Предохранительный клапан или предохранительный клапан ( PRV ) — это тип предохранительного клапана, используемый для контроля или ограничения давления в системе; В противном случае избыточное давление может привести к нарушению технологического процесса, отказу прибора или оборудования, взрыву или пожару.
Избыточное давление сбрасывается за счет вытекания жидкости под давлением из вспомогательного канала из системы. Предохранительный клапан спроектирован или настроен на открытие при заданном установочном давлении, чтобы защитить сосуды под давлением и другое оборудование от воздействия давлений, превышающих их расчетные пределы. Когда заданное давление превышено, предохранительный клапан становится « путем наименьшего сопротивления », поскольку клапан принудительно открывается, и часть жидкости отводится через вспомогательный путь.
В системах, содержащих легковоспламеняющиеся жидкости, отведенная жидкость (жидкость, газ или смесь жидкость-газ) либо улавливается [1] с помощью системы улавливания паров низкого давления с высоким расходом, либо направляется через систему трубопроводов , известную как факельный коллектор или разгрузочный коллектор. направляется к центральному надземному газовому факелу , где он сжигается, выбрасывая в атмосферу чистые продукты сгорания . [2] В неопасных системах жидкость часто сбрасывается в атмосферу через подходящий выпускной трубопровод, предназначенный для предотвращения попадания дождевой воды, которое может повлиять на заданное давление подъема, и расположенный так, чтобы не создавать опасности для персонала.
По мере отвода жидкости давление внутри сосуда перестанет расти. Как только давление достигнет давления закрытия клапана, клапан закроется. Продувка обычно выражается в процентах от установленного давления и означает, насколько давление должно упасть, прежде чем клапан снова сядет на место . Продувка может варьироваться примерно на 2–20%, а некоторые клапаны имеют регулируемую продувку.
В газовых системах высокого давления рекомендуется располагать выпуск предохранительного клапана на открытом воздухе. В системах, где выпускное отверстие соединено с трубопроводом, открытие предохранительного клапана приведет к повышению давления в системе трубопроводов после предохранительного клапана. Это часто означает, что предохранительный клапан не вернется на место после достижения заданного давления. Для этих систем часто используются так называемые «дифференциальные» предохранительные клапаны. Это означает, что давление действует только на площадь, значительно меньшую площади открытия клапана. Если клапан открыт, давление должно значительно снизиться, прежде чем клапан закроется, а также выходное давление клапана может легко удерживать клапан открытым. Еще одно соображение заключается в том, что если к системе выпускных труб подключены другие предохранительные клапаны, они могут открыться при увеличении давления в системе выпускных труб. Это может вызвать нежелательную работу.
В некоторых случаях так называемый перепускной клапан действует как предохранительный клапан, используемый для возврата всей или части жидкости, сбрасываемой насосом или газовым компрессором , обратно либо в резервуар для хранения, либо на вход насоса или газового компрессора. Это делается для защиты насоса или газового компрессора и всего связанного с ним оборудования от избыточного давления. Перепускной клапан и перепускной канал могут быть внутренними (неотъемлемая часть насоса или компрессора) или внешними (установлены как компонент на пути жидкости). Многие пожарные машины имеют такие предохранительные клапаны для предотвращения избыточного давления в пожарных рукавах .
В других случаях оборудование должно быть защищено от воздействия внутреннего вакуума (т. е. низкого давления), который ниже, чем оборудование может выдержать. В таких случаях используются вакуумные предохранительные клапаны, которые открываются при заранее определенном пределе низкого давления и впускают воздух или инертный газ в оборудование для контроля уровня вакуума.
В нефтеперерабатывающей , нефтехимической и химической промышленности , переработке природного газа и энергетике термин «предохранительный клапан» связан с терминами « предохранительный клапан» ( PRV ), «предохранительный клапан давления» ( PSV ) и «предохранительный клапан» :
В большинстве стран по закону предприятия обязаны защищать сосуды под давлением и другое оборудование с помощью предохранительных клапанов. Кроме того, в большинстве стран необходимо соблюдать нормы проектирования оборудования, например, разработанные Американским обществом инженеров-механиков (ASME), Американским нефтяным институтом (API) и другими организациями, такими как ISO (ISO 4126), и эти нормы включают стандарты проектирования для облегчения сброса давления. клапаны. [3] [4]
Основные стандарты, законы или директивы:
Созданный в 1977 году Институт проектирования систем аварийной помощи [5] представлял собой консорциум 29 компаний под эгидой Американского института инженеров-химиков (AIChE), который разрабатывал методы проектирования систем аварийной помощи для борьбы с неконтролируемыми реакциями. Его целью была разработка технологии и методов, необходимых для определения размеров систем сброса давления для химических реакторов, особенно тех, в которых проводятся экзотермические реакции. Такие реакции включают многие классы промышленно важных процессов, включая полимеризацию, нитрование, диазотирование, сульфирование, эпоксидирование, аминирование, этерификацию, нейтрализацию и многие другие. Системы сброса давления может быть сложно спроектировать, не в последнюю очередь потому, что выбрасываемым газом может быть газ/пар, жидкость или смесь этих двух веществ – точно так же, как в случае с банкой газированных напитков, когда она внезапно открывается. Для химических реакций требуются обширные знания как об опасностях химических реакций, так и о потоке жидкости.
DIERS исследовал динамику возникновения/выключения двухфазной парожидкостной смеси и гидродинамику систем экстренной помощи, проведя обширную экспериментальную и аналитическую работу. [6] Особый интерес для DIERS представляло прогнозирование вентиляции двухфазного потока и применимость различных методов определения размеров двухфазного парожидкостного потока мгновенного испарения. DIERS стала группой пользователей в 1985 году.
Европейская группа пользователей DIERS (EDUG) [7] — это группа, состоящая в основном из европейских промышленников, консультантов и ученых, которые используют технологию DIERS. EDUG начал свою деятельность в конце 1980-х годов и проводит ежегодное собрание. Краткое изложение многих ключевых аспектов технологии DIERS было опубликовано в Великобритании HSE. [8]
СМИ, связанные с предохранительными клапанами, на Викискладе?