Предохранительные клапана. Назначение, устройства, работа, неисправности?

Клапаны предохранительные предназначены для защиты компрессорного агрегата и пневмосистемы вагона от превышения давления сжатого воздуха выше установленной величины.

Клапан Кл.П1 установлен на выходе компрессорного агрегата перед осушителем - сработает в случае засорения, или замерзания осушителя, при давлении 10±0,2атм.

Клапан Кл.П2 установлен на нагнетательном трубопроводе между фильтром тонкой очистки ФТО и главным резервуаром. Предохраняет главный резервуар от разрыва - сработает при повышении давления в напорной магистрали 9±0,2атм.

Отрегулированные предохранительные клапаны при эксплуатации должны быть опломбированы.

Устройство предохранительного клапана

Предохранительный клапан Э-216 включает в себя следующие составные элементы:

Корпус с резьбовым штуцером и направляющей втулкой, запрессованной в корпус, верхний торец которой является седлом для тарельчатого клапана.

Стакан, ввинченный в корпус, имеет по окружности восемь сквозных атмосферных отверстий по 8 мм диаметром каждое, расположенных в два ряда в шахматном порядке.

Латунный тарельчатый клапан (ступенчатой формы) с направляющей крестовиной (перьями). Снизу у клапана имеются две поверхности, на которые действует сжатый воздух напорной магистрали - рабочая "А", на которую сжатый воздух воздействует всегда при нормально работающем мотор-компрессоре, и срывная "В", на которую сжатый воздух напорной магистрали будет воздействовать снизу при поднятии тарельчатого клапана со своего седла. Площадь срывной поверхности больше площади рабочей.

Регулировочная пружина, с верхней и нижней центрирующими шайбами, расположена внутри стакана и нагружает тарельчатый клапан сверху.

Регулировочный винт ввернут в стакан сверху, необходим для изменения усилия регулировочной пружины и, следовательно, давления, при котором срабатывает клапан.

Резьбовой колпак навинчен на регулировочный винт и является для него контргайкой. Колпак и стакан опломбированы общей пломбой.

Работа предохранительного клапана

При своевременно отключающемся мотор-компрессоре давление воздуха в напорной магистрали не превышает 8,2 АТМ. и усилие регулировочной пружины в стакане предохранительного клапана Кл.П2, действующей на тарельчатый клапан сверху, превышает усилие, создаваемое давлением воздуха напорной магистрали, действующее снизу на рабочую площадь "А" тарельчатого клапана.

В том случае, если мотор-компрессор не отключается вовремя, давление воздуха в напорной магистрали растет и начинает приближаться к 9,0 ÷ 9,2 АТ, при этом усилие, создаваемое давлением воздуха и действующее снизу на рабочую площадь "А" тарельчатого клапана, начинает увеличиваться. Когда это усилие превысит силу предварительного сжатия регулирующей пружины, тарельчатый клапан начинает отходить от своего седла и сжатый воздух начинает действовать на всю срывную площадь "В" клапана. Вследствие этого усилие на клапан возрастает и он резко поднимается вверх по направляющей втулке. Сжатый воздух, обтекая клапан, выходит в атмосферные отверстия стакана до тех пор, пока усилие предварительного сжатия пружины не превысит давление воздуха на клапан снизу (понижая избыточное давление в напорной магистрали).

В случае срабатывания предохранительного клапана Кл.П2 в кабине машиниста будет заметна пополняемая утечка воздуха из напорной магистрали с постепенным снижением давления по манометру 6,5 ÷ 6,8 АТ без дальнейшего падения, сопровождающаяся сильным шумом выходящего из-под вагона воздуха.

Увеличение давления воздуха в напорной магистрали свыше 9,0-9,2 АТ чревато не только опасностью разрушения трубопроводов и резервуаров, но и тем, что компрессор при своей работе не рассчитан на такую величину противодавления сжатого воздуха и, в этом случае, он начинает идти "в разнос", процесс вызывает перегрев компрессора и может привести к возникновению пожара.

При срабатывании предохранительного клапана Кл.П2 машинист должен отключить мотор-компрессор тумблером на вспомогательном пульте управления. Затем следует дождаться самостоятельного закрытия сработавшего предохранительного клапана Кл.П2, которое произойдет при снижении давления воздуха напорной магистрали до 5,5 ÷ 5,7 АТ. После чегоусилие регулировочной пружины начнет пересиливать действие давления воздуха на срывную площадь тарельчатого клапана и клапан должен сесть на седло.

После закрытия предохранительного клапана Кл.П2 необходимо включить мотор-компрессор тумблером на вспомогательном пульте управления и продолжить работу на линии, не допуская повышения давления воздуха в напорной магистрали (по манометру свыше 7 АТ) из-за опасности повторного срабатывания данного предохранительного клапана. В случае если при достижении давления воздуха в напорной магистрали 5,0 ÷ 5,2 АТ предохранительный клапан не закрылся - включить мотор-компрессор и, по указанию ДЦХ, убрать состав с линии в ближайший тупик или станцию с путевым развитием.

А). Незакрытие предохранительного клапана при давлении воздуха в напорной магистрали 5,5-5,7 АТ может произойти из-за излома регулировочной пружины в момент срабатывания и, как следствие, выхода направляющей крестовины за пределы направляющей втулки с дальнейшим перекосом тарельчатого клапана.

Б). Если предохранительный клапан при давлении воздуха в напорной магистрали 5,0 АТ не закрывается самостоятельно, не следует ждать или далее понижать давление. В противном случае, через кран машиниста произойдет перетекание воздуха из тормозной магистрали в напорную, что приведет к срабатыванию воздухораспределителей на тормоз и к усложнению выхода из аварийной ситуации.

В). Сработавший предохранительный клапан будет легко выявлен после заезда состава в депо по чистоте атмосферных отверстий стакана и всего клапана в целом.

Г). Предохранительный клапан - наиболее часто снимаемый с вагона для проверки прибор. Ревизия производится в автоматном отделении электродепо каждые 3 месяца. На корпусе белой краской наносится дата следующей проверки.

Следует помнить, что одним из конструкционных отличий устройства напорной магистрали вагонов 81-760/761 от эксплуатируемых ранее вагонов, является наличие второго предохранительного клапана (Кл.П1), установленного на выходе компрессорного агрегата перед осушителем и отрегулированного на давление 10±0,2атм.

Предохранительный клапан Кл.П1 срабатывает в случае неисправности установки осушения воздуха (засорение, замерзание). При срабатывания предохранительного клапана Кл.П1 машинисту во время стоянки на станции необходимо определить неисправный вагон по частым отрывистым хлопкам выхода воздуха через Кл.П1 и отключить на нем мотор-компрессор.

Мотор-компрессор можно отключить как в режиме повагонного управления системы «Витязь-М», так и отключением автомата защиты цепи управления мотор-компрессором на панели вагонной защиты.

Неисправности предохранительного клапана

Характерная неисправность предохранительного клапана - плохая притирка посадочной поверхности тарельчатого клапана к своему седлу (направляющей втулке). В этом случае через неплотность, воздух стравливается из напорной магистрали в атмосферу при давлении, меньшем штатного давления срабатывания предохранительного клапана.

Также возможен излом регулировочной пружины в момент срабатывания и, как следствие, выхода направляющей крестовины за пределы направляющей втулки с дальнейшим перекосом тарельчатого клапана.