Защита сосудов и аппаратов от превышения давления

2.1. Каждый сосуд, аппарат или группа сосудов и аппаратов должны быть защищены от превышения давления.

2.2. Защита сосудов и аппаратов от превышения давления осуществляется:

- путем установки предохранительных клапанов или мембран;

- исключением из системы источников, которые могут создать давление в сосуде и аппарате выше их расчетного давления.

2.3. Предохранительные клапаны устанавливаются непосредственно на сосуде и аппарате в наиболее высокой их части с таким расчетом, чтобы в случае открытия клапана и аппарата, в первую очередь, удалялись скапливающиеся пары и газы.

На горизонтальных цилиндрических сосудах и аппаратах предохранительные клапаны следует устанавливать по длине верхнего положения образующей; на вертикальных сосудах и аппаратах, как правило, на верхних днищах или в местах наибольшего скопления паров и газов.

Если клапаны по конструктивным соображениям нельзя разместить на верхнем днище сосуда и аппарата, в виде исключения, их можно ставить на отводящем трубопроводе или специальном отводе.

2.4. Предохранительные клапаны должны быть защищены от примерзания, прикипания или засорения рабочей средой.

2.5. Установка запорной арматуры между сосудом и аппаратом и предохранительным клапаном не допускается за исключением решений, согласованных с Госгортехнадзором СССР.

2.6. Проходное сечение подводящего патрубка, на котором устанавливается предохранительный клапан, должно быть не менее проходного сечения фланца со стороны входа продукта в предохранительный клапан. При необходимости установки двух клапанов и более (по расчету) на одном патрубке, площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее 1,25 суммарной площади проходного сечения клапанов.

2.7. Внутренний диаметр выхлопной трубы предохранительного клапана должен быть не менее внутреннего диаметра выходного штуцера клапана. В случае объединения выхлопных труб от нескольких предохранительных клапанов, установленных на одном сосуде или аппарате, сечение коллектора должно быть не менее суммы сечений выхлопных труб от этих клапанов.

2.8. При проектировании сброса от предохранительных клапанов технологических установок в факельные системы следует руководствоваться "Временными нормами и Правилами по проектированию факельных систем" ВН и ПФ 01-74.

2.9. Количество рабочих клапанов, их пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде или в аппарате при полном открытии клапана не могло образоваться давление, превышающее расчетное более, чем на 0,5 кгс/см² для сосудов и аппаратов с давлением до 3 кгс/см² включительно и на 10% для сосудов и аппаратов с давлением свыше 3 кгс/см².

Примечание. При выборе предохранительного клапана следует учитывать, что клапаны конструкции ВНИИНефтемаша типа ППК4, СППК4 открываются на полный проход при превышении давления над давлением начала открытия на 10%.

2.10. Регулировка предохранительных клапанов перед установкой должна осуществляться на давление начала открытия.

2.11. На сосудах и аппаратах, содержащих ядовитые, горючие или взрывоопасные среды, на которых подрыв предохранительных клапанов в процессе нормальной работы приводит к потере герметичности клапана, нарушению технологического режима, загазованию территории, должны устанавливаться предохранительные клапаны без приспособления для принудительного открывания их (рычага для принудительной продувки).

2.12. В случаях, когда продукты в сосудах и аппаратах по своим свойствам не гарантируют нормальную работу предохранительных клапанов (повышенная коррозия, полимеризация, коксообразование, отложения и т.д.) перед клапанами должны устанавливаться предохранительные мембраны.

2.13. Ревизия предохранительных клапанов всех типов должна производиться в сроки, предусмотренные "Руководящими указаниями по эксплуатации, ревизии и ремонту пружинных предохранительных клапанов", согласованными Госгортехнадзором СССР 2 декабря 1977 г.

2.14. На аппаратах непрерывно действующих процессов, оборудованных предохранительными клапанами, продолжительность межремонтного пробега которых меньше межремонтного пробега установки или цеха, допускается установка резервного клапана к рабочему.

Рабочий и резервный клапаны должны устанавливаться на отдельных штуцерах, иметь одинаковую пропускную способность и обеспечивать в отдельности полную защиту сосуда или аппарата от превышения давления. Допускается установка на сосуде или аппарате рабочего и резервного клапанов с использованием переключающего устройства в соответствии с указаниями статьи 5-2-3 "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением".

2.15. Выхлопные трубы от каждого предохранительного клапана до коллектора, к которому они подключаются, при необходимости теплоизолируются и обогреваются, чтобы избежать конденсации, кристаллизации, застывания и забивания проходного сечения в зависимости от химического состава, физических свойств и температуры сбрасываемого продукта.

Стояки, отводящие сбросы от предохранительных клапанов непосредственно в атмосферу, также, при необходимости, теплоизолируются и обогреваются.

Теплоизоляция должна быть из несгораемых материалов.

2.16. Конструкция стояка для отвода газа от предохранительного клапана в атмосферу должна исключать возможность попадания в него атмосферных осадков и в нижней точке, т.е. около клапана, иметь дренажное отверстие диаметром 20-50 мм для спуска жидкости.

2.17. В случае возможности уноса жидкости через предохранительный клапан вместе с газами или парами должен быть предусмотрен сепаратор (отбойник). В этом случае выхлопная труба от предохранительных клапанов должна прокладываться с уклоном не менее 0,002 в сторону сепаратора (отбойника).

2.18. Крепления предохранительных клапанов должны быть рассчитаны на нагрузки от веса клапанов и реактивных усилий, возникающих при срабатывании клапана.

2.19. Допускается защищать сосуд или аппарат от превышения давления установкой предохранительного клапана на насосе или компрессоре, если они являются единственными источниками давления. Сбросы от предохранительного клапана в этом случае разрешается осуществлять на прием машин.

Узнай все о клапанах   Клапаны имеют большое число конструктивных разновидностей. В зависимости от назначения клапаны подразделяются на запорные, регулирующие, предохранительные перепускные, обратные, отключающие, отсечные, кольцевые, электромагнитные. Также клапаны могут быть односедельными и двухседельными, последние применяются обычно только как распределительные и регулирующие.   Клапан запорный Клапан запорный относится к запорной арматуре двухпозиционного действия, т.е. он применяется только для включения или отключения трубопроводов. Данный вид клапанов используется для полного перекрытия (открытия) потока рабочей среды путем возвратно-поступательного перемещения запорного органа вдоль оси потока, перпендикулярно к плоскости седла. Клапаны запорные монтируются непосредственно за запорной арматурой (задвижкой, шаровым краном) сбросной свечи магистрального газопровода или байпаса. Клапан запорный применяется в качестве затвора на линиях технического контроля к дифференциальным манометрам на трубопроводах и в устьевом нефтепромысловом оборудовании. Клапан запорный предназначен для полного исключения утечек неагрессивных газов через затвор запорной арматуры на сбросных свечах магистральных газопроводов, а также для установки на байпасных линиях ГРС, для устранения перетока газа.   Клапан обратный поворотный Клапан обратный поворотный предназначен для предотвращения обратного потока рабочей среды втрубопроводах. Клапаны обратные поворотные имеют затвор, поворачивающийся вокруг горизонтальной оси, расположенной выше центра седла клапана. Клапан обратный поворотный делятся на простые и безударные. В простых клапанах ось поворота диска (т.н. захлопки) вынесена за пределы проходного отверстия, а в безударных — ось пересекает проходное отверстие и расположена выше его центра. Как правило, клапаны обратные поворотные устанавливаются в трубопроводах только в одном направлении с учетом движения рабочей среды — со стороны седла корпуса «под клапан». Некоторые клапаны обратные поворотные имеют диск с внутренним противовесом или специальным «закрылком» для создания дополнительного гидродинамического момента.   Клапан импульсный Клапан импульсный является исполнительным устройством гидравлических регуляторов и устройств защиты. Клапан импульсный предназначен для работы в качестве ускорителя и схемах регулирования давления и автоматической защиты (рассечки) тепловых сетей для увеличения скорости срабатывания регулирующих клапанов больших диаметров. Главным отличием клапана импульсного является его оснащение электромагнитным приводом, обеспечивающего высокую точность срабатывания (открытия и закрытия) этих клапанов. Клапан импульсный применяется как исполнительное устройство в гидравлических регуляторах давления, перепада давлений, расхода, уровня и температуры непрямого действия, а также как разделительное трёхходовое исполнительное устройство. Для обеспечения минимальной инерционности работы клапаны импульсные устанавливаются вертикально, штоком вверх, на максимально возможно близком расстоянии от главного предохранительного клапана.   Клапан импульсный, в совокупности с предохранительным, составляют импульсно-предохранительное устройство, предназначенное для защиты от превышения давления пара в трубопроводах, деаэраторов и других систем (объектов) ТЭС.   В зависимости от направления потока через арматуру клапаны подразделяются на проходные, прямоточные и угловые. В проходных клапанах среда на выходе из корпуса имеет то же направление, что и на входе. Прямоточные клапаны - проходные со спрямленной линией движения потока. Они имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с проходными. В угловых клапанах направление потока среды на выходе перпендикулярно к направлению потока на входе (под углом 90°). Маховик проходного клапана расположен в плоскости, параллельной оси трубопровода, в прямоточных - под углом меньше 90° (обычно под углом в 45°), в угловых - в плоскости, перпендикулярной к оси седла подводящего трубопровода. Проходные и прямоточные клапаны устанавливаются на прямолинейных участках трубопровода, угловые - в местах поворота трубопровода на угол, равный 90°. В некоторых клапанах конструкция предусматривает пружину или груз для открытия или закрытия клапана автоматически, когда действие перестановочного усилия прекращается. По виду действия эти клапаны подразделяются на нормально открытые (НО), если пружина (груз) удерживает клапан в открытом положении, и на нормально закрытые (НЗ), если пружина (груз) удерживает клапан в закрытом положении. Перестановочным называется усилие, необходимое для перемещения затвора арматуры в рабочих условиях.

74. требования к установке и эксплуатации пред клапанов.

Общие требования

4.1. Для защиты сосудов следует применять клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям ГОСТ 12.2.063, [1].

Защите предохранительными клапанами подлежат сосуды, в которых возможно превышение рабочего давления от питающего источника, химической реакции, нагрева подогревателями, солнечной радиации, в случае возникновения пожара рядом с сосудом и т. д.

4.2. Количество клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде не могло создаваться давление, превышающее расчетное давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15% - для сосудов с давлением свыше 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10% - для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).

При работающих клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% расчетного при условии, что это превышение подтверждено расчетом на прочность по ГОСТ 14249, ГОСТ 25215, ГОСТ 26303, СТ СЭВ 5206, действующим нормативным документам, предусмотрено технической документацией и отражено в паспорте сосуда.

4.3. Расчет пропускной способности клапанов приведен в приложении А.

4.4. Конструкцию и материалы элементов клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и параметров рабочей среды, и они должны обеспечивать надежность функционирования клапана в рабочих условиях.

4.5. Конструкция клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключать возможность их выброса.

4.6. Конструкция клапанов и их вспомогательных устройств должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки.

4.7. Конструкция клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

4.8. Клапаны следует размещать в местах, доступных для удобного и безопасного обслуживания и ремонта.

При расположении клапана, требующего систематического обслуживания на высоте более 1,8 м, должны быть предусмотрены устройства для удобства обслуживания.

4.9. Клапаны на вертикальных сосудах следует устанавливать на верхнем днище, а на горизонтальных сосудах - на верхней образующей в зоне газовой (паровой) фазы.

Клапаны следует устанавливать в местах, исключающих образование застойных зон.

4.10. Установка запорной арматуры между сосудом и клапаном, а также за клапаном не допускается, за исключением требований 4.11.

4.11. Для пожаро- и взрывоопасных веществ и веществ 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, а также для сосудов, работающих при криогенных температурах, следует предусматривать систему клапанов, состоящую из рабочего и резервного клапанов.

Рабочий и резервный клапаны должны иметь равную пропускную способность, обеспечивающую полную защиту сосуда от превышения давления свыше допустимого. Для обеспечения ревизии и ремонта клапанов до и после них должна быть установлена отключающая арматура с блокирующим устройством, исключающим возможность одновременного закрытия запорной арматуры на рабочем и резервном клапанах, причем проходное сечение в узле переключения в любой ситуации должно быть не менее проходного сечения устанавливаемого клапана.

4.12. Клапаны не допускается использовать для регулирования давления в сосуде или группе сосудов.

4.13. Изготовитель обязан поставлять клапаны с паспортом и руководством по эксплуатации.

В паспорте должны быть указаны коэффициенты расхода для газов и жидкостей, а также площадь сечения, к которой они отнесены.

 

Требования к предохранительным клапанам прямого действия

 

5.1. Рычажно-грузовые клапаны допускается устанавливать только на стационарных сосудах.

5.2. Конструкцией грузового и пружинного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда. Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при давлении, равном 80% давления настройки.

Допускается устанавливать клапаны без приспособлений для принудительного открывания, если оно недопустимо по свойствам рабочей среды (вредная, взрывоопасная и т.д.) или по условиям проведения рабочего процесса. В этом случае проверку клапанов следует проводить периодически в сроки, установленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 мес при условии исключения возможности примерзания, прикипания, полимеризации или забивания клапана рабочей средой.

5.3. Пружины клапанов должны быть защищены от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное воздействие на материал пружины.

5.4. Массу груза и длину рычага рычажно-грузового клапана следует выбирать так, чтобы груз находился на конце рычага.

Отношение плеч рычага не должно превышать 10:1. При применении груза с подвеской его соединение должно быть неразъемным. Масса груза должна быть не более 60 кг и указана (выбита или отлита) на поверхности груза.

5.5. В корпусе клапана и отводящих трубопроводах должна быть предусмотрена возможность удаления конденсата из мест его скопления.

 

Требования к предохранительным клапанам, приводимым