Клапаны предохранительные, запорные, запорно-регулирующие, балансировочные

МОНТАЖ И ОБВЯЗКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ

Предохранительные клапаны размещаются в местах, которые доступны для их технического обслуживания, демонтажа и монтажа.

Клапаны предохранительные на вертикальных аппаратах обычно устанавливаются на верхнем днище, на горизонтальных же аппаратах и трубопроводах устанавливаются в зоне газовой (или паровой) фазы, т.е. на верхней образующей цилиндра. Предохранительные клапаны устанавливаются на аппаратах, трубопроводах в местах, которые исключают образование застойных зон и так называемых гидравлических мешков.

На аппаратах колонного типа где имеется большое число тарелок при потенциальной возможности резкого увеличения сопротивления за счет нарушения технологических условий, что может привести к существенной разности между давлениями в верхней и кубовой частях аппарата, предохранительные клапаны необходимо устанавливать в кубовой части колонны (зона газовой фазы куба).

В ректификационных аппаратах с вынесенными кипятильниками клапаны предохранительные должны устанавливаться предпочтительно на ко-лоннах.

В аппаратах с отдельными от колонны резервными и рабочими кипятильниками предохранительные клапаны устанавливаются в том числе и на кипятильниках. Если предохранительный клапан по конструкционным критериям нельзя разместить наверху колонны, то его разрешается устанавливать на шлемовой трубе.

Предохранительные клапаны устанавливаются на трубопроводах или патрубках, непосредственно подсоединенных к аппарату. Подсоединительные трубопроводы предохранительных клапанов защищаются от замерзания внутри их рабочей среды. В случае установки на одном трубопроводе (или патрубке) нескольких предохранительных клапанов площадь поперечного сечения трубопровода (или патрубка) должна быть не менее 1,25 общей суммарной площади сечения всех предохранительных клапанов, которые установлены на нем. При расчете сечения подсоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм нужно также учитывать еще и величину их сопротивлений.

Падения давления перед предохранительным пружинным клапаном в входном трубопроводе при наибольшей пропускной способности предохранительного клапана не должна быть больше 3 % от Рн. Забор рабочей среды жидкой или газообразной из патрубков, на которых установлены клапана предохранительные, а также на участках подсоединительных трубопроводов от аппарата до предохранительных клапанов, не допускается. Если проектное давление аппарата равно или больше давления источника и в аппарате исключена возможность увеличения давления от обогрева или химической реакции, то установка на нем манометра, а также предохранительного клапана не обязательна. Если проектное давление аппарата, полностью заполненного жидкостью, равно или превышает давление источника жидкости, то установка предохранительного клапана на нем необходима в случае существования возможности повышения давления по причине теплового расширения жидкой рабочей среды от солнечной нагрева.

Аппарат, который рассчитан на давление менее давления питающего источника жидкости или газа, должен иметь на подводном трубопроводе ответвление с автоматическим редуцирующим устройством с манометром, атакже предохранительным клапаном, установленными после редуцирующего устройства на стороне меньшего давления. В случае установки байпаса (обводной линии) он также должен быть оснащен редуцирующим устройством. Для группы аппаратов, работающих на одинаковом давлении, разрешается установка одного редуцирующего клапана и клапана предохранительного на общем подводном трубопроводе до самого первого ответвления к одному из аппаратов. В таких случаях монтаж предохранительных клапанов на самих аппаратах не обязательна, если конструктивно в них исключена потенциальная возможность повышения давления сверх нормативного. В том случае, когда какое-либо автоматическое редуцирующее устройство не может надежно работать в связи с физическими свойствами рабочей среды, допускается установка регулятора расхода. В этом случае должна предусматриваться защита от ненормативного повышения давления.

Положение при установке предохранительных клапанов должно полностью соответствовать указаниям технической документации на соответствующие клапана. Диаметр трубопровода, предназначенного для монтажа клапана предохранительного, не должен быть меньше диаметра соответствующего входного патрубка предохранительного клапана. Установка арматуры между аппаратом и установленным на нем предохранительным клапаном, а также на трубопроводе за предохранительным клапаном категорически не допускается. Конструкция пружинного предохранительного клапана должна предусматривать приспособление для проверки его исправности в рабочем состоянии посредством принудительного подрыва его в процессе работы. Допускается монтаж предохранительных клапанов без приспособления для принудительного открывания, если принудительное открытие запрещено в связи со свойствами среды (взрывоопасная, пожароопасная, а также содержащая вещества 1, 2 классов опасности) или же согласно условиям техпроцесса. В таком случае проверка срабатывания клапанов предохранительных должна проводиться на специальных стендах. Периодичность этой проверки определяется главным инженером предприятия, который должен исходить из критерия обеспечения надежности срабатывания предохранительных клапанов между их проверками. Сброс газов и паров от сработавших предохранительных клапанов, установленных на аппаратах с пожароопасными или взрывоопасными средами, где при сбросах возможна утечка жидкости, необходимо направлять в закрытую систему и далее последовательно на факел. Если утечка жидкости с паром или взрывоопасными или пожароопасными газами исключается, то такие сбросы от сработавших предохранительных клапанов следует отправлять на факел.

Запрещается отправлять в факельную систему:

• продукты, которые могут самовозгораться;
• продукты, которые разлагаются с выделением тепла;
• разнообразные окислители;
• продукты, которые способны вступать в химическую реакцию с другими продуктами, одновременно с ними направленные в факельную систему;
• чистый воздух без примесей;
• продукты, которые содержат кислые или щелочные химически агрессивные примеси.

Примечание. Химически агрессивные к металлам газы и пары в обязательном порядке должны сбрасываться в специализированную факельную систему, изготовленную из инертного к ним материала. В тех случаях, когда такое возможно по условиям техпроцесса, сбросы от предохранительных (пружинных и др.) клапанов, смонтированных на аппаратах с пожароопасными и взрывоопасными средами, следует направлять в аппараты такой же системы, однако работающие под несколько меньшим давлением и также снабженные предохранительными клапанами различных конструкций.

Сброс газов и паров осуществленный от клапанов предохранительных, установленных на емкостях товарно-сырьевых и прочих складов предназначенных для хранения сжиженных углеводородных газов и ЛВЖ под давлением, следует перенаправлять на факельную систему установки или отдельную специальную факельную систему. При этом на существующих складских емкостях должны быть обязательно установлены как резервные так и рабочие клапаны.

Трубопроводы большой протяженности, полностью наполненные СУГ с температурой среды ниже 50 °С, и имеющие отключающую запорную арматуру на конечных участках трубопровода, в которых теоретически возможно превышение нормативного давления из-за теплового расширения рабочей жидкости, которая в них находится, вследствии солнечного нагрева или принудительного обогрева, должны обязательно быть защищены перепускными клапанами. Такие трубопроводы с пожароопасными жидкостями и ЛВЖ подлежат защите, только если они имеют на себе обогревающих спутников.

Все сбросы от перепускных клапанов, следует направлять в трубопровод для жидкости такой же системы, связанный с емкостью аппарата, который имеет паровую фазу над жидкостной. Непосредственно в атмосферу можно направлять все сбросы паров и газов от сработавших предохранительных клапанов, установленных на емкостях аппаратов с не обладающих взрывоопасностью и невредными веществами, такими как чистый сжатый воздух, инертный газ (гелий, аргон и т.п.), водяной пар и т.п.. При осуществлении выбросов в атмосферу, допускается дополнительная установка между аппаратом (сосудом) и предохранительными клапанами трехходового крана, предназначенного для переключения. Также возможно использование вентиля при необходимом условии, что переключающий вентиль или кран монтируется трубопроводе, который соединяет аппарат с двумя установленными на нем предохранительными клапанами, и что при всех положениях золотника вентиля или пробки крана от аппарата не будет отключены оба предохранительных клапана.

В технически обоснованных случаях, во время проектирования и практической невозможности выполнения обязательных требований по сбросу в факельную систему или закрытую систему, допускается выполнять такие сбросы на так называемую свечу в атмосферу. Разрешается направлять без факельной системы непосредственно в атмосферу сброс от клапанов предохранительных относительно легких, имеющих плотность по воздуху не более 0,8 углеводородных газов, которые не содержат сероводород, и имеют температуру ниже минус 30 °С.

Трубы, предназначенные для сброса в атмосферу от сработавших предохранительных клапанов с пожароопасными, взрывоопасными веществами и веществами 1 а также 2 классов опасности по определениям ГОСТ 12.1.007–76 должны выводиться на уровень высоты, определяемый техническим расчетом на рассеивание таких выбросов, но не менее 5 м от самой высокой точки технологических площадок аппаратов при наружной установке или здания, в котором эти аппараты размещены. Они должны размещаться по периметру на максимально возможно дальнем расстоянии от воздухозаборных труб вентиляционных систем в безопасном месте, 30 м от непосредственно вспомогательных помещений. Также должны учитываться ветра преимущественного направления, и также они должны находиться в зоне действия устройств грозозащиты. Все сбросные трубы от действующих предохранительных клапанов, установленные на азоте, водяном паре или сжатом воздухе, допускается располагать практически на любой высоте, при условии обеспечения безопасность персонала, обслуживающего территорию. Сбросы жидкости от предохранительных клапанов, которые установлены на емкостях жидкостных аппаратах или трубопроводах, заполненных полностью жидкостью, рекомендуется направлять в аппараты такой же системы, но работающие в более щадящих условиях по давлениию и снабженные предохранительными клапанами, установленными на емкостях этих аппаратов в зоне газовой (или паровой) фазы.

Диаметр сбросного трубопровода, расположенного после установленного клапана предохранительного, должен быть не меньше выходного диаметра патрубка клапана. В случае соединения сбросных труб от нескольких действующих предохранительных клапанов, которые установлены на одном аппарате (сосуде) и рассчитанных на одновременную работу, площадь поперечного сечения сбросного коллектора должна быть не менее общей суммы площадей выходных патрубков этих предохранительных клапанов, то есть

F = ∑f, мм²,

там где F – сечение общего объединенного выхода, мм²,

f – сечение выходного патрубка клапана мм².

Сбросные трубы от действующих предохранительных клапанов, которые установлены на емкостях аппаратов с нейтральными рабочими средами, запрещено объединять с сбросными трубами от действующих предохранительных клапанов, установленных на емкостях аппаратов, содержащих химически вредные вещества или вещества, могущие вступать в химическую реакцию. При проектировании сбросных трубопроводов от действующих предохранительных клапанов также следует учитывать, что:

• при осуществлении сбросов в атмосферу через вертикальные стояки сопротивление такого сбросного трубопровода должно иметь минимальную величину и в любом случае не превышать 5 % барьер от давления настройки предохранительного клапана. При этом расчет необходимо производить по максимальному уровню выброса от одного клапана или группы, если они установлены на емкости одного аппарата;
• давление в сбросном трубопроводе при сбросах непосредственно в закрытую систему должно быть постоянным, а колебание давления в емкости аппарата, куда непосредственно направляется сброс, допустимо в пределах от минус 10 % – до плюс 5 % от рабочего давления в закрытой системе сброса.

Во избежание конденсации, кристаллизации, забивания или застывания проходного сечения сбросные трубы проведенные от каждого предохранительного клапана до коллектора, при существующей необходимости должны быть обогреты или теплоизолированы,– в зависимости от температуры сбрасываемого продукта, его химического состава, физических и других свойств. Вертикальные стояки, отводящие сбросы предохранительных клапанов в атмосферу, при необходимости также должны теплоизолироваться или обогреваться.

С целью предотвращения замерзания воды конструкция вертикального стояка от предохранительных клапанов направленного в атмосферу должна иметь конструкцию, исключающую возможность попадания в стояк атмосферных осадков (дождя, снега), а также от воздействия реактивных и других сил при срабатывании клапана.

Врезать сбросные трубопроводы от предохранительных клапанов непосредственно в коллектор следует сверху. Гидравлические мешки на таких трубопроводах не допускаются. Крепления подводных и отводных трубопроводов предохранительных клапанов должны рассчитываться с учетом динамических воздействий и статических нагрузок, возникающих в случае срабатывания предохранительного клапана.

Отводные трубопроводы предохранительных клапанов, работающих на газообразной среде, в местах теоретически возможного скопления конденсата обязательно оборудуются отверстиями для дренажа. Эти отверстия должны быть диаметром от 20 до 50 мм и иметь отводной трубопровод для отвода жидкости без установленной запорной арматуры. Среда, отобранная из клапанов предохранительных или дренажного устройства, необходимо отводить в безопасное место.