполняться профессионалами.

После выполнения всех работ по монтажу предохранительного клапана производится настойка оборудования в соответствии с параметрами трубопроводной системы.