Предохранительные клапана и мембраны, сбросные системы.
- Подробности
- Категория: Ответы к экзамену по производственной безопасности
- Просмотров: 200
Предохранительный клапан (ПК) - самодействующий механизм, самостоятельно открывающийся при повышении давления выше рабочего и закрывающийся при снижении давления до рабочего или немного ниже его. На рис. 2 представлены схемы клапана, у которого внешнее закрывающее усилие создается при помощи винтовой пружины.
Рис. 2. Схемы предохранительных клапанов; а – пропорционального действия; б – двухпозиционного действия;
1 — корпус; 2 — затвор; 3 — золотник; 4 — направляющая золотника; 5 — пружина; 6 — седло; 7 — диск золотника
Пружинные предохранительные или рычажно-грузовые предохранительные клапаны устанавливают, когда не требуется очень большого быстродействия. Предохранительные клапаны после сброса избыточного аварийного давления опять закрывают сосуд –реализуется минимизация выброса вредной и/или ценной рабочей смеси из технологической системы.Предохранительные мембраны - специально ослабленные устройства с точно рассчитанным порогом разрушения по давлению.
Преимущества:
o простые по конструкции
o высокое быстродействие позволяет с их помощью защищать технологическое оборудование от взрывов, вызванных воспламенением парогазовой среды.
o при применении мембраны обеспечивается более высокий уровень герметичности оборудования.
Самыми эффективными с точки зрения быстродействия являются предохранительные устройства с разрушающейся мембраной, но они не закрывают сосуд после окончания действия аварийной ситуации и являются устройством одноразового действия, к тому же у них чаще происходит ложное срабатывание.
Предохранительные устройства являются видом арматуры, используемой для автоматического выпуска избытка жидкой, паро- или газообразной среды из системы высокого давления при чрезмерном повышении давления в ней в систему низкого давления или в атмосферу и обеспечивающей безопасную эксплуатацию установок и предотвращение аварий. Предохранительные устройства выполняются в виде предохранительных клапанов или разрывных элементов – мембран.
Предохранительный клапан (ПК) представляет собой самодействующий механизм, самостоятельно открывающийся при повышении давления выше рабочего и закрывающийся при снижении давления до рабочего или немного ниже его.
При наличии расчетного рабочего давления в защищаемой системе клапан закрыт. При этом на золотник действует усилие пружины, уравновешивающее силу воздействия на золотник рабочего давления и силу, прижимающую уплотняющие кромки золотника и седла друг к другу и создающую удельное давление на этих поверхностях, обеспечивающее требуемую степень герметичности в затворе клапана.
При повышении давления в защищаемой системе выше рабочего уплотняющая сила и удельное давление на уплотняющие кромки затвора уменьшаются и наступает момент, когда начинается протечка среды через затвор.
Достоинством ПК является многократность их использования и автоматическое закрывание после падения давления, что способствует уменьшению выброса веществ из аппарата.
Недостатки ПК следующие: плохая герметичность, инерционность, выход из строя в случае коррозии или полимеризации (кристаллизации) на поверхности его деталей.
Предохранительные мембраны представляют собой специально ослабленные устройства с точно рассчитанным порогом разрушения по давлению. Мембраны имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с различными предохранительными клапанами.
Во–первых, они простые по конструкции и могут применяться в контакте с веществами, склонными к кристаллизации, полимеризации и т.д.
Во–вторых, высокое быстродействие позволяет с их помощью защищать технологическое оборудование от взрывов, вызванных воспламенением парогазовой среды.
В–третьих, при применении мембраны обеспечивается более высокий, чем в случае предохранительных клапанов, уровень герметичности оборудования.
В зависимости от характера разрушения мембраны подразделяют на следующие типы:
1)разрывные Применяют на жидких и газообразных средах работает на разрыв под давлением.
2) хлопающие Используют для низких давлений. Изготовляют из пластичного материала, работают на потерю устойчивости под давлением, либо разрываются по предварительно ослабленному сечению.
3) ломающиеся Мембраны изготовляют из хрупких материалов (чугуна, графита).
4) срезные (рис.3, г). Мембраны при срабатывании срезаются по острой кромке прижимного кольца
5) отрывные Мембраны имеют форму колпачков с ослабленным сечением в виде канавки или проточки;
Единственный, но весьма существенный недостаток мембран заключается в том, что после их срабатывания оборудование остается открытым до замены разрушенной мембраны, а это, как правило, приводит к остановке технологического процесса и к выбросу излишне большого количества продуктов в атмосферу.