Biztonsági szelep

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. június 27-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Biztonsági szelep  - csővezeték-szerelvények , amelyek megvédik a berendezéseket és a csővezetékeket a túlzott nyomás okozta mechanikai károsodástól azáltal, hogy automatikusan kiengedik a felesleges folyadékot , gőzt és gáznemű közeget a beállított nyomást meghaladó nyomású rendszerekből és edényekből . A szelepnek képesnek kell lennie arra is, hogy megállítsa a közeg kiürítését, amikor az üzemi nyomás helyreáll. A biztonsági szelep egy közvetlen működésű szelep, amely közvetlenül a munkaközegből működik, valamint a legtöbb biztonsági szelep ésközvetlen működésű nyomásszabályozók .

Veszélyes túlnyomás léphet fel a rendszerben külső tényezők ( berendezések nem megfelelő működése, külső forrásból származó hőátadás , nem megfelelően összeállított hő- és mechanikai áramkör stb.), valamint belső fizikai folyamatok következtében, valamilyen indító esemény következtében. amit a normál kihasználás nem biztosít. A biztonsági szelepeket mindenhol felszerelik, ahol ez megtörténhet, vagyis szinte minden berendezésre, de különösen fontosak az ipari és háztartási nyomástartó edények üzemeltetésében .

Léteznek más típusú biztonsági szelepek is, de a szelepeket a legszélesebb körben használják felépítésük egyszerűsége , könnyű beállításuk, típusuk, méretük és kivitelük sokfélesége miatt [1] [2] [3] .

Hogyan működik

A jobb oldali magyarázó ábra egy tipikus közvetlen működésű rugós szelep rajza . Példáján vegyünk egy tipikus kialakítást. A közvetlen működésű biztonsági szelep kialakításának kötelező elemei egy elzáróelem és egy állítószerkezet, amely a szelepelzáró elemhez tartozó érzékeny elemre erőhatást biztosít. A zártest egy kapuból és egy nyeregből áll . Ha figyelembe vesszük a magyarázó ábrát, akkor ebben a legegyszerűbb esetben az orsó a redőny, a rugó pedig a mester szerepét tölti be . A beállító segítségével a szelepet úgy állítjuk be, hogy az orsóra ható erő biztosítsa annak a reteszelőtest fészkéhez való rászorulását és megakadályozza a munkaközeg átjutását, ebben az esetben a beállítást egy speciális csavar .

Amikor a biztonsági szelep zárva van, annak érzékeny elemére hatással van a védett rendszerben lévő üzemi nyomásból származó erő , amely hajlamos a szelep nyitására, valamint a nyitást megakadályozó beállító szerkezet erő. Ha a rendszerben olyan zavarok lépnek fel, amelyek nyomásnövekedést okoznak a működő nyomás felett, az orsót az üléshez nyomó erő értéke csökken. Abban a pillanatban, amikor ez az erő egyenlővé válik nullával, az aktív erők egyensúlya a rendszerben és a szelep érzékeny elemén lévő beállító eszközben keletkezik. A zárótest nyitni kezd, ha a rendszerben a nyomás nem áll le, a munkaközeg a szelepen keresztül távozik.

A védett rendszerben a közeg kisülése miatti nyomáscsökkenéssel a zavaró hatások megszűnnek. A szelep elzáróteste a beállító erő hatására bezárul.

A zárónyomás bizonyos esetekben 10-15%-kal alacsonyabb az üzemi nyomásnál, ennek oka az a tény, hogy a zárótest működtetése utáni tömítettségének megteremtéséhez sokkal nagyobb erő szükséges. mint ami elegendő volt a szelep tömítettségének fenntartásához nyitás előtt. Ez azzal magyarázható, hogy a leszállás során le kell győzni a közeg molekuláinak adhéziós erejét, amelyek az orsó és az ülés tömítőfelületei közötti résen haladnak át a leszállás során, hogy ezt a közeget kiszorítsák. A nyomáscsökkentést elősegíti a zárótest bezárásának késése, amely a közeg áthaladó áramlásából származó dinamikus erők ráhatásával jár, valamint a súrlódási erők jelenléte , amelyek további erőfeszítést igényelnek a teljes záráshoz . 2] .

Biztonsági szelep osztályozása

A cselekvés elve szerint A zárószerv emelkedésének jellege szerint A zárótest emelési magasságának megfelelően Az orsón lévő terhelés típusa szerint

Tervezési különbségek

A biztonsági szelepek általában szögletes testűek, de lehetnek egyenes testűek is, ettől függetlenül a szelepek függőlegesen kerülnek beépítésre, így záráskor a szár leesik.

A legtöbb biztonsági szelep egyetlen ülékkel készül a karosszériában, de vannak olyan kivitelek is, amelyekben két ülék is párhuzamosan van beépítve [4] .

Az alacsony emelésű szelepeket biztonsági szelepeknek nevezzük, amelyeknél a reteszelőelem (orsó, lemez) emelési magassága nem haladja meg az ülés átmérőjének 1/20-át, a teljes emelésű szelepeket, amelyeknél az emelési magasság a szelepülés 1/4-e. ülésátmérő vagy nagyobb [3] . Vannak olyan szelepek is, amelyek magassága 1/20-1/4, ezeket általában közepes emelésűnek nevezik. Az alacsony és közepes emelésű szelepeknél az orsó ülék feletti emelkedése a közeg nyomásától függ , ezért ezeket hagyományosan arányos működésű szelepeknek nevezik , bár az emelés nem arányos a munkaközeg nyomásával. Ezeket a szelepeket általában olyan folyadékokhoz használják, ahol nincs szükség nagy kapacitásra. A teljes emelésű szelepeknél a nyitás a lemez teljes löketére azonnal megtörténik, ezért ezeket on/off szelepeknek nevezzük . Az ilyen szelepek rendkívül hatékonyak, és mind folyékony, mind gáznemű közegben használatosak [4] [5] .

A biztonsági szelepek kialakításában a legnagyobb különbségek az orsóra való terhelés típusaiban vannak.

Rugós szelepek

Ezekben a közegnek az orsóra nehezedő nyomását a rugó összenyomó ereje ellensúlyozza . Ugyanaz a rugós szelep különböző beállított nyomásbeállításokhoz használható különböző rugók felszerelésével. Sok szelepet speciális mechanizmussal (kar, gomba stb.) gyártanak kézi fúvásra a szelep vezérlésére. Ez a szelep működőképességének ellenőrzése érdekében történik , mivel működés közben különféle problémák merülhetnek fel, mint például az orsó beragadása, lefagyása, az üléshez való odatapadása. Egyes iparágakban azonban agresszív és mérgező környezetben, magas hőmérsékleten és nyomáson a kontrollfújás nagyon veszélyes lehet, ezért az ilyen szelepeknél a kézi fújás lehetősége nem biztosított, sőt tilos [6] .

Leggyakrabban a rugók ki vannak téve a munkaközegnek, amely kioldáskor kiürül a csővezetékből vagy a tartályból; speciális rugóbevonatokat használnak az enyhén agresszív környezet elleni védelem érdekében. Ezekben a szelepekben nincs szártömítés. Agresszív közeggel végzett munkavégzés esetén vegyi és más berendezésekben a rugót a munkaközegtől úgy kell elválasztani, hogy a rudat tömszelencével , csőmembránnal vagy rugalmas membránnal lezárják. A tömítést olyan esetekben is alkalmazzák, amikor a közeg légkörbe való szivárgása nem megengedett, például atomerőművekben [5] [7] .

Karos terhelésű szelepek

Az ilyen szelepeknél a munkaközeg nyomásából az orsóra ható erőt ellensúlyozza a terhelésből származó erő , amely a karon keresztül a szelepszárra kerül . Az ilyen szelepek nyitási nyomáshoz való beállítása úgy történik, hogy egy bizonyos tömegű terhelést rögzítenek a karra. A karokat a szelep kézi öblítésére is használják. Az ilyen eszközök mobil hajókon nem használhatók [8] .

A nagy átmérőjű nyergek tömítése jelentős súlyokat igényel a hosszú karokon, ami a készülék erős rezgését okozhatja , ilyenkor olyan testeket használnak, amelyeken belül a közepes kisülési keresztmetszetet két párhuzamos nyereg alkotja, amelyeket kettő blokkol. orsók két súlyzókar segítségével. Így egy házba két párhuzamosan működő kapu van szerelve, ami lehetővé teszi a teher súlyának és a karok hosszának csökkentését, biztosítva a szelep normál működését [5] .

Mágneses rugós szelepek

Ezek az eszközök elektromágneses meghajtót használnak , ami azt jelenti, hogy nem közvetlen működésű szelepek. A bennük lévő elektromágnesek biztosíthatják az orsó további rányomását az ülésre, ilyenkor, amikor az érzékelők jele eléri a válasznyomást, az elektromágnes kikapcsol, és csak a rugó ellensúlyozza a nyomást, a szelep működésbe lép. mint egy rendes rugós szelep. Ezenkívül az elektromágnes nyitóerőt hoz létre, azaz szembeszáll a rugóval és erőszakkal nyitja ki a szelepet. Vannak szelepek, amelyekben az elektromágneses hajtás további nyomó- és nyitóerőt is biztosít, ebben az esetben a rugó biztonsági hálóként szolgál áramkimaradás esetén , amikor az áramellátást kikapcsolják, az ilyen eszközök közvetlen hatású rugóként kezdenek működni. szelepek.

A mágneses rugós szelepeket leggyakrabban összetett impulzusbiztonsági berendezésekben használják vezérlő- vagy impulzusszelepként [6] [7] .

Biztonsági szelepek műszaki követelményei

A biztonsági szelepekkel szemben támasztott fő és legfontosabb követelmény a nagy megbízhatóság , amely magában foglalja:

A biztonsági szelepeket egy erre szakosodott szervezet rendszeres időközönként ellenőrzi, vagy működés közben teszteli. Minden szelepet ellenőrizni kell szilárdság, tömítettség , valamint a tömszelencék és a tömítőfelületek tömítettsége szempontjából [2] [8]

Szabályok és szabványok

A biztonsági szelepek széles körben elterjedt használata miatt a rájuk vonatkozó szabványok és előírások megtalálhatók minden olyan dokumentumban, amely az általuk védett berendezések használatát szabályozza. Például: Szövetségi normák és szabályok az ipari biztonság területén "Túlnyomás alatt működő berendezéseket használó veszélyes gyártólétesítmények ipari biztonsági szabályai" Oroszországban vagy "Kazánok és nyomástartó edények szabályzata" az Egyesült Államokban . Vannak olyan ipari dokumentumok is, amelyek kizárólag a biztonsági szelepekre vonatkoznak, és amelyek bármilyen berendezésben alkalmazhatók, például: „Biztonsági szelepek gőz- és melegvíz-kazánokhoz. Műszaki követelmények (GOST 24570-81)"

A biztonsági szelepek különleges felelőssége miatt az általuk kiszolgált rendszerek biztonságának biztosításában, használatuk felügyeletét, valamint a szabályok és szabványok jóváhagyását az állam által kifejezetten felhatalmazott szervezetek végzik, például Oroszországban a Rostekhnadzor [5] [8] .

Jegyzetek

  1. ↑ D. F. Gurevich. Csőszerelvények Referencia kézikönyv. - Moszkva: LKI, 2008. - P. 368. - ISBN 978 5 382 00409 9 .
  2. ↑ 1 2 3 S. I. Kosykh főszerkesztője alatt. Automata vezérlésű csőszerelvények Kézikönyv. - Leningrád: Mashinostroenie, 1982.
  3. ↑ 1 2 Csőszerelvények Kifejezések és meghatározások . GOST R 52720-2007 . Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynökség . Letöltve: 2010. június 10. Az eredetiből archiválva : 2012. március 2..
  4. ↑ 1 2 A. I. Goshko. Ipari általános és speciális szerelvények. Könyvtár. – Moszkva: Melgo, 2007.
  5. ↑ 1 2 3 4 R. F. Usvatov—Usyskin. Beszéljünk a szerelvényekről. – Moszkva: Vitex, 2005.
  6. ↑ 1 2 Az atomerőművek berendezéseinek és csővezetékeinek tervezésére és biztonságos üzemeltetésére vonatkozó szabályok (PNAE G-7-008-89)
  7. ↑ 1 2 A reaktortér technológiai rendszerei. BNPP: TsPP, 2000.
  8. ↑ 1 2 3 A nyomástartó edények tervezésére és biztonságos üzemeltetésére vonatkozó szabályok (PB 03-576-03)

Lásd még

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban