Предохранительно запорный клапан пзк. Подготовка клапана ПЗК к работе
Предохранительные устройствапредназначаются для предупреждения повышения давления выше заданной величины и предотвращения движения среды в направлении, обратном заданному. В качестве предохранительной арматуры используются обратные, запорные, сбросные, скоростные клапаны.
Предохранительные запорные клапаны (ПЗК) применяются для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае изменения его давления в контролируемой точке сверх заданных пределов. Они устанавливаются в ГРП (ГРУ), на газовых разводках, перед горелкамигазопотребляющих агрегатов.
Точность срабатывания ПЗК должна составлять ±5% заданных контролируемых величин давления для ПЗК, установленных в ГРП, и ±10% для ПЗК в шкафных ГРП (ГРУ). В основном для ГРП (ГРУ) и крупных газопотребляющих агрегатов используются предохранительные запорные клапаны ПКВ и ПКН с диаметрами условного прохода 50, 80, 100 и 200 мм. В мембране клапана ПКВ применена более жесткая пружина, что позволяет использовать его на газопроводах высокого давления.
Предохранительно-запорный клапан типа ПКН (В)(рис.4.3.)состоит из чугунного литого корпуса 1 вентильного типа, мембранной камеры, надстроечной головки и системы рычагов. Внутри корпуса имеется седло и клапан 9. Шток клапана входит в соединение с рычагом 14, один конец которого крепится шарнирно внутри корпуса, а другой с грузом выведен наружу. Для открытия клапана 9 с помощью рычага 14 сначала немного поднимается шток и удерживается в таком положении, при этом открывается отверстие в клапане и перепад давления до и после него уменьшается. Рычаг с грузом 14 вводится в зацепление с анкерным рычагом 15, который укреплен на корпусе шарнирно. Ударный молоточек 17 также крепится шарнирно и расположен над плечом анкерного рычага. Над корпусом под надстроечной головкой расположена мембранная камера, в которую под мембрану подается газ из рабочего газопровода. На мембране сверху расположен шток с гнездом, в которое одним плечом входит коромысло 16. Другое плечо коромысла входит в зацепление со штифтом ударного молоточка.
Рис.4.3. Предохранительно-запорный клапан типа ПКН (В) :
Предохранительные сбросные клапаны.
Предохранительные сбросные клапаны срабатывают при повышении рабочего давления до +15%, методом сброса газа в атмосферу.
Как один из видов трубопроводной арматуры клапан предохранительный (рис.4.4) предназначен для автоматической защиты технологической системы и трубопроводов от недопустимого повышения давления рабочей среды. Различают пружинные и рычажные предохранительные клапаны.
По способу выпуска рабочей среды разделяют клапан предохранительный, работающий без противодавления и сбрасывающий рабочую среду в атмосферу, и клапан предохранительный с противодавлением, сбрасывающий рабочую среду в трубопровод.
Рис. 4.4. Предохранительно-запорные клапаны ПКН (ПКВ) :
1 – штуцер, 2,4 – рычаги, 3, 10 – шифты, 5 – гайка, 6 – тарелка, 7,8 – пружины, 9 – ударник, 11 – коромысло, 12 – мембрана
Так же клапан предохранительный пружинный может быть оборудован рычагом ручного подрыва, для проверки его работоспособности или ручного выпуска рабочей среды.
Клапан предохранительный (клапан сбросной) предназначены для защиты оборудования от недопустимого превышения давления сверх установленного. Клапаны предохранительные применяются на резервуарах, котлах, емкостях, сосудах и трубопроводах для автоматического или ручного сброса давления в атмосферу или отводящий трубопровод. После снижения давления до нужного предела предохранительный клапан прекращает сброс среды. Предохранительные клапаны предназначены для жидкой и газообразной, химической или нефтяной рабочих сред. Нормы герметичности по ГОСТ 9789-75.
Предохранительный запорный клапан ПЗК настраивается на срабатывание при выходе давления проводимой среды за максимальное или минимальное установленное значение. Диапазон настроек указан в эксплуатационной инструкции на изделие .
Устройство обязательно входи т в комплект оснащения газораспределительных пунктов, для прекращения подачи газа в систему потребителя в случае отклонения рабочего давления от установленного значения и
защиты регуляторов , манометров, счетчик ов и других эксплуатируемых газовых приборов . При этом возобновить подачу газа может только обслуживающий персонал, предварительно устранив причину, вызвавшую срабатывание клапан и прекращение поступления газа потребителям.
При п овышении давления газа на горелках приборов сверх допустимого предела может произойти отрыв пламени , что повлечет за собой поступление газа в помещение или рабочие камеры и топочные пространства установок , создав условия при которых возникает опасности взрыва. Для предотвращения подобных ситуаций применяется клапан ПЗК, который отсекает подачу газа в случае критического повышения давления. Конструкция изделия предусматривает также срабатывание в случае не менее опасного, значительного снижения рабочего давления, так как при этом может произойти п роскок пламени в сопла горелок, что приведет к неполному сгоранию газа и может закончиться разрушени ем самих горелок , если горение газа продолжиться внутри них и не будет немедленно прекращено.
Для обеспечения нормального функционирования изделия его необходимо устанавливать непосредственно перед регуляторами по ходу газа. При этом м аксимальное давление срабатывания которое необходимо настроить зависит от величины максимально допустимого давления для используемой газовой сети. Минимальное давление срабатывания определяется величиной давления, ниже которой возникает опасность перебоя в работате газовых приборов и установо к. Причин ой недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора для тупиковых сетей может являть ся:неисправность регулятора давления (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора); неправильный подбор регулятора по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.
Причиной недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора для кольцевых и разветвленных сетей может являть ся:неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети; неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.
Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.
После включения газораспределительного пункта в работу следует проверить плотность соединений мыльным раствором и обнаруженные утечки немедленно устранить.
Предохранительный запорный клапан должен быть настроен таким образом, чтобы срабатывать при несколько большем давлении, чем сбросной клапан . Однако величина его не должна быть выше максимально допустимого рабочего давления газа, при котором обеспечивается нормальная работа газо-горелочных устройств. П роверка изделия на точность настройки и срабатывания производится следующим образом: необходимо постепенно повы сить или понизить давление , наблюдая за тем, при каком давлении клапан сработает . Если давление соответствует заданному, настройку клапана оставляют без изменений. В противном случае необходимо произвести регулировку . При проверке клапана газ необходимо подавать по байпасной линии. Настройка проводится на давление, превышающее конечное (за регулятором) в точке отбора импульса на 25 — 50 %, но не выше допустимого для регулятора конечного давления.
Предохранительные запорные клапаны (ПЗК) устанавливаются перед регулятором (по ходу газа) для автоматической отсечки газа к регулятору в случаях отклонения его давления от установленного верхнего или нижнего предела. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимального рабочего давления газа после прохождения через регулятор более чем на 25%. Нижний предел срабатывания ПЗК определяется по результатам наладки газового оборудования, исходя из возможности погасания горелок и проскока пламени.
Сигнал об отклонении давления газа от заданного значения поступает к ПЗК по импульсной трубке, присоединенной к газопроводу выходного давления, что и вызывает срабатывание клапана.
ПЗК устанавливают на горизонтальном участке газопровода перед регулятором. Во избежание сотрясения ПЗК устанавливаются на неподвижную опору. Точность срабатывания ПЗК, устанавливаемых в ГРП, должна составлять ±5% от заданных значений контролируемого давления. Включение в работу регулятора давления в случае прекращения подачи газа должно производиться после выявления причины срабатывания ПЗК и принятия мер по устранению неисправности.
В эксплуатации встречаются следующие типы ПЗК: ПК (сняты с производства), ПКН (ПКВ), ПКК-40, КПЗ и др.
Клапаны типа ПКН (ПКВ) — это полуавтоматические запорные устройства, предназначенные для герметичного перекрытия подачи неагрессивных газов. Клапан автоматически закрывается при выходе контролируемого давления за установленные верхний или нижний пределы. Открытие клапана производится только вручную. Самопроизвольное открытие клапана исключено.
Клапаны данного типа выпускаются с диаметрами условного прохода (Д у) 50, 80, 100, 200 мм в следующих модификациях: ПКН — предохранительный клапан низкого контролируемого давления; ПКВ — предохранительный клапан высокого контролируемого давления.
Клапан состоит из корпуса вентильного типа с седлом, промежуточной головки, штампованной крышки головки, плунжера с резиновым уплотнением со встроенным перепускным клапаном, механизма регулировки контролируемого давления, мембранного привода, анкерно-рычажной системы.
В открытом (взведенном) состоянии плунжер и соединенный с его штоком рычаг подняты, штифт рычага сцеплен с крючком анкерного рычага. Ударник нижним концом упирается в выступ анкерного рычага. Штифт ударника сцеплен с выступом на конце коромысла: само сцепление возможно при условии, если давление газа под мембраной находится в пределах настройки.
При открывании клапана сначала придет в движение шток, перепускной клапан откроется и давление газа в полости корпуса выровняется, что даст возможность открыть основной клапан (без значительного усилия). При закрывании клапана плунжер садится на седло, затем под действием рычага закрывается и перепускной клапан.
Внутри стакана, ввальцованного в крышку, помещается механизм регулировки контролируемого давления, а между головкой и крышкой зажата мембрана со штоком. В резьбовое отверстие верхнего торца штока мембраны ввернут регулировочный винт, на который надета тарелка, опирающаяся на выступы стакана крышки. В торцевое углубление регулировочного винта острием опирается шпилька. На резьбовую часть шпильки навернута гайка, на торец которой опирается малая пружина, предназначенная для настройки нижнего предела контролируемого давления. На тарелку опирается большая пружина, предназначенная для настройки верхнего предела контролируемого давления. Усилие малой пружины регулируют перемещением гайки при вращении верхней шпильки, а усилие большой пружины — перемещением гайки при вращении регулировочной втулки. Импульс контролируемого давления поступает под мембрану по импульсной трубке.
В случае, когда выходное давление газа превысит допустимый верхний предел, мембрана со штоком поднимется и сожмет большую пружину. Левый конец коромысла поднимется, правый выйдет из зацепления со штифтом молотка. Молоток упадет и ударит по концу анкерного рычага, который выйдет из зацепления с грузовым рычагом и упадет, в результате чего плунжер опустится на седло. При снижении выходного давления ниже предела, установленного малой пружиной, мембрана со штоком начнет опускаться, правый конец коромысла переместится вверх, выйдет из зацепления со штифтом молотка. В результате, как и в предыдущем случае, плунжер опустится на седло и перекроет проход газа.
Вход газа в клапан должен соответствовать стрелке, отлитой на корпусе. Клапан рассчитан на максимальное входное давление газа 12 кгс/см 2 .
Клапан ПКВ отличается от ПКН более сильной пружиной, наличием дополнительного диска, уменьшающего эффективную площадь мембраны, и отсутствием тарелки мембраны. Это позволяет настраивать ПКВ на более высокие значения давления срабатывания, чем ПКН.
Настройка клапана производится слесарем по газовому оборудованию. Сначала клапан настраивается на нижний предел, а затем на верхний. Проверка параметров срабатывания ПЗК должна выполняться не реже одного раза в три месяца, а также по окончании ремонта оборудования.
Эксплуатацию установок, использующих газовое топливо, обслуживающий персонал предприятия осуществляет по производственным инструкциям, разработанным на основании инструкций заводов-изготовителей с учетом местных условий и утвержденным главным инженером предприятия или лицом, на которое возложены обязанности технического руководителя предприятия.
Допускается эксплуатация газоиспользующих установок без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала при оборудовании их системой автоматизации, обеспечивающей безаварийную работу и противоаварийную защиту в случае неполадок.
Сигналы о загазованности и неисправности оборудования, состоянии охранной сигнализации помещения, в котором оно размещено, должны выводиться на диспетчерский пункт или в помещение с постоянно присутствующими там работниками, способными направить по указанному адресу персонал для принятия мер или оперативно передать информацию в организацию, с которой заключен договор на обслуживание.
Режим работы газифицированных агрегатов должен соответствовать картам (табл. 9.1), утвержденным главным инженером предприятия. Режимные карты должны быть вывешены у агрегатов и доведены до сведения обслуживающего персонала.
Основное назначение режимной карты — обеспечение устойчивого теплового режима газоиспользующей установки и экономичного сжигания топлива с минимальным коэффициентом избытка воздуха.
На каждую газоиспользующую установку после испытания ее на разных режимах горения для получения разной производительности пусконаладочная организация составляет режимную карту на три и более режима, каждый из которых имеет строгую зависимость между параметрами.
Основные параметры режимной карты
На сайте приведены основные сведения о системах газоснабжения, об устройстве и эксплуатации бытовой газовой аппаратуры, управления газовым хозяйством. Для подготовки и повышения квалификации слесарей газового хозяйства, будет интересна также инженерно-техническим работникам, специалистам и ответственным за безопасную эксплуатацию и ремонт оборудования систем газоснабжения.
ПЗК служит для отключения подачи газа при аварийных ситуациях при повышении или понижении давления газа после регулятора давления.
Пределы срабатывания ПЗК:
— при повышении давления газа:
= 1,5*Р2= 1,5 * 4,9868 =7,48 кПа
— при понижении давления газа:
= 0,5*Р2= 0,5 * 4,9868 =2,493 кПа
где Pmax– максимальное давление газа, при котором происходит срабатывание ПЗК, кПа;
Рmin– минимальное давление газа, когда происходит отсечка подачи газа потребителям, кПа;
Р2– давление газа на выходе из ГРП, кПа
В зависимости от пределов срабатывания подбираем по ПЗК типа ПКН , диаметром 50. Предохранительно-запорный клапан контролирует верхний и нижний пределы давления на выходе газа, обычно комплектуется с регулятором типа РДУК. Клапан срабатывает при понижении давления в пределах от 300 до 3000 Па, при повышении – от 1 до 60 кПа. Максимальное давление 1,2 Мпа.
6.4 Подбор предохранительно сбросных клапанов (пск)
Предохранительно сбросные клапаны служат для сброса избыточного количества газа в атмосферу при возрастании давления газа после регулятора давления в результате уменьшения его потребления и неплотности запорно-регулирующей арматуры. ПСК настраивается на более низкий уровень, чем ПЗК. Предел срабатывания ПСК при повышении давления:
= 1,25*Р2= 1,25 * 4,9868= 6,23 кПа
В зависимости от пределов срабатывания подбираем сбросной клапан типа ПСК, диаметром 50.
6.5 Пункты измерения расхода газа, кип, запорная арматура
Для замера расхода газа могут быть использованы газовые ротационные счетчики или нормальные диафрагмы с дифманометрами. Ротационные счетчики (РС или РГ) выпускаются с номинальной пропускной способностью: 25, 40, 100,
250, 400, 600, и 1000.
Для измерения температуры газа применяются ртутные термометры, которые устанавливаются в кармане, обтекаемом потоком газа.
В качестве КИП используются показывающие манометры типа ОБМ класса точности 1,5, которые устанавливаются на входе и выходе газа через ГРП.
В качестве запорной арматуры используется задвижки, устанавливаемые на входе газа в ГРП и на выходе из ГРП, вентили – для плавного регулирования давления газа при его движении через байпасную линию, пробковые краны на импульсивных газопроводах.
6.6Газорегуляторный пункт
На рисунке показана компоновка и расположение газового оборудования ГРП. В ГРП имеется следующее оборудование: приборный щит, на который вынесены контрольно-измерительные приборы; обводной газопровод (байпас), оборудованный двумя задвижками, которые при отключенной основной линии используют как ручной двухступенчатый регулятор давления газа; газовое оборудование основной линии. На основной линии газовое оборудование располагается в такой последовательности: входная задвижка для отключения основной линии; фильтр для очистки газа от различных механических примесей; предохранительный запорный клапан, автоматически отключающий подачу газа потребителям в случае выхода из строя регулятора давления газа; регулятор, который снижает давление газа и автоматически поддерживает его на заданном уровне независимо от расхода газа потребителями; гидрозатвор, присоединенный к газопроводу после выходной задвижки (служит для сброса в атмосферу части газа, когда неисправный регулятор начинает повышать выходное давление). Вместо гидрозатвора в ГРП могут применять другие сбросные устройства, например предохранительный сбросной клапан (ПСК). Таким образом, выходное давление газа контролируется предохранительным запорным клапаном (ПЗК) и предохранительным сбросным клапаном (ПСК).
ПЗК контролирует верхний и нижний пределы давления газа, а ПСК — только верхний. Причем сначала должен сработать ПСК, а затем ПЗК, поэтому ПСК настраивается на меньшее давление, чем ПЗК. ПСК настраивают на давление, превышающее регулируемое на 15 %, ПЗК настраивают на давление на 25% больше рабочего.