Требования безопасности к предохранительным клапанам, устанавливаемым на сосудах, работающих под давлением свыше 0,07 МПа

1. Общие требования

1.1. Пропускную способность предохранительных клапанов и их число следует выбирать так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) при избыточном рабочем давлении в сосуде до 0,3 МПа (3 кгс/см2) включительно, на 15 % — при избыточном рабочем давлении в сосуде до 6,0 МПа (60 кгс/см2) включительно и на 10 % — при избыточном рабочем давлении в сосуде свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).
1.2. Давление настройки предохранительных клапанов должно быть равно рабочему давлению в сосуде или превышать его, но не более чем на 25 %.
1.3.Увеличение превышения давлений над рабочими по пп. 1.1 и 1.2 должно учитываться при расчете на прочность по ГОСТ 14249-80.
1.4. Конструкцию и материал элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и рабочих параметров среды.
1.5. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны соответствовать «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденным Госгортехнадзором СССР.
1.6. Все предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть защищены от произвольного изменения их регулировки.

1.7. Предохранительные клапаны следует размещать в местах, доступных для осмотра.
1.8. На стационарно установленных сосудах, у которых по условиям эксплуатации возникает необходимость отключения предохранительного клапана, необходимо устанавливать трехходовой переключающий вентиль или другие переключающие устройства между предохранительным клапаном и сосудом при условии, что при любом положении запорного элемента переключающего устройства с сосудом будут соединены оба или один из предохранительных клапанов. В этом случае каждый предохранительный клапан должен быть рассчитан так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее рабочее на значение, указанное в п. 1.1.

2. Требования к предохранительным клапанам прямого действия

2.1. Рычажно-грузовые предохранительные клапаны необходимо устанавливать на стационарных сосудах.
2.2. Конструкцией грузового и пружинного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда. Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при давлении, равном 80 % Рн открывания. Допускается устанавливать предохранительные клапаны без приспособлений для принудительного открывания, если оно недопустимо по свойствам среды (ядовитая, взрывоопасная и т. д.) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверку предохранительных клапанов следует проводить периодически в сроки, установ¬ленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 месяцев при условии исключения возможности примерзания, прикипания, полимеризации или забивания клапана рабочей средой.
2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины. При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкасания витков пружины.
2.4. Массу груза и длину рычага рычаж-но-грузового предохранительного клапана следует выбирать так, чтобы груз находился на конце рычага. Отношение плеч рычага не должно превышать 10:1. При применении груза с подвеской его соединение должно быть неразъемным. Масса груза не должна превышать 60 кг и должна быть указана (выбита или отлита) на поверхности груза.

3. Требования к предохранительным клапанам, управляемым с помощью вспомогательных устройств

3.1. Предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства должны быть сконструированы так, чтобы при отказе любого управляющего или регулирующего органа или при прекращении подачи энергии была сохранена функция защиты сосуда от превышения давления путем дублирования или иных мер. Конструкция клапанов должна удовлетворять требованиям пп. 2.3 и 2.5.
3.2. Конструкцией предохранительного клапана- должна быть предусмотрена возможность управления им вручную или дистанционно.

3.3. Предохранительные клапаны, приводимые в действие с помощью электроэнергии, должны быть снабжены двумя независимыми друготдруга источниками питания. В электрических схемах, где отключение вспомогательной энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания.
3.4. Конструкция предохранительного клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.
3.5. Если органом управления является импульсный клапан, то диаметр условного прохода этого клапана должен быть не менее 15 мм. Внутренний диаметр импульсных линий (подводящих и отводящих) должен быть не менее 20 мм и не менее диаметра выходного штуцера импульсного клапана. Импульсные линии и линии управления должны обеспечивать надежный отвод конденсата. Устанавливать запорные органы на этих линиях запрещается. Допускается устанавливать переключающее устройство, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.6.Рабочая среда, применяемая для управления предохранительными клапанами, не должна подвергаться замерзанию, коксованию, полимеризации и оказывать коррозионного воздействия на металл.
3.7. Конструкция клапана должна обеспе¬чивать его закрывание при давлении не менее 95 % Рн.

4. Требования к подводящим и отводящим трубопроводам предохранительных клапанов

4.1. Предохранительные клапаны должны устанавливаться на патрубках или присоединительных трубопроводах. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных клапанов площадь по¬перечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем. При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо также учитывать значение их сопротивления.
4.2. В трубопроводах предохранительных клапанов должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.
4.3. Подводящие трубопроводы должны быть выполнены с уклоном по всей длине в сторону сосуда. В подводящих трубопроводах следует исключать резкие изменения температуры стенки (тепловые удары) при срабатывании предохранительного клапана.
4.4. Внутренний диаметр подводящего трубопровода следует рассчитывать исходя из максимальной пропускной способности предохранительного клапана. Падение давления в подводящем трубопроводе не должно превышать 3 % Рн предохранительного клапана.
4.5. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

Источник: Система стандартов безопасности труда. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности. ГОСТ 12.2.085-82 (СТСЗВ 3085-81). Снято ограничение срока действии И-УСЗ-88.

Редукционный клапан-это устройство, которое пропускает газ или жидкость из полости высокого давления в полость более низкого, поддерживая постоянное давление. Представляет собой автоматически действующий дроссель, сопротивление которого равно в каждый данный момент разности между переменным давлением на входе в клапан с постоянным давлением на выходе из него.
В промышленных системах в качестве регулирующих органов наиболее часто применяют регуляторы давления, регулирующие клапаны и дроссельные регулирующие заслонки,
Регуляторы давления позволяют регулировать давление после регулятора после себя) или до регулятора (до себя), В основном регуляторы прямого действия применяются в качестве регуляторов давления (после себя) при условиях, когда давление после себя меньше половины рабочего давления на входе. Такие регуляторы прямого действия называются редукционными клапанами.
Регуляторы прямого действия управляются непосредственно средой, транспортируемой по данному трубопроводу) с помощью перемещения регулирующего органа перестановочной силой, возникающей в результате изменения контролируемого параметра. Широкому применению в судовых системах регуляторов прямого действия в качестве регулирующих клапанов давления способствовала автономность судовых систем, их строгая специализация и отсутствие взаимозависимых параметров, а также отсутствие (по условиям эксплуатации) требований высокой точности регулирования.
Регулятор состоит из трех основных элементов: задающего элемента — пружины;
элемента сравнения — мембраны; регулирующего органа — тарелок. При проектировании регуляторов правильный выбор элементов привода, уплотнений и регулирующих органов предопределяет чувствительность клапанов и их нормальную работу в системе. Однако чувствительность регуляторов — прямого действия снижается из—за выполнения чувствительным элементом двойных функций: чувствительного элемента и привода.
Принцип действия редукционного клапана основан на дросселировании среды, проходящей из полости высокого давления в полость низкого давления через щель образованную седлом и тарелкой клапана, при автоматическом поддержании площади проходного сечения с помощью уравновешивания регулируемого упругого элемента (пружины) редуцированным давлением, воздействующим через чувствительный элемент (мембрану, поршень).
Редукционные клапаны для судовых систем, как правило, имеют моноблочную конструкцию со встроенным чувствительным элементом: приводом (мембраной или поршнем) и элементом настройки — задатчиком (пружиной). В качестве
чувствительного элеменiз чаще всего применяются мягкие мембраны из резины с одной или двумя тканевыми прокладками, реже поршень с уплотнением манжетами или резиновыми кольцами круглого сечения. В качестве запорного органа служат резинометаллические Тарелки с вулканизированной резиной (в более ранних конструкциях рассчитанных на низкие давления, — тарелки со вставкой из листовой резины) или с металлическим уплотнением, а в случае применения тарелки — с закрытием походу рабочей среды (клапаны обратного хода).
По конструктивному признаку редукционные клапаны разделяются на клапаны прямого и обратного хода. На трубопроводах специальных систем применяются регуляторы прямого действия (редукционные клапаны) на среды: морская и пресная вода, воздух, водород, азот.
В судовых системах для морской воды применяются редукционные клапаны с ОI 15—50 мм со штуцерными и фланцевыми соединениями на редуцированное давление 1—4 кгс/см2.
Основные детали выполнены из бронзы или ‚планов; пружины, как правило, защищены от непосредственного воздействия рабочей среды и выполнены из пружинной
стали, мембраны — из резины с бульбообразной заделкой и одной тканевой прокладкой. Тарелки плунжера плоские, с завулканизированным резиновым уплотнительным кольцом, уплотнение плунжеров и тарелок выполнено резиновыми кольцами круглого сечения. Клапаны рассчитаны на работу в интервале температур проводимой среды до +32 С. для возщса применяется несколько различных конструкций редукционных клапанов: по схеме регуляторов обратного хода; односедельные с уравновешивающим поршнем; со слежением вторичного давления; следящего действия с регулирующим органом и уравновешивающей мембраной, Наибольшее распространение в судовых системах получили редукционные клапаны, выполненные по схеме редукторов обратного хода.
Источник: Справочник Судовая арматура, издательство «Судостроение» Ленинград