Systemy ciśnieniowe w zakładach przemysłowych muszą zawsze mieścić się w granicach projektowych. Kotły, zbiorniki ciśnieniowe, rurociągi, sprężarki i sprzęt procesowy mogą zostać poważnie uszkodzone, jeśli ciśnienie wzrośnie zbyt wysoko. Sprężynowy zawór bezpieczeństwa jest jednym z najczęściej stosowanych urządzeń zapobiegających nadciśnieniu. Działa jako mechaniczne urządzenie zabezpieczające i nie jest zależne od prądu, sygnałów powietrznych ani obsługi ręcznej.
Co to jest sprężynowy zawór bezpieczeństwa?
Sprężynowy zawór bezpieczeństwa jest samouruchamiającym się ciśnieniowym zaworem bezpieczeństwa. W normalnych warunkach sprężyna dociska dysk zaworu do gniazda, tak że zawór pozostaje zamknięty. Gdy ciśnienie w układzie wzrośnie powyżej ustawionego ciśnienia, siła wywierana przez medium staje się większa niż siła sprężyny. Następnie dysk unosi się i uwalnia nadmierne ciśnienie.
Gdy ciśnienie w układzie spadnie do ciśnienia ponownego zamknięcia, sprężyna popycha dysk z powrotem na gniazdo i zawór ponownie się zamyka. Ta prosta konstrukcja sprawia, że jest ona łatwa do zrozumienia, łatwa w utrzymaniu i odpowiednia do wielu zastosowań przemysłowych.
Jak się otwiera i zamyka?
Zawór pozostaje zamknięty, ponieważ wstępne napięcie sprężyny utrzymuje dysk w stabilnym miejscu. Wraz ze wzrostem ciśnienia w układzie zwiększa się również siła skierowana ku górze na tarczę. Gdy ciśnienie osiągnie wartość zadaną, zawór zaczyna się otwierać.
Wiele sprężynowych zaworów bezpieczeństwa zaprojektowano tak, aby otwierały się szybko, a nie stopniowo. Komora skupienia i pierścień regulacyjny pomagają zaworowi uzyskać szybkie otwarcie, często nazywane działaniem pop. Ta szybka reakcja pomaga rozładować nadciśnienie, zanim spowoduje ono uszkodzenie systemu.
Które terminy należy zrozumieć?
Ciśnienie zadane to ciśnienie, przy którym zawór ma zacząć się otwierać. Nadciśnienie odnosi się do wzrostu ciśnienia powyżej ustawionego ciśnienia podczas odciążania. Ciśnienie ponownego zamknięcia to ciśnienie, przy którym zawór ponownie zamyka się po opróżnieniu. Przedmuch to różnica pomiędzy ciśnieniem ustawionym a ciśnieniem ponownego zamknięcia.
Terminy te są powszechnie spotykane w arkuszach danych, raportach z inspekcji i specyfikacjach projektów. Jasne ich zrozumienie pomaga uniknąć nieporozumień podczas wyboru, instalacji i uruchomienia.
Dlaczego ten typ zaworu bezpieczeństwa jest tak powszechny?
Sprężynowe zawory bezpieczeństwa są szeroko stosowane, ponieważ są kompaktowe, niezawodne i czysto mechaniczne. Szybko reagują na nadciśnienie i można je regulować poprzez zmianę napięcia sprężyny. Nadają się do systemów parowych, powietrznych, gazowych i cieczowych i są powszechnie stosowane w kotłach, zbiornikach ciśnieniowych, zbiornikach magazynujących, pompach, sprężarkach i rurociągach technologicznych.
Czy istnieją jakieś ograniczenia wyboru?
Sprężynowe zawory bezpieczeństwa nie zawsze są odpowiednie bez dokładnej oceny. Praca w wysokich temperaturach może mieć wpływ na działanie sprężyny, dlatego należy sprawdzić dobór materiału i konstrukcję termiczną. W systemach z przeciwciśnieniem należy potwierdzić typ i wielkość zaworu. W przypadku mediów korozyjnych, toksycznych lub kriogenicznych szczególną uwagę należy zwrócić na materiał korpusu, materiał wykończenia i konstrukcję uszczelniającą.
Jak należy go zainstalować i konserwować?
Prawidłowy montaż jest równie ważny jak właściwy wybór. Zawór jest zwykle montowany pionowo, a rurociąg wlotowy powinien być krótki i pozbawiony niepotrzebnych ograniczeń. Rurociąg wylotowy powinien umożliwiać płynny spust i nie powinien wytwarzać nadmiernego przeciwciśnienia, chyba że zawór jest do tego zaprojektowany.
Regularna kontrola i kalibracja pomagają zapewnić dokładność ustawionego ciśnienia i ciśnienia ponownego osadzania. Powierzchnie uszczelniające należy utrzymywać w czystości, a zawór nie powinien być używany jako zawór roboczy lub dławiący. W przypadku projektów eksportowych należy potwierdzić obowiązujące standardy takie jak ASME, API, ISO czy GB zgodnie z wymaganiami klienta.
Sprężynowy zawór bezpieczeństwa może wyglądać prosto, ale odgrywa kluczową rolę w bezpieczeństwie systemu. Właściwy dobór, prawidłowa instalacja i regularna konserwacja są niezbędne, aby mieć pewność, że system będzie działał niezawodnie wtedy, gdy system tego najbardziej potrzebuje.
