Компанія OPEKS Energysystems в Україні

Запобіжний клапан

Запобіжний клапан  – це різновид трубопровідної арматури, автоматичний механізм, призначений для захисту закритих канальних (трубопровідних) систем, встановлених в них апаратів, машин і ємностей від пошкодження надлишково високим або низьким (вакуумованим) тиском. Захист закритої термодинамічної системи запобіжним клапаном здійснюється шляхом скидання (при вакуумуванні – підсоса) частини робочого середовища.

На відміну від одноразових запобіжних (розривних) мембран, автоматичний механізм запобіжного клапана забезпечує припинення скидання робочого середовища при нормалізації аварійного тиску в контурі до безпечного (робочого) значення. Таким чином, працездатні запобіжні клапани одночасно зберігають:

  • цінне робоче обладнання від аварійного пошкодження;
  • робоче середовище від невиправдано великого скидання, що дуже важливо в ситуаціях, коли робоче середовище саме по собі представляє велику матеріальну цінність;
  • підтримувані технологічні та господарські процеси від нештатного переривання.

Будова і принцип дії

запобіжний клапан

Класичною схемою вважається конструкція пружинного запобіжного клапана прямої дії. Його механізм виконується у власному корпусі, з впускним і випускним патрубками в зборі. Корпус клапана має внутрішній прохідний канал, як правило, кутової форми (але буває і прямоточне виконання). Механізм клапана складається з золотника (затвора) з направляючим штоком, який притискається задаючою пружиною (задатчиком) до сідла на вхідному каналі корпусу. Тиск спрацьовування запобіжного клапана визначається притискним зусиллям задаючої пружини, яке може регулюватися:

  • регулювальним механізмом (як правило, гвинтом);
  • підбором пружин з необхідним зусиллям (в найбільш простих конструкціях).

У робочому положенні, під впливом зусилля задаючої пружини, запобіжний клапан завжди закритий (його затвор притиснутий до сідла). Тиск робочого середовища через вхідний канал впливає на тарілку затвора, але не може подолати притискне зусилля задаючої пружини.

При підвищенні тиску в системі, його протидія притискному зусиллю пружини зростає. При досягненні тиском в системі порогового (аварійного) значення, воно долає зусилля задаючої пружини, золотник (затвор) піднімається над сідлом, відкриваючи прохідну щілину, через яку починається масове скидання робочого середовища (і відповідно, надлишкового тиску в системі) через випускний канал і патрубок , в скидну систему. Після скидання надлишкового тиску в системі і його нормалізації до безпечного значення, зусилля на затвор клапана з боку робочого середовища знижується, і під впливом задаючої пружини тарілка золотника (затвора) знову притискається до сідла, тим самим закриваючи клапан і припиняючи масове скидання середовища.

Слід враховувати, що тиск закривання запобіжного пружинного клапана (прямої дії) завжди буде на 10 – 15% менше порогового значення його спрацьовування (відкривання). Це обумовлено необхідністю подолання зусиллям задаючої пружини динамічної (кінетичної) протидії з боку потоку скидаємого середовища.

У деяких випадках запобіжний клапан може обладнуватися механізмом примусового відкривання (як правило, типу важеля), який застосовується для перевірки його працездатності. Така примусова перевірка клапана застосовується для запобігання його прикипання, залипання, примерзання, а також для профілактичної продувки. Але у випадках канальних систем з великими робочими тисками і температурами, агресивними і токсичними робочими середовищами – активація механізму примусового відкривання клапана може бути небезпечною. Для таких систем запобіжні клапани з механізмом примусового відкривання не застосовуються.

Види запобіжних клапанів

За принципом дії, запобіжні клапани бувають:

  • Прямої дії – коли відкривання і закривання клапана відбувається в результаті безпосереднього впливу на його механізм з боку надлишкового тиску в системі. Класичний пружинний клапан відноситься якраз до такого типу.
  • Непрямої дії ndash; коли відкривання і закривання клапана походить від керованого сервоприводу (як правило, електромагнітного), який отримує сигнали на відкривання і закривання від сторонніх датчиків.

За типом підйомного механізму затвора, розрізняють запобіжні клапани:

  • пружинні;
  • вантажні (важельно-вантажні);
  • комбіновані важельно-пружинні;
  • комбіновані магнітно-пружинні.

Залежно від висоти підйому тарілки затвора клапана над сідлом, запобіжні клапани розрізняють:

  • мало-підйомні, де висота підйому тарілки затвора не перевищує 1/20 від прохідного діаметру сідла;
  • повно-підйомні, де висота підйому тарілки затвора досягає ¼ і більше від прохідного діаметру сідла;
  • середньо-підйомні, де висота підйому тарілки затвора знаходиться в межах від 1/20 до ¼ від прохідного діаметру сідла.

За характером спрацьовування підйомного механізму запобіжні клапани бувають:

  • пропорційної дії – коли висота підйому тарілки клапана пропорційна ступеню перевищення порогового значення тиску;
  •  двохпозиційної дії – такі клапани при спрацьовуванні відразу відкриваються на увесь прохідний перетин, тим самим прискорюючи скидання робочого середовища і нормалізацію тиску в системі.

Популярні варіанти конструкційного виконання запобіжних клапанів

Запобіжні клапани ОПЕКС купитиСеред конструкційних варіантів виконання запобіжних клапанів промислового і господарського призначення, найбільш поширеними і затребуваними є:

  1. З високою продуктивністю – це, як правило, повно-підйомні клапана двохпозиційної дії, з великим прохідним перетином сідла, які забезпечують швидке масове скидання середовища і нормалізацію тиску в гідравлічних системах з великим об'ємом і витратою робочого середовища.
  2. Для перепуску (перепускний) – застосовується для підтримки тиску в системі на постійному рівні, шляхом безперервного відводу (переливу) середовища в зливний (дренажний) трубопровід.
  3. Компактного виконання – за рахунок застосування сучасних матеріалів і механізмів, досягаються більш компактні розміри клапана, для застосування на малогабаритному і малооб'ємному (мало продуктивному) обладнанні, або у системах (апаратах) побутового призначення.
  4. Для стерильних умов – в конструкції застосовуються досконалі системи і матеріали для ущільнення і герметизації, з метою виключення витоку робочого середовища в навколишній простір, і підмішування навколишнього середовища в робоче.
  5. Для агресивних середовищ – в конструкції таких клапанів, крім забезпечення високого ступеня герметичності, застосовуються хімічностійкі конструкційні та ущільнювальні матеріали, здатні протистояти руйнівному (корозійному) впливу агресивних робочих середовищ.
  6. Клапана стандарту API – конструкційно виконані відповідно до технічних вимог північноамериканського інституту нафти ( American Petroleum Institute  - АРI). Застосування техніки стандарту API буде потрібно на зразках імпортної гідротехнічної апаратури з США та інших країн, які користуються даним популярним виробничим стандартом.
  7. Пілотні клапана – непрямої дії, з електромагнітним сервоприводом відкривання і закривання, керованими сигналами від сторонніх датчиків. Як правило, застосовуються в складних гідротехнічних системах, з програмованим (комп'ютерним) управлінням режимами роботи. Зазвичай пілотні клапана мають, поряд з пілотом (сервоприводом), і прямий пружинний привід, на випадок перебоїв з електропостачанням, або порушенням електроживлення сервоприводу з іншої причини.

Сфера використання

У сферу застосування запобіжних клапанів можна сміливо включати всі канальні (трубопровідні) системи промислового, господарського або технічного призначення, незалежно від їх розмірів, технічних параметрів, місця розміщення, техногенної небезпеки. Оскільки практично всі вони потребують засобів аварійного захисту на випадок можливих робочих перевантажень, поломок робочого обладнання, стороннього впливу на систему, інших позаштатних ситуацій.

Застосування запобіжних клапанів дозволяє локалізувати і обмежити, а часто і нейтралізувати (запобігти) руйнівному впливу аварійної ситуації, і в кінцевому підсумку зберегти цінні машини, обладнання, а частково – і робоче середовище. Як засіб захисту, запобіжні клапани мають перевагу і пріоритет в застосуванні над запобіжними (розривними) мембранами, завдяки механізму свого приводу, який уможливлює не тільки автоматичне відкривання, а й закривання скидного каналу. Як правило, запобіжні клапани застосовуються спільно з розривними мембранами. А в системах з невеликим об'ємом або витратою робочого середовища – і самостійно.

Технічні вимоги до запобіжних клапанів

Основними технічними вимогами для запобіжних клапанів є:

  • забезпечення необхідного ступеня герметичності системи в закритому стані;
  • гарантована надійність спрацьовування механізму, при досягненні тиску в системі порогового значення;
  • забезпечення необхідної пропускної спроможності для швидкого масового скидання середовища з системи, з метою максимального обмеження аварійної ситуації (стану) за часом дії;
  • забезпечення своєчасного закривання клапана при нормалізації тиску в системі до безпечного (робочого) рівня;
  • гарантування стабільності експлуатаційних параметрів клапана (зусилля спрацьовування і закривання, герметичності) протягом нормативного терміну служби.

Запобіжні клапани відносяться до переліку обладнання, яке підлягає періодичній перевірці в спеціалізованій лабораторії або організації (типу котлонагляду), періодичному випробуванню в дії на випробувальному стенді.

Переваги запобіжних клапанів LESER

Запобіжні клапани ОПЕКС цінаЗапобіжні клапани LESER   – це продукція відомої німецької машинобудівної компанії LESER GmbH&Co. KG, яка спеціалізується на даному виді апаратури понад 100 років. LESER GmbH&Co. KG має незаперечний авторитет у фахівців в галузі, завдяки бездоганній якості своєї продукції.

У компанії впроваджена фірмова система управління якістю, яка супроводжує весь процес виготовлення клапанів до остаточного їх складання, включаючи заводські випробування. Фірмова система управління якістю LESER сертифікована відповідно до найсучасніших міжнародних і європейських галузевих стандартів:

  • EN ISO 9001;
  • Pressure Equipment Directive (PED) 97/23/EC resp. 2014/68/EU;
  • EN ISO 4126-1;
  • ASME VIII;
  • AQSIQ.

Запобіжні клапани ТМ LESER характеризуються:

  • дуже точною відповідністю заявленим технічним параметрам;
  • чудовою технічної надійністю;
  • застосуванням сучасних високоякісних матеріалів і високотехнологічних (високоточних) способів їх обробки;
  • доступністю і простотою настройки / регулювання;
  • сумісністю з сучасними імпортними зразками гідротехнічних апаратів і машин європейського виробництва, а також багатьма зразками апаратури виробництва США, Росії та інших країн світу.

Весь каталог обладнання