Картинка:
Общие сведения
Предохранительные клапаны в сочетании с предохранительными мембранными устройствами LESER
Предохранительные клапаны в сочетании с предохранительными
мембранными устройствами LESER обеспечивают следующее:
3 Наивысшая герметичность.
3 Сочетание преимуществ предохранительных клапанов и
предохранительных мембранных устройств в комбинациях,
исследованных TЬV.
3 Контролируемая работа после разрушения в предохра ни-
тельном мембранном устройстве.
Почему предохранительные клапаны применяют
в сочетании с предохранительными мембранными
устройствами?
Применение комбинации предохранительного мембранного
устройства и предохранительного клапана решает следующие
проблемы:
• защита предохранительного клапана от коррозии или поверх-
ностных отложений;
• защита от условий рабочей среды, которые могут ухудшить
функциональные характеристики предохранительного клапана;
• обеспечение максимально возможной герметичности;
• частичное сохранение среды после разрушения в предохра-
нительном мембранном устройстве;
• исключение неконтролируемого останова системы после
разрушения в предохранительном мембранном устройстве;
• экономические преимущества в случае агрессивных сред.
Предохранительные клапаны в сочетании
с предохранительными мембранными
устройствами LESER:
• Отличаются длительным сроком службы.
• Абсолютно герметичны и отвечают наивысшим требованиям
к плотности (сформулированным, например, в законе ФРГ об
ограничении загрязнения воздуха).
• Увеличивают периодичность технического обслуживания. Кроме
того, это продлевает ресурс предохранительного клапана, а
значит, и экономическую эффективность системы.
• Позволяют проверять работоспособность предохранительного
клапана во время работы, сокращая тем самым простои
системы.
• Они недороги, и их поставка не задерживается, когда характер
применения диктует использование специальных материалов.
• Исключают чрезмерный нагрев предохранительного клапана
в высокотемпературных установках. Вследствие этого не
требуются материалы, отличающиеся высокой термостойкостью.
• Надежны, просты в установке и обращении.
• Доказали свою надежность в ходе получения сертификата
VdTЬV.
Применение предохранительных клапанов в сочетании с мем-
бранными предохранительными устройствами, изготовляемыми
компанией LESER, позволяет координировать проектирование,
подбор по размерам и поставку из одного источника.
|
Сферы применения
Предохранительные клапаны в сочетании с пре
дохранительными мембранными устройствами
LESER применяются в следующих случаях:
• Для вязких сред, склонных к слипанию, таких как
– марципан,
– битум.
• Для защиты предохранительного клапана от загрязнения
– сточными водами,
– угольной пульпой.
• Для достижения наивысшей герметичности при работе
– с токсичными или агрессивными средами (например,
хлором),
– дорогостоящими веществами (такими как фармацевтиче-
ские субстанции),
– в вакуумных установках.
• При использовании специальных материалов из экономических
соображений или для ускорения поставки, например,
– предохранительные клапаны из нержавеющей стали можно
защитить с помощью предохранительного мембранного
устройства из сплава Hastelloy®
Конструктивные особенности
• Клапаны размером от Dу25 до Dу40, от 1 до 16".
• Номиналы давления от Ру16 до Ру160, от класса 150 до класса
900.
• Давления подрыва от 0,6 до 200 бар / от 8,7 до 2900 psig.
• Материалы и диапазоны температур для мембранных
предохранительных устройств
 • Наибольшую герметичность обеспечивает технология оценки,
отвечающая закону ФРГ об ограничении загрязнения воздуха.
• Высокая точность активизации для заданных разгрузочных
давлений.
• Возможны рабочие давления, достигающие 98 % от минимального
установочного для мембранного предохранительного устройства,
что открывает перспективу оптимального использования системы.
• Не ухудшается кпд, кроме того, на характеристике клапана не
сдвигаются точки подрыва и открытия.
• Соответствие 3 % критерию: при подборе размеров мембранное
предохранительное устройство в расчет не принимается.
|
Предохранительные клапаны в
сочетании с предохранительными
мембранными устройствами LESER
Применение по всему миру
Предохранительные клапаны в сочетании с предохранительными
мембранными устройствами LESER опробованы и одобрены в
соответствии со стандартами VdTЬV. Комбинация применяется
на основании
– Стандарта EN ISO 4126-3.
– Документа AD 2000 (инструкция A1).
– Раздела 1 главы VIII норм и правил ASME.
Предохранительные клапаны в сочетании с предохранительными
мембранными устройствами LESER проходят индивидуальную
приемку с соблюдением многочисленных норм и правил.
Вследствие этого они применимы по всему миру. Например:
  |
Предохранительные клапаны в сочетании с предохранительными мембранными устройствами
Компоненты
Назначение и описание конструкции
|
Предохранительный клапан 1
Назначение
«Клапан, который автоматически, не используя какую-либо
энергию, кроме той, которой обладает поступающая в него
жидкость, сбрасывает некоторое ее количество, не допуская,
чтобы было превышено заданное безопасное давление.
По восстановлении нормального рабочего давления он
должен вновь закрыться, прекращая течение жидкости».
(Стандарт EN ISO 4126-1, § 3.1)
Описание конструкции
Компания LESER поставляет подпружиненные
предохранительные клапаны с управляющим контуром для
любого промышленного применения в среде пара, газов или
жидкостей. Подробные сведения о предохранительных клапанах
LESER см. в каталогах по изделиям или в Интернете по адресу
Зажимной элемент мембранного
предохранительного устройства 2
Назначение
Зажимной элемент – это узел, обеспечивающий фиксацию
мембранного предохранительного устройства, который также
не допускает прорыва жидкости наружу. Он зажимается между
фланцами впускного трубопровода и предохранительного
клапана. Монтаж производится на объекте. К этому зажимному
элементу подключается устройство контроля пространства под
мембраной.
Описание конструкции
В качестве зажимного элемента для мембранного
предохранительного устройства компания LESER применяет
изделие IG-KUB-Zweiteilhalter (двухкомпонентный зажимной
элемент) фирмы REMBE® GmbH SAFETY + CONTROL. Этот узел
предназначен для мембранного предохранительного устройства
BT-KUB со стержнями, продольно-изгибаемыми при сжатии.
Он состоит из впускной и выпускной части. После разрушения
предохранительное мембранное устройство подлежит замене.
Зажимной элемент, вообще говоря, можно использовать
повторно.
Герметичность мембранного предохранительного устройства
обеспечивается в зажимном элементе с помощью специальной
уплотнительной кромки, создающей контакт металла по металлу.
В пространстве между предохранительным мембранным
устройством и предохранительным клапаном контролируется
нарастание давления. Для этого в выпускной части предусмотрено
поперечное резьбовое отверстие, в которое ввинчивается
устройство контроля пространства под мембраной. Вследствие
того, что предохранительные клапаны снабжены разнотипными
соединениями, компания LESER предлагает двухкомпонентный
зажимной элемент IG-KUB в двух исполнениях:
– Конструкция S: Двухкомпонентный зажимной элемент для
предохранительных клапанов с соплом
половинной пропускной способности.
– Конструкция HS: Двухкомпонентный зажимной элемент для
предохранительных клапанов со сплошным
соплом.
Благодаря конструкции выпускной части, сброс всегда
производится по всей площади отверстия.
|
Мембранное предохранительное устройство 3
Назначение
Мембрана представляет собой компонент предохранительного
устройства, воспринимающий и реагирующий на давление. Это
разгрузочное устройство без самовозврата.
Описание конструкции
Компания LESER использует предохранительные мембранные
устройства BT-KUB (KUB – предохранительное мембранное
устройство со стержнями, продольно-изгибаемыми при сжатии),
которые выпускает фирма REMBE® GmbH SAFETY+CONTROL.
Это означает, что воспринимающая давление предохранительная
мембрана прогнута в обратном направлении. Иными словами,
предохранительная мембрана вогнута и состоит из двух слоев.
Давление разрушения в предохранительном мембранном
устройстве не зависит от затяжки фланцевых винтов. Оно
определяется по принципу Эйлера продольного изгиба
сжимаемого стержня. Благодаря подобному методу привязки
к давлению, используя станок с ЧПУ, в котором задействована
лазерная технология, можно реализовать очень малые допуски
на разрушение. Для установочного давления стандартный допуск
составляет –0 / +10 %. Возможно достижение и специальных
допусков. В этом случае требуемые допуски следует указать при
размещении заказа.
Устройство контроля пространства
под мембраной и манометр 4
Назначение
В соответствии с нормами и стандартами для предохранительных
клапанов в сочетании с предохранительным мембранным
устройством должно быть предусмотрено приспособление для
контроля пространства под мембраной. Его назначение:
1. Извещать о разрушении в предохранительном мембранном
устройстве.
2. Обеспечивать вентиляцию пространства, заключенного между
предохранительной мембраной и седлом предохранительного
клапана. Без вентиляции может возникнуть противодавление,
способное сместить точку разрушения.
Описание конструкции
Описание конструкции см. в главе «Устройство контроля
пространства под мембраной» на стр. 01/04.
|
Мембранное предохранительное
устройство
Компоненты предохранительного мембранного устройства BTKUB
Мембранное предохранительное устройство 3
включает следующее:
3.1 разрушающийся элемент;
3.2 уплотнительная мембрана;
3.3 идентификатор предохранительного
мембранного устройства.
|
Разрушающийся элемент 3.1
Назначение
В конструкцию разрушающегося элемента, используемого в
мембранном предохранительном устройстве BT-KUB, включены
продольно-изгибаемые стержни, которые воспринимают
давление. Этот элемент не контактирует со средой, поскольку
герметично отделен от нее уплотнительной мембраной (3.2). По
достижении установочного давления, продольно изгибаемые
стержни ломаются. Разрушающийся элемент, не разделяясь на
фрагменты, полностью открывает отверстие. Уплотнительная
мембрана полностью открывается при помощи встроенной
звездочки.
Описание конструкции
Толщина разрушающихся элементов, равно как и количество, а
также конструкция стержней, продольно-изгибаемых при сжатии,
зависит от давления. Конструкция разрушающегося элемента
привязывается к рабочим условиям. Материал частично
перфорируется при помощи лазера. Получившиеся бруски
представляют собой стержневые элементы, испытывающие
продольный изгиб.
Уплотнительная мембрана 3.2
Назначение
Уплотнительная мембрана представляет собой компонент,
зависящий от технологической среды. Она обеспечивает
герметичность и, кроме того, защищает разрушающийся
элемент от коррозии.
Описание конструкции
Уплотнительная мембрана представляет собой тонкую
металлическую пластину из материала с определенными
свойствами. Материал уплотнительной мембраны определяется
соответствующими рабочими условиями.
|
Идентификатор предохранительного
мембранного устройства 3.3
Назначение
Идентификатор предохранительного мембранного устройства,
иначе называемый табличкой с паспортными данными,
располагается вне доступа технологической среды. Характер
его установки и содержание отвечает действующим нормам и
стандартам. На табличке с паспортными данными приводится
следующая техническая информация:
– изготовитель;
– маркировка типа;
– номер производственной серии;
– проходное сечение;
– код или обозначение материала;
– максимальное воспринимаемое давление при комнатной
или рабочей температуре, в зависимости от того, какая
актуальна;
– минимальное воспринимаемое давление при комнатной
или рабочей температуре, в зависимости от того, какая
актуальна;
– используемое зажимное устройство, например, маркировка
типа или код по стандарту DIN;
– продуваемая сторона.
Описание конструкции
Крепление таблички с паспортными данными к разрушающемуся
элементу неразборное.
|
Устройство контроля
пространства под мембраной
Компоненты устройства контроля пространства под мембраной
|
Устройство контроля пространства под
мембраной 4
Устройство контроля пространства под мембраной конструктивно
реализовано в виде сифона и состоит из следующих элементов:
4.1 трубный фитинг;
4.2 сифон;
4.3 уплотнительное кольцо;
4.4 перепускной клапан на случай чрезмерного расхода;
4.5 штуцер для подключения манометра, включая
уплотнительное кольцо;
4.6 манометр.
Описание конструкции
Сифон вместе с уплотнительным кольцом и перепускным
клапаном (называемым также расширительным) при помощи
трубного фитинга (иначе именуемого двойным ниппелем)
монтируется с выпускной стороны двухкомпонентного зажимного
элемента. При установке следует позаботиться, чтобы стрелка на
перепускном клапане, срабатывающем при излишнем расходе,
была направлена в сторону свободного выхода. Это гарантирует
работоспособность встроенного в него шарика.
Предостережение:
Закрывать выход перепускного клапана, срабатывающего при
чрезмерном расходе, категорически запрещается.
Штуцер для подключения манометра, (включая уплотнительное
кольцо) монтируется на сифоне. Сифон гарантирует, что
накопившийся конденсат не воспрепятствует работе манометра.
|
Манометр 4.6
Описание конструкции
Компания LESER предлагает манометры различны
конструкций:
Стандартный манометр: Ш 63, G1/4, класс устройства 1, IP 65
Манометр со следящим
указателем: Ш 100, G1/2, класс устройства 1, IP 65
Контактный манометр: Ш 100, G1/2, класс устройства 1, IP 65
|
Нормы и стандарты
Нормы и стандарты, актуальные для предохранительных клапанов
в сочетании с предохранительными мембранными устройствами
|
AD 2000, инструкция A1, § 5.4.1.1
Предохранительные мембранные устройства могут устанав-
ливаться либо перед, либо после предохранительных клапанов.
Возможна также такая компоновка: предохранительное
мембранное устройство – предохранительный клапан –
предохранительное мембранное устройство.
Стандарт EN ISO 41263, § 3.1
В собранном виде предохранительное мембранное устройство
отстоит от входа в предохранительный клапан не более, чем на
пять номинальных размеров впускной трубы.
|
Глава VIII норм и правил ASME, § UG127 3b
Устройство с разрушающимся диском можно монтировать
между предохранительным клапаном и сосудом.
Стандарт API 520, часть 2, § 4.6
Устройство с разрушающимся диском можно монтировать
между предохранительным клапаном и сосудом или со стороны
выпуска из предохранительного клапана.
|
Требования к предохранительным клапанам
в сочетании с предохранительными
мембранными устройствами
|
1 В предохранительных мембранных устройствах, устанав-
ливаемых перед предохранительными клапанами,
следует применять разрушающиеся элементы, которые не
разделяются на фрагменты.
2 Пространство или объем, заключенные между предохра-
нительным мембранным устройством и предохранительным
клапаном, должны подбираться так, чтобы разрушающийся
элемент мог открываться беспрепятственно.
3 Пространство между двумя защитными устройствами
следует вентилировать, иначе в нем может возникнуть
противодавление, которое способно изменить установочное
давление предохранительного мембранного устройства по
сравнению с заданным для предохранительного клапана.
|
4 Следует также предусмотреть возможность слива
накопившегося конденсата из области между мембранным
предохранительным устройством и предохранительным
клапаном.
5 Необходимо позаботиться об устройстве, которое выявляет
утечки в предохранительном мембранном устройстве, а
также разрушение в нем.
6 Впускные трубопроводы и предохранительные мембранные
устройства, предшествующие предохранительным
клапанам, должны конструироваться так, чтобы потери
давления в питающей линии при отводе с максимальным
массовым расходом не превышали 3 % от разности между
допустимым давлением и внешним противодавлением.
|
Установка и техническое обслуживани
|
Определение размеров
комбинированного устройства
Оптимальное соответствие между предохранительными
клапанами LESER и мембранными предохранительными
устройствами BT-KUB было установлено в ходе испытаний,
проводившихся компанией REMBE® GmbH SAFETY+CONTROL.
При разрушении в мембранном предохранительном устройстве,
установленном на впускном трубопроводе предохранительного
клапана, потери отсутствуют. Это означает, что комбинация может
рассчитываться, как отдельный предохранительный клапан, что и
было подтверждено TЬV в ходе сертификации этих устройств.
Однако, определяя размеры для комбинированного устройства
согласно разделу 1 главы VIII норм и правил ASME, необходимо
в ходе расчета кпд собственно предохранительного клапана
воспользоваться поправочным коэффициентом, равным 0.9.
Компания LESER рекомендует, чтобы давление разрушения
в мембранном предохранительном устройстве было равно
установочному для предохранительного клапана.
Монтаж комбинированного устройства
Установочный штифт гарантирует, что мембранное
предохранительное устройство будет установлено в
надлежащей позиции. Мембранное предохранительное
устройство (BT-KUB, которое предварительно установлено в
двухкомпонентном зажимном элементе IG-KUB) располагается
между соединительными фланцами с креплением винтами.
Стрелки на зажимном элементе направлены по ходу течения.
Пользователь обязан позаботиться о надлежащих уплотнениях
стыков между зажимным элементом и соединительными
фланцами. Двухкомпонентный зажимной элемент IG-KUB
подходит к фланцам, выполненным по стандартам EN или
ASME. По заявке уплотнительные поверхности и размеры
зажимного элемента можно привести в соответствие с любыми
действующими стандартами.
Подрыв комбинированного устройства
Подрыв мембранного предохранительного устройства
происходит без разрушения на фрагменты с обеспечением
беспрепятственного протока по всей площади отверстия. При
сбросе полностью гарантируется пропускная способность. После
подрыва система сохраняет работоспособность, несмотря на
разрушение в мембранном предохранительном устройстве,
поскольку предохранительный клапан вновь закрывается и
принимает на себя функцию защиты. С учетом характера
применения мембранное предохранительное устройство
подлежит, возможно, скорейшей замене.
|
Замена мембранных
предохранительных устройств
Каждое мембранное предохранительное устройство
производится для определенного установочного давления. В
этой связи компания LESER рекомендует сразу же заказывать
их по несколько штук, чтобы иметь достаточный запас.
Техническое обслуживание
Мембранные предохранительные устройства KUB обычно
необслуживаемые. Тем не менее, чтобы избежать внезапного
разрушения и, соответственно, утечек в результате повреждения
и/или износа, а также истирания, коррозии и т. п., рекомендуется
проводить, по крайней мере, раз в год визуальную проверку.
Периодичность технического обслуживания предохранительных
клапанов может быть распространена и на устанавливаемые
перед ними по ходу потока мембранные предохранительные
устройства. Это увеличивает срок службы подобных клапанов.
Предохранительный клапан LESER в сочетании с мембранным
предохранительным устройством KUB серии V обладает
дополнительным преимуществом: его установочное давление
можно проконтролировать, без демонтажа, т. е., оставляя его
на штатном месте. Гидравлические испытания проводятся с
помощью устройства контроля пространства под мембраной.
Давление под мембраной предохранительного устройства может
превышать давление разрушения в 1,35 раза. Частые проверки
работоспособности предохранительного клапана не влияют на
функциональность и время задержки срабатывания мембранного
предохранительного устройства.
|
Характеристики материалов
Материалы и диапазоны давления для предохранительных
мембранных устройств BTKUB
С учетом агрессивности среды возможны различные комбинации материалов. Давление разрушения зависит от температуры и
номинального диаметра. Ниже приведены примеры возможных сочетаний материалов
Изменения давления разрушения,
связанные с температурой
При подборе предохранительных мембранных
устройств особого внимания заслуживает
влияние температуры. Давления разрушения
обычно определяют при температуре около
20 °C. Если возникнет необходимость
в протоколах испытаний можно указать
давления разрушения как для комнатной, так
и для рабочей температуры.
На иллюстрации показана зависимость
давления разрушения от температуры в
мембранных предохранительных устройствах,
изготовленных из различных материалов.
Сигнальный разрывной дискигнальный разрывной диск
Мембранное предохранительное устройство установлено после
предохранительного клапана по ходу потока.
|
Если мембранное предохранительное устройство установлено
после предохранительного клапана по ходу потока, используются
сигнальные разрывные диски. Сигнальный разрывной диск
позволяет отображать локальное состояние системы,
например, в диспетчерской. Сигнал подается при разрушении
разрывного элемента (сигнальной проволоки). Сигнализация
не прекращается и после того, как давление в трубопроводах
системы нормализуется, поскольку целостность разрывного
элемента не восстанавливается. Компания LESER в качестве
специального технического решения предлагает комбинацию
предохранительного клапана с установленным на его выходе
мембранным предохранительным устройством.
Монтаж
Сигнальный разрывной диск монтируется с выпускной
стороны предохранительного клапана, непосредственно между
фланцем и выходным трубопроводом этого клапана. Этот диск
рассчитывается на небольшое сверхдавление, максимум, 1 бар.
В этой связи необходимо позаботиться, чтобы противодавление
не могло повлечь преждевременный разрыв сигнального диска,
что приведет к ложному срабатыванию.
Конструкция и материал
Сигнальный разрывной диск состоит из следующих основных
компонентов:
– две уплотнительные мембраны;
– два уплотнительных кольца;
– один сигнальный элемент.
Уплотнительные кольца подбираются с учетом сжатия
сигнального разрывного диска между соответствующими
фланцами.
Уплотнительная мембрана изготовляется из обычной
нержавеющей стали, поскольку материал в этом случае не
должен отвечать каким-либо специальным требованиям к
качеству.
|
Нормативные требования к мембранным
предохранительным устройствам,
устанавливаемым на выходе
1. Давление разрушения для мембранного предохранительного
устройства должно быть существенно ниже установочного
давления предохранительного клапана, на выпуске из
которого оно устанавливается. Оно должно подбираться
так, чтобы увеличение противодавления (вследствие утечек
или в начале подрыва) в объеме, заключенном между
предохранительным клапаном и мембранным устройством, не
влияло на характеристику подрыва этого клапана.
2. В выпускном трубопроводе потери не должны превышать
допустимое противодавление, указанное изготовителем для
предохранительного клапана.
|
Процедура заказ
Оформление заказа на предохранительные клапаны в сочетании
с предохранительными мембранными устройствами
Пример заказа и используемые при этом коды
Двухкомпонентный зажимной
элемент IG-KUB
Артикулы, номиналы давлений фланцев,
уплотнительные поверхности и материалы
Предохранительное мембранное
устройство BT-KUB
Артикулы, сертификаты, материалы и допуски
Устройство контроля
пространства под мембраной
Артикул и подбор манометра
Комбинация
Размеры
