Предохранительные клапаны. Возможные неисправности, их причины, действия персонала

Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

На сосудах в качестве предохранительных устройств допускается применять:

- рычажно-грузовые предохранительные клапаны (не допускаются на передвижных сосудах);

- пружинные предохранительные клапаны;

- импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана (ИПК) прямого действия;

- предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства-МПУ);

- другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором РФ.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан состоит из корпуса, штока (шпинделя), рычага с грузом, седла и клапанной тарелки. В таком клапане его тарелку прижимает к седлу сила груза.

При возрастании давления сверх установленного, шток поднимается и тарелка клапана открывает проход для выпуска из сосуда рабочей среды, снижая, таким образом, давление в нем.

Пружинный предохранительный клапан состоит из корпуса, шпинделя, пружины, седла и клапанной тарелки. В таком клапане его тарелку прижимает к седлу сила пружины.

При возрастании давления сверх установленного, пружина сжимается и тарелка клапана открывает проход для выпуска из сосуда рабочей среды, снижая, таким образом, давление в нем.

Широкое распространение в газовой промышленности получили пружинные предохранительные клапаны типа ППК и СППК.

Предохранительные пружинные фланцевые клапаны типа ППК предназначены для используемых в нефтяной и газовой промышленности жидких и газообразных некоррозионных сред с температурой до 350 ºС, а при работе с противодавлением – не более 200 ºС. Клапан типа ППК полноподъемный. Между пружиной и тарелкой клапана имеется разделительная перегородка, предохраняющая пружину от воздействия повышенных температур при сбросах рабочей среды.

Пружинные предохранительные фланцевые клапаны типа СППК предназначены для используемых в нефтяной и газовой промышленности жидких и газообразных сред, как некоррозионных, так и коррозионных, с температурой до 450-600 ºС. Конструктивно они выполнены на базе клапанов типа ППК, но имеют следующие отличия:

- вместо обычной разделительной перегородки между пружиной и тарелкой клапана установлен специальный разделитель с ребрами охлаждения;

- в клапане применены более дорогие легированные стали, позволяющие работать ему в условиях более высоких температур, а также и с коррозионными рабочими средами.

Импульсное предохранительное устройство состоит из импульсного и главного предохранительных клапанов. Импульсный (например, рычажный) клапан связан с главным импульсной линией.

Главный предохранительный клапан имеет поршень со шпинделем, на котором установлена клапанная тарелка, прижимаемая к седлу давлением рабочей среды сосуда.

При возрастании давления в сосуде сверх установленного, импульсный клапан срабатывает под прямым воздействием рабочей среды, которая затем по импульсной трубке поступает в область сервомотора над поршнем главного клапана. При этом поршень приходит в движение и отодвигает от седла клапанную тарелку, закрепленную вместе с ним на одном шпинделе.

При выходе рабочей среды через образовавшееся отверстие главного клапана, давление в сосуде снижается до рабочего, после чего поршень возвращается в исходное положение и оба клапана закрываются.

Мембранное предохранительное устройство состоит из мембраны с хвостовиком, которая устанавливается между двумя фланцами на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

Предохранительные мембраны должны быть промаркированы, причем маркировка должна наноситься либо по краевому кольцевому участку, либо на маркировочный хвостовик.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное, более чем на:

- 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,3 МПа;

- 15% для сосудов с давлением от 0,3 до 6 МПа;

- 10% для сосудов с давлением более 6 МПа.

При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда.

Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду, в местах, доступных для их обслуживания. Отбор рабочей среды на участке от сосуда до предохранительного устройства не допускается.

Подводящие, отводящие и дренажные трубопроводы должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды. Установка на них запорной арматуры не допускается.

Арматура может быть установлена перед или после предохранительного устройства только при условии монтажа двух предохранительных устройств (или их групп), каждый из которых может защитить сосуд сам, и блокировки, исключающей возможность одновременного их отключения.

Предохранительные клапаны должны поставляться заказчику с инструкцией по эксплуатации и паспортом. Пропускная способность предохранительного клапана определяется в соответствии с нормативной документацией.

Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана во время работы сосуда путем принудительного его открытия, если только это не является нежелательным по свойствам среды (пожаровзрывоопасная или 1-2 класса опасности по ГОСТ 12.1.007) или по условиям технологического процесса. Кроме того, конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, пружины клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное действие на материал пружины.

Порядок и сроки их проверки в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке.

Результаты проверки исправности предохранительных устройств и сведения об их настройке записываются в сменный журнал работы сосудов лицом, выполняющим указанные операции.

Сосуды, снабженные быстросъемными крышками, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки и открытия ее при наличии в сосуде остаточного давления. Такие сосуды также должны быть оснащены замками с ключем-маркой, порядок хранения которого указан в производственной инструкции.