Картинка:
Общие сведени
|
Предохранительные клапаны LESER
для работы в агрессивной среде
Группа изделий для работы в агрессивной среде отличается
 3 Стандартизованными решениями для применения
в агрессивной среде
3 Устройства наилучшим образом отвечают требованиям
конкретных систем
3 Есть возможность избежать применения сплавов на
никелевой основе (например, таких как Hastelloy®)
Предохранительные клапаны LESER для работы
в агрессивной среде
• Сконструированы и изготовлены в соответствии с самыми
высокими требованиями стандартов.
• Отличаются долговечностью в эксплуатации.
• Разработаны и оптимизированы в тесном сотрудничестве
с инженерами-производственниками и специалистами
по обслуживанию. Призваны защищать технологическое
оборудование для высококоррозийных и токсичных сред.
• Материалы клапанов типа 546 и 447 с соплами из ПТФЭ
являются экономичной альтернативой высоколегированным
металлам.
• Клапан типа 449 с системой трубопроводов для подачи
инертного газа реализует общую концепцию защиты людей и
окружающей среды от высокотоксичных сред.
• Устройства отвечают самым высоким требованиям конечных
пользователей, поставщиков комплектного оборудования и
проектировщиков.
• Одобрены по всему миру всеми наиболее важными
согласующими инстанциями. Вследствие этого
предохранительные клапаны для агрессивных сред фирмы
 LESER находят себе применение во всех уголках земного
шара.
Например:
 Кроме того, все предохранительные клапаны фирмы LESER
для агрессивных сред разработаны, маркированы, изготовлены
и согласованы в соответствии с требованиями следующих
нормативных документов (директив, норм, правил и стандартов):
глава II норм и правил ASME, стандарты ASME B16.34 и ASME
B16.5 по фланцам, стандарт API 527.
Прочие разрешения, актуальные для клапанов конкретных типов см.
Тип 546 стр. 01/19
Тип 447 стр. 02/15
|
|
Сферы применения
Предохранительные клапаны LESER для работы
в агрессивной среде
обеспечивают защиту при использовании
высококоррозийных и токсичных сред в любых
промышленных установках, работающих с паром, газами
и жидкостями.
Типичные сферы применения предохранительных
клапанов LESER для агрессивных сред:
• производство и переработка хлора, особенно, когда в
газе присутствует влага;
• химические системы и оборудование;
• окислительная среда, такая как кислота (например,
соляная, уксусная и т. д.);
• растворы щелочей (например, когда применяется
гидроокись натрия);
• наряду с этим, промежуточные продукты. В их число
включаются амины, двухатомные и многоатомные
спирты. Среди прочего они используются в качестве
сырья в производстве покрытий, пластиков,
лекарственных препаратов, текстильных волокон,
моющих средств и пестицидов.
|
Основные конструктивные
особенности
Предохранительные клапаны LESER для работы
в агрессивной среде
разнотипны, изготовляются из самых различных
материалов, отличаются многообразием исполнений,
подходящих для условий в любых системах:
• Клапаны размером от Dу25 до Dу100, от 1 до 4".
• При использовании ПТФЭ можно также удовлетворить
требованиям стандарта взрывобезопасности (ATEX). Для
этого применим антистатический и проводящий тефлон.
• Большое разнообразие высоколегированных материалов
для всех сфер применения:
- Hastelloy®
- Inconel®
- Тантал
- Цирконий
- Титан
- Monel®
• Конструктивное единообразие клапанов, включая
одинаковые пружины, для пара, газа и жидкости
(одинаковый дроссельный узел), сокращает количество
необходимых запасных частей, упрощает техническое
обслуживание и снижает затраты на него.
• Цельный шток снижает трение, а также гарантирует
наилучшие условия для управления и надежную работу
при любых режимах.
• Корпус с автоматическим дренажом препятствует
образованию осаждений и снижает коррозию.
• Материал для любой детали можно изменить в
соответствии с техническими условиями заказчика.
Предохранительные клапаны LESER для работы
в агрессивной среде
при помощи дополнительного оборудования в
индивидуальном порядке могут быть приспособлены к
любым условиям работы, например:
• уравновешивающий сильфон позволяет компенсировать
противодавление и защищает подвижные детали;
• индикатор подъема, позволяющий оператору
удостовериться, что предохранительный клапан открыт, а
также передать сигнал в диспетчерскую
|
Поиск клапана
Процедура поиска подходящего предохранительного
клапана для агрессивной среды
Выбор клапан
Материалы покрытий
Характеристики материалов
Ответы на часто возникающие вопросы
Ниже приведены различные требования, а также даны пояснения их важности для предохранительных клапанов LESER. Для продукции фирмы LESER используются следующее:
REACH – Постановление ЕС по химикатам № 1907/2006
Закон ЕС о химикатах – REACH (по-английски: REACH – Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals) определяет процедуры регистрации, оценки и проверки состава химических материалов.Материалы на основе ПТФЭ, применяемые в предохранительных клапанах для агрессивных сред фирмы LESER, в соответствии с REACH относятся к группе полимеров и препаратов. По мнению наших нынешних поставщиков, их продукция отвечает Постановлению ЕС 1907/2006, это позволяет зарегистрировать, оценить и получить разрешение на нее позднее.
Директива по взрывобезопасности 94/9/EC (руководство по оборудованию)
Руководство ATEX (Atmosphиres Explosibles = взрывоопасные атмосферы) 94/9/EC вступило в действие 01.07.2003 в качестве национального германского и европейского стандарта DIN EN 13463. Руководство ATEX регламентирует защиту от взрывов в неэлектрических системах, оборудовании и компонентах, находящихся в опасных зонах и, соответственно, обязанности их производителей.
Что такое взрывоопасная зона?
Атмосфера считается взрывоопасной, если ее воспламенение могут повлечь условия окружающей среды или режим работы оборудования. Руководство ATEX определяет взрывоопасную атмосферу, как «смесь с воздухом, находящимся при атмосферных условиях, с горючими материалами в виде газов, пара, тумана или пыли, которая после воспламенения сжигается полностью».
Сертификация ATEX касается оборудования и его компонентов. Для материалов соответствующая сертификация не требуется, однако производители сырья предоставляют соответствующие характеристики, которые отвечают требованиям АТЕХ.
Определение материалов и характеристик.
Производитель обязан не только оформить декларацию о соответствии требованиям ЕС, но и подобрать подходящие материалы. Например, важным критерием при выборе материалов является исключение возможности для электростатических разрядов (ElectroStatic Discharge – ESD) между объектами с различным потенциалом. При разряде образуется электрическая дуга, которая воспламеняет взрывоопасную атмосферу. Одной из мер, позволяющих избежать этого, является придание материалу специфических физических свойств, особенно влияющих на способность к электростатическим разрядам. В химии материалы считаются проводящими, если их удельное объемное сопротивление не превышает 106 Ом х см, см. стандарт DIN 53482. Носители заряда снимаются с корпусов фитингов и отводятся,
например, через болты заземления. Потенциал при этом зануляется.
В подобных случаях фирма LESER в клапанах типа 447 прибегает к антистатическим и электропроводящим составам на базе ПТФЭ (см. стр. 02/08).
Выводы
При правильном использовании во взрывоопасных зонах предохранительные клапаны не способны стать источником риска. Предохранительные клапаны, сами по себе, не могут быть причиной воспламенения
Предохранительные клапаны не применяются для защиты атмосферы. Их назначение – защита от недопустимого сверхдавления. Вследствие этого они должны отвечать требованиями Директивы по оборудованию, работающему под давлением 97/23/EC. Тем не менее, они пригодны к использованию во взрывоопасной атмосфере.
ПТФЭ и вещества на этой основе в присутствии кислорода
Основные положения
«Неметаллические материалы», изготовленные из ПТФЭ или составов на этой основе, проверяет на пригодность к использованию в кислородных системах Федеральный институт исследования и испытания материалов (BAM). В приведенной ниже таблице содержится подборка материалов, опробованных ВАМ. Там же указаны и методы испытаний, применявшиеся ВАМ.
А именно:
1. Температура воспламенения +450 °C и кислород под давлением 50–150 бар.
2. Устойчивость к старению 100 ч при t воспламенения = 100 °C.
3. В соответствии с уравнением Пуассона воздействие давления кислорода
проявляется в резком росте реакционной способности.
4. Проверка уплотнений фланцевых соединений.
5. Реакционная способность с жидким кислородом при динамической нагрузке.
Для конкретных вариантов применения необходимо от изготовителя сырьевого материала получить соответствующее заключение эксперта.
|
В чем отличие антистатического покрытия и
заземления предохранительного клапана?
Чистые фторсодержащие пластмассы являются
диэлектриками. Если это свойство нежелательно,
тогда в состав можно добавить приблизительно 2–4
% графита, сажи или древесного угля, тогда покрытие
станет антистатическим. Оно становится проводящим
и пропускает к металлическим корпусам фитингов
носители заряда, снимаемые с поверхности пластика,
которая контактирует со средой. Носители заряда с
корпусов фитингов отводятся в землю (например, через
болты заземления). Потенциал при это зануляется.
|
В каких случаях для химической промышленности
предпочтительны предохранительные клапаны
фирмы LESER с покрытием?
В химических, фармацевтических и нефтехимических
технологических процессах
· с коррозийными и высококоррозийными средами
· с опасными средами любого типа
· с материалами для электронной промышленности и
иными чистыми средами
· если требуется неметаллическая поверхность,
например, когда среда реагирует с металлом
· если нержавеющая сталь, сплав Хастеллой и т. п.
не обладают достаточной химической стойкостью в
данной среде
· со средой, для которой могут потребоваться
экзотические металлы, что повлечет чрезвычайно
высокие затраты
· когда требуется, чтобы поверхность препятствовала
адгезии
|
Сравнение ПТФЭ (тефлона)
и ПФА (перфторалкоксила)
Компания LESER покрывает входную камеру и корпус выпускной части исходным ПТФЭ, используя технологию \изостатического прессования со спеканием. Подобный процесс позволяет получить молекулярную структуру с необычайными химическими, механическими и термическими свойствами.В приведенном ниже разделе «Сравнение материалов покрытий – ПТФЭ и ПФА» сопоставляются свойства и показаны возможности адаптации характеристик, благодаря различным составам.
Сравнение материалов покрытий – ПТФЭ и ПФА
|
ПТФЭ [политетрафторэтилен] –
изостатическое покрытие
· Полукристаллический фторсодержащий пластик
· Производится формовкой с изостатическим
прессованием, за которой следует процесс спекания
без доступа газа
В результате получается:
· Изостатическое покрытие, стойкое к технологической
среде
· Высокое сопротивление диффузии для жидкостей,
отличающихся высокой проникающей способностью
· Толщина стенок существенно меньше, чем при
использовании ПФА
· Отличная стойкость к старению
· Низкая гигроскопичность
· Хорошая герметизация в вакууме
· Нет склонности к растрескиванию в напряженном
состоянии
|
ПФА
[перфторалкоксил – сополимер]
· Полукристаллический сополимер
· Производится плавкой и формовкой с впрыском
В результате получается:
· Высокая степень усадки, предопределенная
технологией, и вследствие этого низкая стабильность
в вакууме
· Подверженность усталостному трещинообразованию
· Обильное формирование усадочных полостей,
объясняемое технологией производства
· Большая гигроскопичность по сравнению
с изостатическим ПТФЭ
· Повышенная проницаемость, в сравнении с ПТФЭ
· Требуется увеличить толщину стенок
· Повышенные затраты на материалы и нанесение
покрытия
· Склонность к растрескиванию в напряженном
состоянии
|
Инструкции по применению
Образец таблицы «Пропускная способность»
Выбор пропускной способности для газа: Тип 447, Dу50
|
Устройства защиты от заброса давления можно подбирать,
пользуясь уравнениями, которые приведены в стандарте
API RP 520, разделах 3.6-3.10 для пара, газов, жидкостей
или двухфазных сред. В этих уравнениях используются
коэффициент расхода (пар / газ 0,975, жидкость 0,650) и
эффективная площадь отверстия (согл. станд. API 526,
пятое издание, июнь 2002 г., табл. 1), которые не зависят от
особенностей конструкции клапана.
|
Таким образом, проектировщик системы может
предварительно определить типоразмер клапана.
Пользуясь эффективной площадью отверстия LESER
(LEO), проектировщик может непосредственно по
результатам расчета выбрать предохранительный
клапан. В этом случае сверка с фактически выбранной
площадью протока и соответствующим коэффициентом
расхода не требуется
|
Пример определения Kdr/aw : Тип 447, Ду50
LEOП/Г/Ж
Эта таблица основана на согласованных коэффициентах расхода пара и газов для предохранительных клапанов. LESER, которые утверждены ASME. Соответствующие величины K приведены в табличной колонке «Значение
». 
». 
Эта таблица основана на согласованных коэффициентах расхода жидкостей для предохранительных клапанов LESER, которые утверждены ASME. Соответствующие величины K приведены в табличной колонке «Значение 
Тип 546
Конструктивные особенности
Призван обеспечивать защиту от недопустимого сверхдавления в сосудах и системах высокого давления, где свойства среды предполагают применение высоколегированных металлов (например, сплавы на основе никеля).Предохранительный клапан типа 546 – решение для установок, где его подрыв крайне маловероятен, поскольку слишком велика разность между рабочим и установочным давлением.
Сопло из спеченного без доступа газа ПТФЭ обеспечивает низкую проницаемость атомов, молекул и ионов и, соответственно, защищает от коррозии входную камеру корпуса.
Металлическая опора для сопла препятствует текучести ПТФЭ под давлением.
Лишенная пор поверхность сопла предупреждает появление отложений.
Уплотнительная пластина из стекла BOROFLOAT отличается высокой химической стойкостью.
Металлическая опора для уплотнительной пластины из стекла BOROFLOAT обеспечивает высокую механическую прочность диска.
Сопряжение материалов на базе ПТФЭ в сопле и диске с уплотнительной пластиной из стекла BOROFLOAT обеспечивает полную герметичность.
Защита дистанцера и элементов скольжения от коррозии возможна при помощи уравновешивающего сильфона.
Чтобы приспособить клапан типа 546 к условиям эксплуатации, сопло, диск, шток и тарелку пружины можно изготовить из других материалов.
Призван обеспечивать защиту от недопустимого сверхдавления в сосудах и системах высокого давления, где свойства среды предполагают применение высоколегированных металлов (например, сплавы на основе никеля).
Предохранительный клапан типа 5466 – решение для установок, где его подрыв явление редкое, а потому защитное покрытие, наряду с сильфоном обеспечивают достаточную защиту от коррозии со стороны выпуска.
Для взрывоопасных зон рекомендуется антистатический электропроводный состав на основе ПТФЭ с
углеродом, обладающий удельным объемным сопротивлением в пределах 106 Ом х см.
Сопло из спеченного без доступа газа ПТФЭ с углеродом обеспечивает низкую проницаемость атомов, молекул и ионов и, соответственно, защищает от коррозии входную камеру корпуса.
Металлическая опора для сопла препятствует текучести ПТФЭ с углеродом под давлением. Лишенная пор поверхность сопла предупреждает появление отложений.
Дополнительная защита от коррозии обеспечивается покрытием продувочной камеры корпуса проводящей двухкомпонентной краской SikaCor Zinc ZS.
Проводящий состав на базе ПТФЭ с углеродом совместно с проводящей двухкомпонентной краской SikaCor Ainc ZS, нанесенной на поверхность продувочной камеры, исключают искрообразование вследствие электростатических разрядов.
Сильфон из ПТФЭ со встроенной пластиной герметично уплотняет дистанцер и, таким образом, защищает его от загрязнения и коррозии. Диапазон установочных давлений для устройств с сильфоном из ПТФЭ отсчитывается от 0,5 бар.
Уплотнительная пластина из состава на основе ПТФЭ с 25 % углерода отличается от такой же из исходного тефлона большими рабочими пределами по температуре и давлению, а также повышенной механической прочностью, обеспечиваемой металлической опорой.
Чтобы приспособить клапан типа 5466 к условиям эксплуатации, сопло, диск, шток и тарелку пружины можно изготовить из других материалов.
Стандартная конструкция
Обратите внимание:
– Компания LESER оставляет за собой право вносить изменения.
– Фирма LESER может без предварительного уведомления применять материалы более высокого качества.
– Материал для любой детали можно изменить в соответствии с техническими требованиями заказчика.
– Все компоненты, работающие под давлением, выделены жирным шрифтом.
Конструкция с уравновешивающим сильфоном
Обратите внимание:
– Компания LESER оставляет за собой право вносить изменения.
– Фирма LESER может без предварительного уведомления применять материалы более высокого качества.
– Материал для любой детали можно изменить в соответствии с техническими требованиями заказчика.
– Все компоненты, работающие под давлением, выделены жирным шрифтом
Тип 5466
Стандартная конструкция
Тип 5466
Стандартная конструкция
Зона выпуска покрыта краской SikaCor Zinc ZS
Обратите внимание:
– Компания LESER оставляет за собой право вносить изменения.
– Фирма LESER может без предварительного уведомления применять материалы более высокого качества.
– Материал для любой детали можно изменить в соответствии с техническими требованиями заказчика.
– Все компоненты, работающие под давлением, выделены жирным шрифтом.
Тип 546
Процедура заказа – система кодирования
Тип 546
Процедура заказа – № артикулов
Тип 546
Размеры и массы
Стандартная конструкция Конструкция с уравновешивающим сильфоном
Тип 546
Расчеты давления и температуры
Тип 546
Информация для оформления заказа –
проточки фланцев
Пояснения к условным обозначениям и символам см. на стр. 00/11.
Замечание: проточки и уплотнительные поверхности обязательно отвечают требованиям упомянутых
стандартов на фланцы. Толщина фланца и его наружный диаметр могут отличаться от величин,
приведенных в подобном стандарте.
Тип 546
Информация для оформления заказа – запасные части
В комплект для переоборудования входят следующие компоненты:
Тип 546
Конструктивные исполнения
Тип 546
Разрешения на эксплуатацию
Тип 546
Пропускная способность
Расчет пропускной способности для воздуха и воды согласно стандарту AD 2000, инструкции А2, производится при сверхдавлении 10 %, температуре 0 °C и давлении 1013 мбар (воздух) или 20 °С (вода). Пропускная способность при давлении 1 бар и ниже рассчитана при сверхдавлении 0,1 бар.
Тип 5466
Пропускная способность
Расчет пропускной способности для воздуха и воды согласно стандарту AD 2000, инструкции А2, производится при сверхдавлении 10 %,
температуре 0 °C и давлении 1013 мбар (воздух) или 20 °C (вода). Пропускная способность при давлении 1 бар и ниже рассчитана при
сверхдавлении 0,1 бар
Тип 5466
Определение коэффициента рассхода
при ограничении подъема или действий
противодавления
Диаграмма для определения отношения высоты подъема к диаметру протока (h/d0)
в зависимости от коэффициента расхода (Kdr/aw)
Диаграмма для определения коэффициента расхода (Kdr/aw) или Kb в зависимости от отношения абсолютного противодавления к установочному давлению (pa0/p0)
Тип 447
Стандартная конструкция
Обратите внимание:
– Компания LESER оставляет за собой право вносить изменения.
– Фирма LESER может без предварительного уведомления применять материалы более высокого качества.
– Материал для любой детали можно изменить в соответствии с техническими требованиями заказчика.
– Все компоненты, работающие под давлением, выделены жирным шрифтом.
Работа в среде хлора
Хлор одно из наиболее важных исходных веществ, используемых в химической промышленности. Он применяется для производств винилхлорида и ПВХ, а также других хлорорганических соединений и промежуточных продуктов. Кроме того, хлор применяется для производства многих неорганических веществ, например, беленой бумаги и целлюлозы, а также для дезинфекции питьевой воды и плавательных бассейнов.
Работа в среде хлора
Замечание: в основном, компоновка предохранительного клапана должна привязываться к технологическим условиям (температуре, давлению и т. д.).
Особенности компоновки
Конструктивные особенности
Технология нанесения покрытия – изостатический производственный процесс
Покрытия из изостатического ПТФЭ успешно применяются повсюду, где используются самые агрессивные среды. Покрытие из ПТФЭ для литых металлических корпусов производится согласно технологии формовки с изостатическим прессованием. Корпуса с покрытием из ПТФЭ изготовляются в три основных этапа:
– подготовка поверхностей металлического корпуса, подлежащего облицовке;
– нанесение покрытия в ходе процесса спекания;
– окончательная механическая обработка.
Процедура заказа – система кодирования
Процедура заказа - № артикулов
Размеры и массы
Стандартная конструкция
Расчетные давления и температуры
1) Рабочие диапазоны давления и температуры для предохранительного клапана типа 447 зависят от
используемых в нем деталей из ПТФЭ.
На графике изображены рабочие диапазоны для:
I стандартного предохранительного клапана с
соплом из ПТФЭ, армированного стекловолокном, и
уплотнительной пластиной, изготовленной из стекла
BOROFLOAT;
II предохранительного клапана с металлическим соплом
и уплотнительной пластиной, изготовленной из сплава
Hastelloy®, никеля и т. п.
Информация для оформления заказа –
проточки фланцев и запасные части
Конструктивные исполнения
Разрешения на эксплуатацию
Пропускная способность
Расчет пропускной способности для пара, воздуха и воды согласно стандарту AD 2000, инструкции А2, производится при сверхдавлении 10 %,
температуре 0 °C и давлении 1013 мбар (воздух) или 20 °C (вода). Пропускная способность при давлении 1 бар (14,5 psig) и ниже рассчитана
при сверхдавлении в 0,1 бар (1,45 psig).
LEOП/Г/Ж = эффективная площадь отверстия согласно методике LESER для пара/газа/жидкости
LEOП/Г/Ж = эффективная площадь отверстия согласно методике LESER для пара, газов и жидкостей
Определение коэффициента расхода 
при ограничении подъёма
или действии противодавления
Диаграмма для определения отношения высоты подъема к диаметру протока (h/d0)
в зависимости от коэффициента расхода (Kdr/aw)
Диаграмма для определения коэффициента расхода (Kdr/aw) или Kb в зависимости от отношения противодавления к установочному давлению (pa0/p0)
Тип - 449
Конструктивные особенности
Для деталей предохранительных клапанов типа 449 проводятся испытания
защищенности от токсичных сред, зачастую в связи с коррозией.
Отличительные особенности клапанов типа 449:
– Трубопроводная система для продувки защитным газом.
Подробности см. на стр. 03/03.
– Уравновешивающий сильфон, компенсирующий противодавление, также защищает
дистанцер.
– В производстве деталей корпуса, а также наиболее глубоко спрятанных компонентов
штока используется ковка и штамповка. Это позволяет реализовать любые
требования, предъявляемые отдельными заказчиками к материалам, номинальным
давлениям, проточкам и уплотнительным поверхностям фланцев, а также расстояниям
от оси до торцевой поверхности. Воспользуйтесь для этого опросным листом на стр.
03/04 и 03/05.
Естественно, компания LESER готова дать рекомендации, касающиеся конфигурации
клапана типа 449 для конкретного характера применения.
Конструкция для продувки защитным газом
Если в системе формируется высокотоксичная среда, необходимо принять надлежащие
меры, чтобы исключить угрозу для людей и окружающей среды.
Один из способов, позволяющих избежать малейшей опасности, предусматривает
установку трубопроводной системы для продувки защитным газом.
В этом случае трубопроводная система охватывает все части предохранительного
клапана, в которых находится токсичная среда. По этой системе протекает защитный газ,
призванный:
– нейтрализовать высокотоксичную среду в случае утечки.
– Непрореагировавший при нейтрализации остаток выявляется в трубопроводной
системе защитного газа детекторами, о чем передается сигнал в диспетчерскую, где
можно предпринять все необходимые меры.
Клапаны типа 449 можно непосредственно встраивать в подобные трубопроводные
системы. При помощи соответствующего соединительного фланца и специальной
трубопроводной системы защитный газ перебрасывается со стороны входа на выход.
Конструкция трубопроводной системы обеспечивает омывание защитным газом всех
возможных мест утечки.
Процедура заказа – опросный лист
MTC: Акт испытаний по форме 3.1 согласно стандарту DIN EN 10204
–* = По умолчанию 3.1 = Не предусмотрен
= Редактируется 3.2
Заказчик компании LESER получает заполненный опросный лист вместе с подтверждением заказа
Процедура заказа – № артикулов
Размеры и массы
