Предохранительные клапаны относятся к защитной арматуре. Они нужны для защиты трубопроводной системы от чрезмерного повышения давления в системе трубопровода, а также паровых котлов, резервуаров и других ёмкостей. В случае превышения давления они сбрасывают часть рабочей среды в окружающую среду, либо в специальный отводной патрубок. Работают в автоматическом режиме.

Устройство предохранительного клапана (на примере пружинного Flamco Prescor S 960)

Принцип действия предохранительных клапанов

Золотник клапана соединён с пружиной, настроенной на определённое сжатие при определенном давлении. В нормальном состоянии давления пружина плотно прижимает золотник к седлу, предохранительный клапан закрыт и не пропускает рабочую среду. Под действием повышенного давления, действующего на золотник, пружина сжимается, позволяя золотнику отодвинуться от седла и выпустить рабочую среду по спускному каналу.

Во избежание прикипания золотника к седлу (а такое может случаться часто, если рабочая среда трубопровода – пар или перегретая вода) нужно периодически открывать его принудительно. Это называется “подрыв клапана”. Для этого устанавливают рукоятки для ручного управления.

Подробнее ознакомиться с устройством и принципом работы пружинного предохранительного клапана вы можете из видео

Виды предохранительных клапанов

Все виды предохранительных клапанов работают по одинаковому, описанному выше принципу. Но они делятся на подвиды по различным параметрам.

По типу устройства, оказывающего противодавление на клапан

Пружинные

Наибольшее распространение получили пружинные клапаны ввиду удобства работы и небольших размеров. У них за регулировку давления открытия клапана отвечает пружина.

Бывают пропорциональные и полноподъемные пружинные предохранительные клапаны.

• В пропорциональных выпуск среды происходит плавно в пропорции с увеличивающимся давлением.
• В полноподъемных при достижении выставленного давления клапан открывается сразу и полностью, на расстояние большее или равное сечению входного отверстия. Быстро сбрасываются излишки рабочей среды.

Рычажно – грузовые.

Рычажно-грузовой предохранительный клапан

В рычажно-грузовых предохранительных клапанах предельное давление регулируются за счёт рычага и груза, установленного на рычаге. Чем больше груз и рычаг, тем большее давление нужно, чтобы открыть клапан и выпустить рабочую среду. Применяются гораздо реже пружинных, так как имеют большие размеры, вес, создают вибрации. Не применяются на подвижных системах, и где возможна вибрация трубопровода. Применяются в котельных на неподвижных паровых котлах.

По высоте подъема золотника

Чем выше способен подняться золотник над седлом, тем больше его пропускная способность и эффективность. Очень важно обращать внимание на этот параметр предохранительного клапана, потому что клапаны с одинаковым диаметром (ДУ), но разной подъемностью, имеют разные характеристики.

• Низкоподъемные. Клапаны, в которых золотник поднимается от 1/40 до 1/20 размера сечения ДУ. Это самые простые предохранительные клапаны, которые применяются в системах без больших требований к пропускной способности, работающие в основном с водой и другими жидкостями.
• Среднеподъемные. Золотник в таких предохранительных клапанах поднимается на 1/10 – 1/6 от типоразмера клапана. При усложнённой конструкции всё ещё не обеспечивают полную проходимость, поэтому этот тип не очень популярен.
• Высокоподъемные. Обеспечивают полную проходимость за счёт поднятия золотника на высоту, равную или превышающую диаметр входного отверстия.

По типу сброса рабочей среды

• Предохранительные клапаны открытого типа. Сбрасывают рабочую среду непосредственно в окружающий мир.
• Предохранительные клапаны закрытого типа. Они герметичны к окружающей среде и сбрасывают рабочую среду через специальный отводящий канал.

По способу срабатывания клапана

• Клапаны прямого действия. На открытие/закрытие клапана влияет непосредственно рабочая среда, воздействуя прямо на золотник. Это надёжный тип срабатывания. К сожалению, его невозможно применить для больших размеров трубопроводов с повышенным давлением.
• Клапаны импульсного действия. Имеют в своей конструкции дополнительное устройство – импульсный клапан. В этом типе клапанов сброс рабочей среды происходит только после команды импульсного клапана. Применяется для больших диаметров и давлений.

Где применяются предохранительные клапаны?

Основная задача предохранительной арматуры – обеспечить безопасность эксплуатации коммунального, промышленного, энергетического оборудования, которое можно встретить в нефтегазовой, химической, пищевой индустриях, ЖКХ. На предприятиях, где используется сжатый воздух или пар, система не обходится без предохранительных клапанов.

Особенно актуальна трубопроводная предохранительная арматура в бытовых системах газового снабжения, где нарушение давления может привести не просто к поломке оборудования, а к серьёзной катастрофе, способной унести множество человеческих жизней. Именно поэтому предохранительную арматуру производят в соответствии с повышенными требованиями контроля качества.

Закажите предохранительные клапаны оптом или в розницу в компании “РУ100”!

Наша компания предлагает не просто купить все типы предохранительных клапанов по доступным ценам, но и долгие годы не беспокоиться о поломках. Мы реализуем только проверенную и надежную трубопроводную арматуру, которая служит долго!

Следует заметить, что обычно предохранительная арматура работает в тесном симбиозе с . Наши специалисты помогут Вам разобраться во всех тонкостях вышеназванных инструментов, чтобы Ваша система успешно работала многие десятилетия. Все наши изделия снабжены необходимыми документами и соответствуют РСТ и EAC стандартам.

• Наши инженеры работают в отрасли с 2008 года. Мы знаем, что продаём, и с удовольствием поможем вам выбрать нужную модель.
• Доставим ваш заказ по России! Либо возможен самовывоз с нашего .
• Оформить заказ .
• Работаем как с физическими, так и с юридическими лицами.
• Предоставляем полный комплект документов.
• Принимаем оплату наличными, безналичными, банковскими картами (при самовывозе)

Остались вопросы? Возможно, ответ уже есть в разделе . А если нет, то спросите нас:

• по телефонам 8 800 707 16 86 , 8 985 570 35 05 ;
• по электронной почте .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ
ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 24570-81

(СТ СЭВ 1711-79)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ Технические требования Safety valves of stream and hot-water boilers. Technical requirements

ГОСТ 24570-81* (СТ СЭВ 1711-79)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1981 г. № 363 срок введения установлен

с 01.12.1981

Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 24.06.86 № 1714 срок действия продлен

до 01.01.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115 ° С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

Стандарт устанавливает обязательные требования.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Для защиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочей среды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.

1.3. Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не превышало рабочее давление более чем на 10%. Допускается по ышение давления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.

1.4. Конструкция предохранительного клапа а должна обесп чивать свободное перем щ ние подвижных элементов клапана и сключить возможность х выброса.

1.5. Конструкция предохранительных клапанов х вспомогательных элементов должна исключать возможность произволь ого изменения их регулировки.

1.6. К каждому предохранительному кла ану или , по согласованию между изготовителем и потребителем, групп е одинаковых клапанов, предназначенных для одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям . Раздел «Основные технические данные и характерист ки» должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя ил его товарный знак;

порядковый номер по с стеме нумерации пр дприятия-изготовителя или номер серии;

год изготовления;

тип клапана;

условный диаметр на входе выходе из клапа а;

расчетный диаметр;

расчетную площадь сечения;

вид среды и ее параметры;

характеристику и размеры пружины ил груза;

коэффициент расхода пара a , равный 0,9 коэффици нта, полученного на основании проведенных испытан й;

допустимое противодавление;

значение давления начала открывания допускаемый диапазон давления начала открывания;

характеристику материалов основных элемент ов клапана (корпус, тарелка, седло, пружина);

данные об испытаниях типа клапана;

шифр по каталогу;

условное давление;

допустимые пределы рабочих давлений по пруж н .

1.7. На табличке, прикр пл нной к корпусу каждого предохранительного клапана, или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:

наименование предприятия-изготовит ля или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

тип клапана;

расчетный диаметр;

коэффициент расхода пара a ;

значение давления начала открывания;

условное давление;

диаметр условного прохода;

стрелка-указатель потока;

обозначение основного конструкторского документа и условное обозначение изделия.

Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаков устанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.

2.1.

2.2. Разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна прев ышать сл дующих з ачен ий:

2.3. Пружины пр дохранит ль ых клапанов долж ы быть защищены от недопустимого нагрев а и непосредственного возд йствия рабочей среды.

При пол ом открывании клапана должна быть ис ключена возмож ость вза много соприкосновения витков пружины.

Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочим давлением для данной конструкции клапана.

2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Применен и аль иковых у лотнен и штока клапа а е допускается.

2.5. В кор усе предохранительного кла ана, в местах во можного скопления конденсата, должно быть пр дусмотрено устройство для его удаления.

2.6. (Исключен , Изм. № 2).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройств должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранение функции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания.

В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать возможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционного управления.

3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% рабочего давления в котле.

3.6. Диаметр проходного импульсного 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 иметь устройства для отвода конденсата.

Установка запорных органов на этих линиях не допускается.

Допускается установка переключающего устройства, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одного импульсного клапана.

3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, не допускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды, применяемой для управления клапаном.

3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМ ТРУБОПРОВОДАМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должка обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

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 предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств падение давления не должно превышать 15%.

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления обоих случаев учитывается.

4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

4.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изготовителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

5.1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим условиям:

для паровых котлов

G 1 + G 2 + … G n ³ D ;

для экономайзеров, отключаемых от котла

для водогрейных котлов

n - число предохранительных клапанов;

G 1 , G 2 , G n - пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

D - номинальная производительность парового котла, кг/ч;

Прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальной производительности котла, Дж/кг (ккал/кг);

Q - номинальная теплопроводность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч);

g - теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов и экономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

5.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

G = 10B 1 × a × F (P 1 +0,1) - для давления в МПа или

G = B 1 × a × F (P 1 + 1) - для давления в кгс/см 2 ,

где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - расчетная площадь сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм 2 ;

a - коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый в соответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см 2);

В 1 - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2.

Таблица 1

Значения коэффициента В 1 для насыщенного пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)

Таблица 2

Значения коэффициента В 1 для перегретого пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)	При температуре пара t n , ° С
0,2 (2)	0,480	0,455	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
1 (10)	0,490	0,460	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
2 (20)	0,495	0,465	0,445	0,425	0,410	0,390	0,380	0,365	0,355
3 (30)	0,505	0,475	0,450	0,425	0,410	0,395	0,380	0,365	0,355
4 (40)	0,520	0,485	0,455	0,430	0,410	0,400	0,380	0,365	0,355
6 (60)		0,500	0,460	0,435	0,415	0,400	0,385	0,370	0,360
8 (80)		0,570	0,475	0,445	0,420	0,400	0,385	0,370	0,360
16 (160)			0,490	0,450	0,425	0,405	0,390	0,375	0,360
18 (180)				0,480	0,440	0,415	0,400	0,380	0,365
20 (200)				0,525	0,460	0,430	0,405	0,385	0,370
25 (250)					0,490	0,445	0,415	0,390	0,375
30 (300)					0,520	0,460	0,425	0,400	0,380
35 (350)					0,560	0,475	0,435	0,405	0,380
40 (400)					0,610	0,495	0,445	0,415	0,380

или определяют по формуле для давления в МПа

для давления в кгс/см 2

где К - показатель адиабаты, равный 1,35 для насыщенного пара, 1,31 для перегретого пара;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа;

V 1 - удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м 3 /кг.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии: (Р 2 +0,1)£ (Р 1 +0,1)b кр для давления в МПа или (Р 2 +1)£ (Р 1 +1)b кр для давления в кгс/см 2 , где

Р 2 - максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Р 2 = 0 МПа (кгс/см 2);

b кр - критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара b кр =0,577, для перегретого пара b кр =0,546.

5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.3. Коэффициент a принимают равным 90% от значения, полученного предприятием-изготовителем на основании проведенных испытаний.

6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1. Все предохранительные клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а также герметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей.

6.2. Объем испытаний клапанов, их порядок и методы контроля должны быть установлены в технических условиях на клапаны конкретного типоразмера.

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар

Расчётные параметры:

сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар

расч. давление:6,55 бар
толщина коррозии: корпус - 0,1 мм, седло/насадок: 0,1 мм

диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 47,58 бар


Давление на выходе: 53,351 бар

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 267,94 °С
молекулярная масса: 18,02

перегретый пар:

коэффициент сжимаемости: 0,915
удельный объем: 0,05099 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

требуемая производительность: 189900 кг/ч

расчётная площадь: 79,68 (см²)
полезная производительность: 197076 кг/ч
сила реакции: 60535 Н
уровень шума: 155 дБ

Материалы:

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар
макс. температура окр. среды: -49/40 °С

Расчётные параметры:

расчётная температура: -50… +400 °С
сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар
сторона нагнетания: PN/CL CL 150,
расч. давление: 6,55 бар

Размеры, тип и технические характеристики:

диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 48,56 бар
фланцы, всас х выход: ANSI 600 RF x ANSI 150 RF
коэффициент производительности для газа и пара: 0,975
Давление на выходе: 54,429 бар
Избыточное давление/ перепад: 10/10 (% от p)
Коэффициент расхода для газа и пара: Кd=0,975

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 269,24 °С
молекулярная масса: 18,02

перегретый пар:
температура нагнетания: 371 °С
коэффициент сжимаемости: 0,914
удельный объем: 0,04991 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

Рабочие характеристики клапана:

требуемая производительность: 193700 кг/ч
выбранная площадь: 82,69 (см²)
расчётная площадь: 79,62 (см²)
полезная производительность: 201168 кг/ч
сила реакции: 61830 Н
уровень шума: 156 дБ

Материалы:

Предохранительный клапан

Условия установки:

рабочее давление: 40,5 бар
макс. температура окр. среды: -49/40 °С

Расчётные параметры:

расчётная температура: -50… +400 °С
сторона всаса: PN/CL CL 600,
расч. давление: 58,97 бар
сторона нагнетания: PN/CL CL 150,
расч. давление: 6,55 бар
толщина коррозии: корпус - 0,1 мм, седло/насадок - 0,1 мм

Размеры, тип и технические характеристики:

тип клапана: 281-I
диаметр отверстия: 102,61 мм
вход х выход (DN): 6” x 8”
установочное давление: 46,6 бар
фланцы, всас х выход: ANSI 600 RF x ANSI 150 RF
коэффициент производительности для газа и пара: 0,975
Давление на выходе: 52,273 бар
Избыточное давление/ перепад: 10/10 (% от p)
Коэффициент расхода для газа и пара: Кd=0,975

Среда:

среда: вода
испытательн. температура при p0: 266,65 °С
молекулярная масса: 18,02
коэффициент сжимаемости: 0,915
перегретый пар:
температура нагнетания: 371 °С
коэффициент сжимаемости: 0,915
удельный объем: 0,05206 м³/кг
показатель адиабаты: 1,28

Рабочие характеристики клапана:

требуемая производительность: 186000 кг/ч
выбранная площадь: 82,69 (см²)
расчётная площадь: 79,66 (см²)
полезная производительность: 193094 кг/ч
сила реакции: 59228 Н
уровень шума: 156 дБ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ
ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ 24570-81

(СТ СЭВ 1711-79)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КЛАПАНЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ Технические требования Safety valves of stream and hot-water boilers. Technical requirements

ГОСТ 24570-81* (СТ СЭВ 1711-79)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1981 г. № 363 срок введения установлен

с 01.12.1981

Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 24.06.86 № 1714 срок действия продлен

до 01.01.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на предохранительные клапаны, устанавливаемые на паровых котлах с абсолютным давлением выше 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) и водогрейных котлах с температурой воды выше 388 К (115 ° С).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1711-79.

Стандарт устанавливает обязательные требования.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Для защиты котлов допускаются предохранительные клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Конструкция и материалы элементов предохранительных клапанов и их вспомогательных устройств должны выбираться в зависимости от параметров рабочей среды и обеспечивать надежность и правильность действия в рабочих условиях.

1.3. Предохранительные клапаны должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы давление в котле не превышало рабочее давление более чем на 10%. Допускается повышение давления, если это предусмотрено расчетом котла на прочность.

1.4. Конструкция предохранительного клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключить возможность их выброса.

1.5. Конструкция предохранительных клапанов и их вспомогательных элементов должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки.

1.6. К каждому предохранительному клапану или, по согласованию между изготовителем и потребителем, группе одинаковых клапанов, предназначенных для одного потребителя, должен прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации. Паспорт должен соответствовать требованиям ГОСТ 2.601-68 . Раздел «Основные технические данные и характеристики» должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

год изготовления;

тип клапана;

условный диаметр на входе и выходе из клапана;

расчетный диаметр;

расчетную площадь сечения;

вид среды и ее параметры;

характеристику и размеры пружины или груза;

коэффициент расхода пара a , равный 0,9 коэффициента, полученного на основании проведенных испытаний;

допустимое противодавление;

значение давления начала открывания и допускаемый диапазон давления начала открывания;

характеристику материалов основных элементов клапана (корпус, тарелка, седло, пружина);

данные об испытаниях типа клапана;

шифр по каталогу;

условное давление;

допустимые пределы рабочих давлений по пружине.

1.7. На табличке, прикрепленной к корпусу каждого предохранительного клапана, или непосредственно на его корпусе должны быть нанесены следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя или номер серии;

год изготовления;

тип клапана;

расчетный диаметр;

коэффициент расхода пара a ;

значение давления начала открывания;

условное давление;

диаметр условного прохода;

стрелка-указатель потока;

материал корпуса для арматуры, изготовленной из стали со специальными требованиями;

обозначение основного конструкторского документа и условное обозначение изделия.

Место нанесения маркировки и размеры маркировочных знаков устанавливаются в технической документации предприятия-изготовителя.

1.6, 1.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана во время работы котла путем принудительного открывания клапана.

Возможность принудительною открывания должна быть обеспечена при 80% давления начала открывания.

2.1.

2.2. Разность давлений полного открывания и начала открывания клапана не должна превышать следующих значений:

15% давления начала открывания - для котлов с рабочим давлением не выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2);

10% давления начала открывапия - для котлов с рабочим давлением выше 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2).

2.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева и непосредственного воздействия рабочей среды.

При полном открывании клапана должна быть исключена возможность взаимного соприкосновения витков пружины.

Конструкция пружинных клапанов должна исключать возможность затяжки пружин сверх установленного значения, обусловленного наибольшим рабочим давлением для данной конструкции клапана.

2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Применение сальниковых уплотнении штока клапана не допускается.

2.5. В корпусе предохранительного клапана, в местах возможного скопления конденсата, должно быть предусмотрено устройство для его удаления.

2.6. (Исключен , Изм. № 2).

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ПРИ ПОМОЩИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Конструкция предохранительного клапана и вспомогательных устройств должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

3.2. Конструкция предохранительных клапанов должна обеспечивать сохранение функции защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

3.3. Предохранительные клапаны с электроприводом должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания.

В электрических схемах, где исчезновение энергии вызывает импульс, открывающий клапан, допускается один источник питания электроэнергии.

3.4. Конструкция предохранительного клапана должна предусматривать возможность управления им вручную и в необходимых случаях дистанционного управления.

3.5. Конструкция клапана должна обеспечивать его закрывание при давлении не менее 95% рабочего давления в котле.

3.6. Диаметр проходного импульсного 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 иметь устройства для отвода конденсата.

Установка запорных органов на этих линиях не допускается.

Допускается установка переключающего устройства, если при любом положении этого устройства импульсная линия будет оставаться открытой.

3.7. У предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных импульсных клапанов, допускается установка более одного импульсного клапана.

3.8. Предохранительные клапаны должны эксплуатироваться в условиях, не допускающих замерзания, коксования и коррозионного воздействия среды, применяемой для управления клапаном.

3.9. При использовании для вспомогательных устройств внешнего источника энергии предохранительный клапан должен быть снабжен не менее чем двумя независимо действующими цепями управления таким образом, чтобы при отказе одной из цепей управления другая цепь обеспечивала надежную работу предохранительного клапана.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДВОДЯЩИМ И ОТВОДЯЩИМ ТРУБОПРОВОДАМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должка обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

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 предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств падение давления не должно превышать 15%.

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления обоих случаев учитывается.

4.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

4.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изготовителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

5.1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим условиям:

для паровых котлов

G 1 + G 2 + … G n ³ D;

для экономайзеров, отключаемых от котла

для водогрейных котлов

n - число предохранительных клапанов;

G 1 , G 2 , G n - пропускная способность отдельных предохранительных клапанов, кг/ч;

D - номинальная производительность парового котла, кг/ч;

Прирост энтальпии воды в экономайзере при номинальной производительности котла, Дж/кг (ккал/кг);

Q - номинальная теплопроводность водогрейного котла, Дж/ч (ккал/ч);

g - теплота испарения, Дж/кг (ккал/кг).

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов и экономайзеров допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

5.1. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле:

G = 10B 1 × a × F (P 1 +0,1) - для давления в МПа или

G = B 1 × a × F (P 1 + 1) - для давления в кгс/см 2 ,

где G - пропускная способность клапана, кг/ч;

F - расчетная площадь сечения клапана, равная наименьшей площади свободного сечения в проточной части, мм 2 ;

a - коэффициент расхода пара, отнесенный к площади сечения клапана и определяемый в соответствии с п. 5.3 настоящего стандарта;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, которое должно быть не более 1,1 рабочего давления, МПа (кгс/см 2);

В 1 - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства пара при рабочих параметрах перед предохранительным клапаном. Значение этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2.

Таблица 1

Значения коэффициента В 1 для насыщенного пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)
Р 1 , МПа (кгс/см 2)

Таблица 2

Значения коэффициента В 1 для перегретого пара

Р 1 , МПа (кгс/см 2)	При температуре пара t n , ° С
0,2 (2)	0,480	0,455	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
1 (10)	0,490	0,460	0,440	0,420	0,405	0,390	0,380	0,365	0,355
2 (20)	0,495	0,465	0,445	0,425	0,410	0,390	0,380	0,365	0,355
3 (30)	0,505	0,475	0,450	0,425	0,410	0,395	0,380	0,365	0,355
4 (40)	0,520	0,485	0,455	0,430	0,410	0,400	0,380	0,365	0,355
6 (60)		0,500	0,460	0,435	0,415	0,400	0,385	0,370	0,360
8 (80)		0,570	0,475	0,445	0,420	0,400	0,385	0,370	0,360
16 (160)			0,490	0,450	0,425	0,405	0,390	0,375	0,360
18 (180)				0,480	0,440	0,415	0,400	0,380	0,365
20 (200)				0,525	0,460	0,430	0,405	0,385	0,370
25 (250)					0,490	0,445	0,415	0,390	0,375
30 (300)					0,520	0,460	0,425	0,400	0,380
35 (350)					0,560	0,475	0,435	0,405	0,380
40 (400)					0,610	0,495	0,445	0,415	0,380

или определяют по формуле для давления в МПа

для давления в кгс/см 2

где К - показатель адиабаты, равный 1,35 для насыщенного пара, 1,31 для перегретого пара;

Р 1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном, МПа;

V 1 - удельный объем пара перед предохранительным клапаном, м 3 /кг.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии: (Р 2 +0,1)£ (Р 1 +0,1)b кр для давления в МПа или (Р 2 +1)£ (Р 1 +1)b кр для давления в кгс/см 2 , где

Р 2 - максимальное избыточное давление за предохранительным клапаном в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Р 2 = 0 МПа (кгс/см 2);

b кр - критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара b кр =0,577, для перегретого пара b кр =0,546.

5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5.3. Коэффициент a принимают равным 90% от значения, полученного предприятием-изготовителем на основании проведенных испытаний.

6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

6.1. Все предохранительные клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а также герметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей.

6.2. Объем испытаний клапанов, их порядок и методы контроля должны быть установлены в технических условиях на клапаны конкретного типоразмера.