Клапан отсечной пзк. Предохранительно-запорные клапаны пзк

Клапаны предохранительные запорные ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа потребителю при повышении или понижении контролируемого давления газа относительно установленных значений. Рабочая среда – природный газ по ГОСТ 5542-2014.
Выпускаются по ТУ 3712-021-12213528-2011

ООО ПКФ ЭКС-ФОРМА является разработчиком и производителем предохранительно-запорных клапанов ПЗК с диаметрами условного прохода 50, 100 и 200 мм.

Клапаны предохранительные запорные ПЗК предназначены для герметичного перекрытия газопроводов в случае выхода давления газа за контролируемые пределы.

Применение в клапане-отсекателе мембраны с большой активной площадью и минимального количества трущихся деталей повышает точность и надежность срабатывания.

Клапаны ПЗК автоматически закрываются при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие запорных клапанов производится вручную. Произвольное открытие клапанов исключено.

Срок службы клапана ПЗК не менее 30 лет, гарантия 3 года,

Межремонтный интервал – 7 лет.

Клапаны ПЗК автоматически закрываются при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие производится вручную. Произвольное открытие клапанов исключено.

Клапаны выпускаются в двух исполнениях по давлению – с низким или высоким выходным давлением, в трех исполнениях по условному проходу - DN 50, DN 100, DN 200 и в двух исполнениях по расположению рукоятки взвода – правое или левое.

Правым исполнением Клапана считается такое исполнение, при котором рукоятка взвода расположена справа, если смотреть на входной фланец Клапана по ходу газа.

Расположение рукоятки взвода слева считается левым исполнением Клапана.

Преимущества запорного клапана ПЗК:

- принципиально новая конструкция прибора и отсутствие внешних исполнительных механизмов исключают ложные срабатывания клапана;
- конструкция прибора исключает смещение рабочего клапана относительно седла;
- минимальное количество трущихся деталей шарикового затвора повышает точность и надежность работы;
- конструкция запорного механизма успешно опробована в течение нескольких лет в клапане-отсекателе регулятора РДК.

Технические характеристики клапанов ПЗК

Наименование параметра	ПЗК-50Н	ПЗК-50В	ПЗК-100Н	ПЗК-100В	ПЗК-200Н	ПЗК-200В
Рабочая среда	Природный газ ГОСТ 5542-2014
Условный проход, DN, мм	50	50	100	100	200	200
Максимальное входное давление, МПа	1,2	1,2	1,2	1,2	0,6/1,2	0,6/1,2
Пределы настройки контролируемого давления: - при понижении давления, Кпа - при повышении давления, Кпа	0,4-3	3-30	0,4-3	3-30
Точность срабатывания, %, не более	2	5	2	5	2	5
Класс герметичности	"А" по ГОСТ 9544-2015
Строительная длина, мм	230±1,5	230±1,5	350±2	350±2	600±2	600±2
Габаритные размеры, не более: - длина, мм - ширина, мм - высота, мм
Соединение с газопроводом	Фланцевое по ГОСТ 33259-2015
Масса, кг, не более	19	19	30	30	141	141

Преимущества запорного клапана ПЗК

Производство

Эксплуатация

Корпус из алюминиевого литья

Детали корпуса изготавливается в собственном литейном цеху из литьевых марок алюминия.

Исключены ложные срабатывания

Принципиально новая конструкция прибора и отсутствие внешних исполнительных механизмов исключают ложные срабатывания клапана

Мембранное полотно EFFBE

Французское мембранное полотно фирмы EFFBE обеспечивает высокую эластичность и сохраняет свои первоначальные свойства в температурном режиме от -40°С до + 60°С.

Высокая степень надежности

Точность срабатывания клапана находится в пределах 1-2% от заданных настроек для высокого давления газа и 5% для низкого давления.

Шариковая конструкция затвора

Принципиально новая шариковая конструкция затвора с минимальным количеством трущихся деталей повышает точность и надежность работы.

Исключено произвольное открытие клапана

Конструкция клапана исключает самопроизвольное открытие в случае срабатывания. Повторный запуск возможен только вручную.

Смазка Wurth sabesto

В подвижном механизме клапана ПЗК применяется смазка wurth sabesto, которая обеспечивает работу регулятора

как при высоких, так и при низких температурах.

Время срабатывания менее 1 секунды

Время герметичного закрытия клапана составляет менее 1 секунды при повышении или понижении давления. Взвод клапана производится простым поворотом рукоятки.

Контроль качества

Перед отправкой заказчику каждый клапан проверяется на работоспособность в условиях, имитирующих реальные режимы эксплуатации.

Исключено смещение рабочего клапана

Конструкция прибора исключает смещение рабочего клапана относительно седла, что позволяет сохранять герметичность затвора класса «А» на весь срок службы.

Устройство клапана ПЗК

Клапан имеет фланцевый корпус вентильного типа поз.1. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном поз.2 с резиновым уплотнителем. Клапан свободно висит на штоке поз.3, который перемещается в направляющих ступицы поз.4 и сепаратора поз.5, установленных в головке поз.6.

Шток одновременно является перепускным клапаном, служащим для выравнивания давления до и после клапана перед его открытием.

Открытие клапана производится рукояткой поз.7, надетой на ось поз.8 с насаженной на нее вилкой поз.9.

Закрытие клапана осуществляется пружиной поз.10.

Внутренняя полость головки образует подмембранную полость контролируемого давления.

Подвижная система мембранного типа поз.11 крепится между головкой и крышкой поз.12. В центральной части подвижной системы смонтирована каретка поз.13, которая при помощи шариков поз.14, установленных в сепараторе запирает шток при его взводе.

Внутри крышки помещается механизм регулировки контролируемого давления. Шпилька поз.15 с упором поз.16 упирается в каретку подвижной системы. На упор надета шайба поз.17, которая опирается на выступы стакана крышки поз.18. Между упором и регулировочным винтом поз.19 установлена малая пружина поз.20, определяющая настройку на понижение контролируемого давления, усиление настраивается вращением регулировочного винта поз.19.

На шайбу поз.17 нижним торцом опирается пружина поз.21, определяющая настройку на повышение контролируемого давления, усилие пружины изменяется путем вращения регулировочного стакана поз.22. Контролируемое давление подается под мембрану через ниппель.

Принцип работы клапана ПЗК

Взвод Клапана производится поворотом рукоятки поз.7, на одной оси, с которой крепится вилка. В результате осевого перемещения штока перепускной клапан открывается, и давление в полостях корпуса выравнивается. Что дает возможность открыть основной клапан.

При заданном выходном давлении мембрана вместе с кареткой поз.13 занимает нейтральное положение. Бурт каретки удерживает шарики поз.14 от радиального перемещения. Бурт штока поз.3 упирается в шарики, блокируя осевое движение штока. Пружина поз.21 нижним своим торцом через шайбу упирается в выступы стакана крышки и не оказывает давления на мембрану.

Упор поз.16 отрегулирован на шпильке поз.15 таким образом, что при нахождении мембраны в нейтральном положении он находится в контакте с шайбой поз.17, а шпилька с кареткой мембраны.

При повышении или понижении выходного давления до значений настройки срабатывания происходит перемещение (соответственно вверх под действием давления или вниз под действием пружины поз.20) мембраны вместе с кареткой поз.13. Шарики перемещаются в радиальном направлении, освобождая шток. Под воздействием пружины поз.10 клапан поз.2 поджимается к седлу, перекрывая поток газа.

Подготовка клапана ПЗК к работе

Клапан не должен устанавливаться в окружающих средах, разрушающе действующих на чугун, алюминий, сталь, резину и цинковое покрытие. Клапан монтируется на горизонтальном участке трубопровода перед регулятором давления. Мембрана должна занимать горизонтальное положение. Вход газа должен соответствовать стрелке, отлитой на корпусе.

Импульсная трубка должна быть присоединена к ниппелю (приварена) и по возможности иметь уклон от головки вниз и не иметь участков с противоположным направлением уклона, в которых может скопиться конденсат.

Присоединение трубки к нижней четверти горизонтального трубопровода, в котором контролируется давление, не допускается. Импульс берется после регулятора давления. Качество монтажа проверить путем испытания на герметичность рабочим давлением с нанесением мыльной эмульсии на местах соединений. Утечки не допускаются.

Порядок настройки и работы клапана ПЗК

По окончании монтажа и опрессовки клапана следует произвести настройку на рабочие параметры.

Предохранительные устройства предназначаются для предупреждения повышения давления выше заданной величины и предотвращения движения среды в направлении, обратном заданному. В качестве предохранительной арматуры используются обратные, запорные, сбросные, скоростные клапаны.

Предохранительные запорные клапаны (ПЗК ) применяются для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае изменения его давления в контролируемой точке сверх заданных пределов. Они устанавливаются в ГРП (ГРУ), на газовых разводках, перед горелками газопотребляющих агрегатов.

Точность срабатывания ПЗК должна составлять ±5 % заданных контролируемых величин давления для ПЗК, установленных в ГРП, и ±10 для ПЗК в шкафных ГРП (ГРУ). В основном для ГРП (ГРУ) и крупных газопотребляющих агрегатов используются предохранительные запорные клапаны ПКВ и ПКН с диаметрами условного прохода 50, 80, 100 и 200 мм. В мембране клапана ПКВ применена более жесткая пружина, что позволяет использовать его на газопроводах высокого давления.

В шкафных ГРУ используется малогабаритный запорно-пре-дохранительный клапан ПКК-40, рассчитанный на входное давление 0,6 МПа (табл. 4.2).

Мосгазниипроектом для постепенной замены клапанов ПКВ и ПКН разработаны клапаны КПВ и КПН с максимальной пропускной способностью при рабочем давлении 1,2 МПа для КПН (В)-50 -5800 м3/ч, для КПН (В)-100 - 18000.

Клапаны КПВ в отличие от ПКВ можно настраивать на срабатывание при повышении давления в контролируемой точке до 0,72 МПа и, следовательно, поддерживать при необходимости в газопроводах давление, близкое к 0,6 МПа.

Предохранительные сбросные устройства (ПСУ ) предназначены для удаления в атмосферу некоторого избыточного объема газа на газопроводе после регулятора с целью предотвращения повышения давления выше заданного допустимого предела. Предохранительные сбросные клапаны, в том числе встроенные в регуляторы давления, должны обеспечивать начало открытия при превышении установленного максимального рабочего давления не более чем на 5 % и полное открытие при превышении этого давления не более чем на 15 %.

Плотность закрытого затвора ПСУ должна соответствовать 1 классу герметичности.

Подводящий к ПСУ газопровод должен иметь минимальное количество поворотов, диаметр не менее 20 мм и присоединяться к участку газопровода после регулятора, как правило, следом за расходомером.

На сбросном трубопроводе целесообразно установить штуцер с пробкой или краном для подключения газоанализатора или газоиндикатора, а при их отсутствии - для отбора проб в стеклянный или резиновый сосуд. Диаметр сбросного трубопровода от ПСУ должен быть не меньше диаметра выходного патрубка ПСУ и выводиться наружу в место, где обеспечиваются условия для безопасного рассеивания газа (не менее чем на 1 м выше карниза здания), а также оборудоваться устройством (оголовком), исключающим возможность попадания в трубопровод атмосферных осадков. Довольно часто вместо специального оголовка конец сбросного трубопровода просто изгибают, направляя устье горизонтально или вертикально вниз. Это недопустимо, так как приводит к заполнению газом здания ГРП.

На газопроводах среднего (более 0,05 МПа) и высокого давления используют сбросные предохранительные полноподъемные клапаны ССПК-4Р с рычагом для контрольной продувки. Клапаны предназначены для сброса газа непосредственно в атмосферу или через сбросной трубопровод, гидравлическое сопротивление которого не должно быть более 0,1 рабочего давления. В зависимости от давления настройки клапан комплектуют пружиной.

Входной патрубок клапана соединяют с контролируемым участком газопровода после регулятора. Настройка клапана на открытие регулируется сжатием пружины. В крышке размещено отжимное устройство, которое позволяет производить контрольную продувку: при нажиме на наружный рычаг поворачивается валик, жестко соединенный с ним кулачок отводит вверх гайку, навернутую на резьбу штока. При подъеме штока и плунжера осуществляется принудительная продувка клапана. Согласно заводской инструкции, принудительный подъем плунжера рычагом следует производить при давлении на 10 % меньше рабочего. При отсутствии давления во входном патрубке контрольный подъем не допускается.

Предохранительно-сбросной мембранно-пружинный клапан (ПСК) устанавливают на газопроводах низкого и среднего давлений. Газ из газопровода после регулятора поступает на мембрану 3 клапана ПСК. Если давление газа больше давления пружины 2 снизу, то мембрана отходит вниз, клапан открывается, и газ идет на сброс. Как только давление газа станет меньше усилия пружины, клапан закрывается. Сжатие пружины регулируют винтом 1 в нижней части корпуса.

Для повышения надежности работы ПСК при его сборке необходимо: очистить клапанное устройство от механических частиц и убедиться, что на кромке седла и на уплотняющей резине золотника нет царапин или забоев; добиться соосности расположения золотника сбросного клапана с центральным отверстием мембраны.

Пружинные ПСУ типа ППК-4, СППК-4, СППК-4Р монтируют на газопроводах среднего или высокого давления в вертикальном положении. Диаметр сбросного трубопровода должен быть не менее диаметра выпускного патрубка. Клапаны имеют набор пружин и могут применяться в большом диапазоне давлений

Гидравлический предохранитель (ГП) конструктивно представляет собой стальной сварной цилиндр с патрубками, занолненный жидкостью. Один конец первого патрубка соединен с газопроводом, а другой проходит через сосуд почти до дна. Второй патрубок соединен с трубопроводом, сбрасывающим газ в атмосферу. Высота столба жидкости определяет давление, при котором начинается сброс газа из газопровода.

При повышении давления газа сверх установленного предела газ прорывается через жидкость (барботирует) в верхнюю часть цилиндра и по второму патрубку сбрЬсывается в атмосферу.

В качестве запорной жидкости при положительной температуре используют воду, при отрицательной - веретенное масло или глицерин.

Для уменьшения испарения воды на поверхность наливают тонкий слой масла.

Недостатком ГП является его громоздкость, а также ограниченная применяемость - только Б системах газопроводов низкого или среднего давления (0,002...0,02 МПа).

Обратные клапаны применяются в системах газоснабжения сжиженного газа на ГНС, ГНП, в автомобильных цистернах сжиженного газа. Затвор в этих клапанах открывается под действием потока среды, а при изменении его направления на обратное - закрывается.

Обратные клапаны могут быть поворотными (захлопочного типа) и подъемными (вентильного типа).

Скоростные клапаны являются защитными устройствами, предохраняющими от слишком больших расходов сжиженного газа при разрыве трубопроводов или арматуры. Они рассчитаны на пропуск номинального расхода газа или жидкости в любом направлении и закрытие при слишком большом расходе в одном направлении. Наличие скоростных клапанов в системе газопроводов автоцистерны или емкостей требует плавного открытия вентилей, так как при резком их открывании скоростной клапан может закрываться.

Предохранительные запорные клапаны (ПЗК) устанавливаются перед регулятором (по ходу газа) для автоматической отсечки газа к регулятору в случаях отклонения его давления от установленного верхнего или нижнего предела. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимального рабочего давления газа после прохождения через регулятор более чем на 25%. Нижний предел срабатывания ПЗК определяется по результатам наладки газового оборудования, исходя из возможности погасания горелок и проскока пламени.

Сигнал об отклонении давления газа от заданного значения поступает к ПЗК по импульсной трубке, присоединенной к газопроводу выходного давления, что и вызывает срабатывание клапана.

ПЗК устанавливают на горизонтальном участке газопровода перед регулятором. Во избежание сотрясения ПЗК устанавливаются на неподвижную опору. Точность срабатывания ПЗК, устанавливаемых в ГРП, должна составлять ±5% от заданных значений контролируемого давления. Включение в работу регулятора давления в случае прекращения подачи газа должно производиться после выявления причины срабатывания ПЗК и принятия мер по устранению неисправности.

В эксплуатации встречаются следующие типы ПЗК: ПК (сняты с производства), ПКН (ПКВ), ПКК-40, КПЗ и др.

Клапаны типа ПКН (ПКВ) - это полуавтоматические запорные устройства, предназначенные для герметичного перекрытия подачи неагрессивных газов. Клапан автоматически закрывается при выходе контролируемого давления за установленные верхний или нижний пределы. Открытие клапана производится только вручную. Самопроизвольное открытие клапана исключено.

Клапаны данного типа выпускаются с диаметрами условного прохода (Д у) 50, 80, 100, 200 мм в следующих модификациях: ПКН - предохранительный клапан низкого контролируемого давления; ПКВ - предохранительный клапан высокого контролируемого давления.

Клапан состоит из корпуса вентильного типа с седлом, промежуточной головки, штампованной крышки головки, плунжера с резиновым уплотнением со встроенным перепускным клапаном, механизма регулировки контролируемого давления, мембранного привода, анкерно-рычажной системы.

В открытом (взведенном) состоянии плунжер и соединенный с его штоком рычаг подняты, штифт рычага сцеплен с крючком анкерного рычага. Ударник нижним концом упирается в выступ анкерного рычага. Штифт ударника сцеплен с выступом на конце коромысла: само сцепление возможно при условии, если давление газа под мембраной находится в пределах настройки.

При открывании клапана сначала придет в движение шток, перепускной клапан откроется и давление газа в полости корпуса выровняется, что даст возможность открыть основной клапан (без значительного усилия). При закрывании клапана плунжер садится на седло, затем под действием рычага закрывается и перепускной клапан.

Внутри стакана, ввальцованного в крышку, помещается механизм регулировки контролируемого давления, а между головкой и крышкой зажата мембрана со штоком. В резьбовое отверстие верхнего торца штока мембраны ввернут регулировочный винт, на который надета тарелка, опирающаяся на выступы стакана крышки. В торцевое углубление регулировочного винта острием опирается шпилька. На резьбовую часть шпильки навернута гайка, на торец которой опирается малая пружина, предназначенная для настройки нижнего предела контролируемого давления. На тарелку опирается большая пружина, предназначенная для настройки верхнего предела контролируемого давления. Усилие малой пружины регулируют перемещением гайки при вращении верхней шпильки, а усилие большой пружины - перемещением гайки при вращении регулировочной втулки. Импульс контролируемого давления поступает под мембрану по импульсной трубке.

В случае, когда выходное давление газа превысит допустимый верхний предел, мембрана со штоком поднимется и сожмет большую пружину. Левый конец коромысла поднимется, правый выйдет из зацепления со штифтом молотка. Молоток упадет и ударит по концу анкерного рычага, который выйдет из зацепления с грузовым рычагом и упадет, в результате чего плунжер опустится на седло. При снижении выходного давления ниже предела, установленного малой пружиной, мембрана со штоком начнет опускаться, правый конец коромысла переместится вверх, выйдет из зацепления со штифтом молотка. В результате, как и в предыдущем случае, плунжер опустится на седло и перекроет проход газа.

Вход газа в клапан должен соответствовать стрелке, отлитой на корпусе. Клапан рассчитан на максимальное входное давление газа 12 кгс/см 2 .

Клапан ПКВ отличается от ПКН более сильной пружиной, наличием дополнительного диска, уменьшающего эффективную площадь мембраны, и отсутствием тарелки мембраны. Это позволяет настраивать ПКВ на более высокие значения давления срабатывания, чем ПКН.

Настройка клапана производится слесарем по газовому оборудованию. Сначала клапан настраивается на нижний предел, а затем на верхний. Проверка параметров срабатывания ПЗК должна выполняться не реже одного раза в три месяца, а также по окончании ремонта оборудования.

Эксплуатацию установок, использующих газовое топливо, обслуживающий персонал предприятия осуществляет по производственным инструкциям, разработанным на основании инструкций заводов-изготовителей с учетом местных условий и утвержденным главным инженером предприятия или лицом, на которое возложены обязанности технического руководителя предприятия.

Допускается эксплуатация газоиспользующих установок без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала при оборудовании их системой автоматизации, обеспечивающей безаварийную работу и противоаварийную защиту в случае неполадок.

Сигналы о загазованности и неисправности оборудования, состоянии охранной сигнализации помещения, в котором оно размещено, должны выводиться на диспетчерский пункт или в помещение с постоянно присутствующими там работниками, способными направить по указанному адресу персонал для принятия мер или оперативно передать информацию в организацию, с которой заключен договор на обслуживание.

Режим работы газифицированных агрегатов должен соответствовать картам (табл. 9.1), утвержденным главным инженером предприятия. Режимные карты должны быть вывешены у агрегатов и доведены до сведения обслуживающего персонала.

Основное назначение режимной карты - обеспечение устойчивого теплового режима газоиспользующей установки и экономичного сжигания топлива с минимальным коэффициентом избытка воздуха.

На каждую газоиспользующую установку после испытания ее на разных режимах горения для получения разной производительности пусконаладочная организация составляет режимную карту на три и более режима, каждый из которых имеет строгую зависимость между параметрами.

Основные параметры режимной карты

Параметр		Размерность	Значение
Паропроизводительность
Давление пара
Давление воды
Давление газа перед горелками
Расход топлива
Давление воздуха на горение	за вентилятором
	первичного
	вторичного
Разрежение в топке
Разрежение за котлом
Разрежение за экономайзером
Температура воды до экономайзера
Температура воды за экономайзером
Температура про- дуктов сгорания	за котлом
Температура про- дуктов сгорания	за экономайзером
Состав продуктов сгорания топлива	за котлом
	за котлом
	за экономайзером
	за экономайзером
Коэффициент избытка воздуха	за котлом
Коэффициент избытка воздуха	за экономайзером
Потери тепла котлоагрегатом	с прод. сгорания
	с хим. недожогом
	в окру ж. среду
КПД котлоагрегата брутто
Удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал тепла при среднеэксплуатационном КПД = 92,8 %		Условное топливо на Гкал

Перечислим исходные данные при составлении режимной карты :

- для паровых котлов: паропроизводительность, давление пара в котле, температура питательной воды, теплота сгорания топлива (Qh );
- для водогрейных котлов: температура воды на входе и выходе из котла, давление воды на входе и выходе из котла, расход воды, проходящей через котел, теплота сгорания топлива (З н).

Остальные параметры режимной карты определяют путем лабораторных анализов состава дымовых газов и расчетов.

При растопке, отключении горелок, переходе с одного режима работы на другой персонал должен строго придерживаться режимов горения, указанных в режимной карте.

Режимные карты необходимо корректировать один раз в три года, а также после ремонта агрегатов.

Предохранительные устройства подразделяются на запорные и сбросные. Предохранительно-запорные устройства (запорные клапаны) - устройства, обеспечивающие прекращение подачи газа, у которых скорость приведения рабочего органа в закрытое положение составляет не более 1 сек. Предохранительно-сбросные устройства (сбросные клапаны) - устройства, обеспечивающие защиту газового оборудования от недопустимого повышения давления газа в сети.

Предохранительно-запорные устройства устанавливают перед регулятором давления газа. Их мембранная головка через импульсную трубку соединена с газопроводом конечного давления. При увеличении конечного давления сверх установленных норм ПЗК автоматически отсекают подачу газа на регулятор.

Предохранительно-сбросные устройства, применяемые в ГРП, обеспечивают сброс избыточного количества газа в случае неплотного закрытия ПЗК или регулятора. Монтируют их на отводящем патрубке газопровода конечного давления, а выходной штуцер подключают к отдельной свече. Если технологический процесс потребителей газа предусматривает непрерывную работу газовых горелок, то ПЗК не устанавливают, а монтируют только ПСК. В этом случае необходимо установить сигнализаторы давления газа, оповещающие о повышении давления газа сверх допустимой величины. Если ГРП (ГРУ) снабжает газом тупиковые объекты, то установка ПЗК необходима.

Рассмотрим наиболее распространенные типы запорных и предохранительных устройств.

ПЗК низкого (ПКИ) и высокого давления (ПКВ) контролируют верхний и нижний пределы выходного давления газа; выпускаются с условными проходами 50, 80, 100 и 200 мм. Клапан ПКВ отличается от клапана ПКН тем, что у него активная площадь мембраны меньше за счет наложения на нее стального кольца.

Принципиальная схема этих клапанов представлена на рисунке ниже.

Предохранительно-запорные клапаны ПКН и ПКВ

1 - штуцер; 2, 4- рычаги; 3, 10- штифты; 5 - гайка; 6 - тарелка; 7, 8 - пружины; 9 - ударник; 11 - коромысло; 12- мембрана

В открытом положении клапан удерживается рычагом, который фиксируется в верхнем положении за штифт крючком анкерного рычага; ударник с помощью штифта упирается в коромысло и удерживается в вертикальном положении.

Импульс конечного давления газа через штуцер подается в подмембранное пространство клапана и оказывает противодавление на мембрану. Перемещению мембраны вверх препятствует пружина. Если давление газа повысится сверх нормы, то мембрана переместится вверх и соответственно переместится вверх гайка. Вследствие этого левый конец коромысла переместится вверх, а правый опустится и выйдет из зацепления со штифтом. Ударник, освободившись от зацепления, упадет и ударит по концу анкерного рычага. Вследствие этого рычаг выводится из зацепления со штифтом, и клапан перекроет проход газа. Если давление газа понизится ниже допустимой нормы, то давление газа в подмембранном пространстве клапана становится меньше усилия, создаваемого пружиной, опирающейся на выступ штока мембраны. В результате мембрана и шток с гайкой переместятся вниз, увлекая конец коромысла вниз. Правый конец коромысла поднимется, выйдет из зацепления со штифтом и вызовет падение ударника.

Рекомендуется следующий порядок настройки. Сначала клапан настраивают на нижний предел срабатывания. Во время настройки давление за регулятором следует поддерживать несколько выше установленного предела, затем, медленно снижая давление, убедиться, что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе. При настройке верхнего предела необходимо поддерживать давление немного больше настроенного нижнего предела. По окончании настройки нужно повысить давление, чтобы убедиться, что клапан срабатывает именно при заданном верхнем пределе допустимого давления газа.

Предохранительно-запорный клапан ПКК-40М.

В шкафных ГРУ (рисунок ниже) устанавливают малогабаритный ПЗК ПКК-40М. Этот клапан рассчитан на входное давление 0,6 МПа.

Схема обвязки шкафной ГРУ с ПЗК ПКК-40М

а - принципиальная схема: 1 - входной штуцер; 2 - входной клапан; 3 - фильтр; 4 - штуцер для манометра; 5 - клапан ПКК-40М; 6 - регулятор РД-32М (РД-50М); 7 - штуцер замера конечного давления; 8 - выходной клапан; 9 - сбросная линия встроенных в регуляторы предохранительных клапанов; 10 - импульсная линия конечного давления; 11 - импульсная линия; 12 - штуцер с тройником; 13 - манометр; б - разрез клапана ПКК-40М: 1, 13 - клапаны; 2 - штуцер; 3, 11 - пружины; 4 - резиновое уплотнение; 5, 7 - отверстия; 6, 10 - мембраны; 8 - пусковая пробка; 9 - импульсная камера; 12 - шток

Для открытия клапана отвинчивают пусковую пробку, после чего импульсная камера клапана сообщается с атмосферой через отверстие. Под действием давления газа мембрана, шток и клапан перемещаются вверх, при этом, когда мембрана находится в крайнем верхнем положении, отверстие в штоке клапана прикрывается резиновым уплотнением и поступление газа из корпуса в импульсную камеру прекращается. Затем пусковую пробку завинчивают. Через открытый клапан газ поступает на регуляторы давления и по импульсной трубке - в камеру. Если давление газа за регуляторами повысится сверх установленных пределов, то мембрана, преодолевая упругость пружины, переместится вверх, в результате чего отверстие, прикрытое ранее резиновым уплотнением, откроется. Верхняя мембрана, поднимаясь, упирается своим диском в крышку, а нижняя под действием пружины и массы клапана со штоком опускается вниз, и клапан закрывает проход газа.

Клапан предохранительно-запорный КПЗ (рисунок ниже) устанавливается перед регулятором давления газа. Его верхний предел срабатывания не должен превышать номинальное рабочее давление после регулятора более чем на 25%, а нижний предел срабатывания в правилах не установлен, так как эта величина зависит от потерь давления в подводящем газопроводе и от диапазона регулирования.

Клапан предохранительно-запорный КПЗ

1 - корпус; 2 - клапан с резиновым уплотнителем; 3 - ось; 4, 5 - пружины; 6 - рычаг; 7 - механизм контроля; 8 - мембрана; 9 - шток; 10, 11 - пружины настройки; 12 - упор; 13, 14 - втулки; 15 - наконечник; 16 - рычаг

Принцип работы КПЗ состоит в следующем:

в рабочем положении рычаги клапана в зацеплении и в упоре с наконечником штока мембранной головки, а клапан КПЗ открыт;
при изменении давления газа выше или ниже допустимого мембрана прогибается и перемещает шток соответственно изменению давлению вправо или влево вместе с наконечником;
рычаг выходит из касания с наконечником, при этом нарушается зацепление рычагов и под действием пружин ось закрывает клапан;
входное давление газа поступает на клапан и плотнее прижимает его к седлу.

Сбросные предохранительные устройства , в отличие от запорных, не перекрывают подачу газа, а сбрасывают его часть в атмосферу, за счет чего снижается давление в газопроводе.

Существует несколько видов сбросных устройств, различных по конструкции, принципу действия и области применения: гидравлические, рычажно-грузовые, пружинные и мембранно-пружинные. Некоторые из них применяют только для низкого давления (гидравлические), другие - как для низкого, так и для среднего давления (мембранно-пружинные).

Предохранительно-сбросной клапан ПСК. Мембранно-пружинный ИСК (рисунок ниже) устанавливают на газопроводах низкого и среднего давлений. Клапаны ПСК-25 и ПСК-50 отличаются один от другого только габаритами и пропускной способностью.

Предохранительно-сбросной клапан ПСК

1 - регулировочный винт; 2 - пружина; 3 - мембрана; 4 - уплотнение; 5 - золотник; 6 - седло

Газ из газопровода после регулятора поступает на мембрану клапана. Если давление газа оказывается больше давления пружины снизу, то мембрана отходит вниз, клапан открывается и газ идет на сброс. Как только давление газа станет меньше усилия пружины, клапан закрывается. Сжатие пружины регулируют винтом в нижней части корпуса. Для установки ПСК на газопроводах низкого или высокого давления подбирают соответствующие пружины.

Золотник сбросного клапана ПСК-25 имеет форму крестовины и перемещается внутри седла, В ПСК-50 золотник клапана снабжен профилированными окнами. Надежность работ клапана ПСК во многом зависит от качества сборки.

При сборке необходимо:

очистив клапанное устройство от механических частиц, убедиться, что на кромке седла и уплотняющей резине золотника нет царапин или забоев;
добиться соосности расположения золотника сбросного клапана с центральным отверстием мембраны;
для проверки соосности ослабить или вынуть пружину и, нажимая на золотник через отверстие сброса, убедиться, что он свободно перемещается внутри седла.

Предохранительно-сбросной клапан ППК-4.

Пружинный предохранительный клапан среднего и высокого давлений ППК-4 (рисунок ниже) выпускается промышленностью с условными проходами 50, 80, 100 и 150 мм. В зависимости от диаметра пружины 3 он может настраиваться на давление 0,05-2,2 МПа.

Предохраниетльно-сбросной клапан ППК-4

1 - седло клапана; 2 - золотник; 3 - пружина; 4 - регулировочный винт; 5 кулачок

Газовые фильтры.

В ГРУ с условным проходом до 50 мм устанавливают угловые сетчатые фильтры (рисунок ниже), в которых фильтрующий элемент - обойма, обтянутая мелкой сеткой. В ГРП с регуляторами с условным проходом более 50 мм применяют чугунные волосяные фильтры (рисунок ниже). Фильтр состоит из корпуса, крышки и кассеты. Обойма кассеты с обеих сторон обтянута металлической сеткой, которая задерживает крупные частицы механических примесей. Более мелкая пыль оседает внутри кассеты на прессованном волокне, которое смазывают специальным маслом.

Газовые фильтры

а - угловой сетчатый; б - волосяной: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - сетка; 4 - прессованное волокно; 5 - кассета

Кассета фильтра оказывает сопротивление потоку газа, что вызывает перепад давлений до фильтра и после него. Повышение перепада давления газа в фильтре более 10 ООО Па не допускается, так как это может вызвать унос волокна из кассеты.

Чтобы уменьшить перепады давления, кассеты фильтра рекомендуется периодически очищать (вне здания ГРП). Внутреннюю полость фильтра следует протирать тряпкой, смоченной в керосине.

В зависимости от типа регуляторов и давления газа применяют различные конструкции фильтров.

На рисунке ниже показано устройство фильтра, предназначенного для ГРП, оборудованного регуляторами РДУК. Фильтр состоит из сварного корпуса с присоединительными патрубками для входа и выхода газа, крышки и заглушки. Со стороны входа газа внутри корпуса приварен металлический лист, защищающий сетку от прямого попадания твердых частиц. Твердые частицы, поступающие с газом, ударяясь в металлический лист, собираются в нижней части фильтра, откуда их периодически удаляют через люк. Внутри корпуса имеется сетчатая кассета, заполненная капроновой нитью.

Фильтры сварные

а - фильтр к регуляторам РДУК: 1 - сварной корпус; 2 - верхняя крышка; 3 - кассета; 4 - люк для чистки; 5 - отбойный лист; б - фильтр-ревизия: 1 - выходной патрубок; 2 - сетка; 3 - корпус; 4 - крышка

Оставшиеся в потоке газа твердые частицы фильтруются в кассете, которая по мере необходимости прочищается. Для очистки и промывки кассеты верхнюю крышку фильтра можно снимать. Для замера перепада давления используют дифференциальные манометры. Перед ротационными счетчиками устанавливают дополнительные фильтрующие устройства - фильтр-ревизию (рисунок выше).

Клапан отсечной быстродействующий предназначен для автоматического прекращения подачи газа к потребителям при повышении или понижении контролируемого давления от заданных пределов.

Краткое описание устройства и работы клапана КПЗ

Клапан предохранительный-запорный в соответствии с рисунком 1 состоит из литого корпуса 1. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном 2 с резиновым уплотнителем. Клапан 2 закреплен на оси 3, которая размещена в корпусе 1. На оси 3 установлены пружины 4,5, один конец которых упирается в корпус 1, другой - в клапан 2. На конце оси 3, выходящей наружу, жестко закреплен поворотный рычаг 6, который упирается в рычаг 16. На корпусе 1 закреплен механизм контроля 7, который имеет мембрану 8,

шток 9 и жестко закрепленный на штоке 9 наконечник 15. Наконечник 15 входит в зацепление с упором 12 рычага 16 и не дает ему провернуться. Мембрана уравновешивается контролируемым давлением и пружинами 10,11, усилия которых регулируются втулками 13, 14.

Клапан КПЗ работает следующим образом: Контролируемое давление подается в подмембранную полость механизма контроля 7, обуславливая положение наконечника 15 в среднем положении. При повышении или понижении давления в подмембраиной полости сверх пределов настройки происходит перемещение наконечника 15 влево или вправо, и упор 12, установленный на рычаге 16, выходит из зацепления с наконечником 15, освобождает связанные между собой рычаг 16,и поворотный рычаг 6 и дает возможность оси 3 повернуться. Усилие от действия пружин 4,5 передается клапану 2, который закрывает проход газа.

Приведение клапана 2 в рабочее состояние после срабатывания производится вручную поворотом рычага 6, при этом перепускной клапан, встроенный в клапан 2 открываемся в первую очередь. После выравнивания давления до и после клапана 2 производится дальнейший подъем рычага 6 до зацепления с рычагом 16 и фиксации их с наконечником 15, при этом клапан 2 должен удерживаться в открытом положении.

Настройка клапана предохранительного-запорного КПЗ.

1. Настроить верхний предел срабатывания клапана, изменяя натяжение пружины 11, путём вращения втулки 14. Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько ниже установленного верхнего предела, а затем медленно повысить давление и убедиться что клапан срабатывает при установленном верхнем пределе.

2. Настроить нижний предел срабатывания клапана, изменяя натяжение пружины 10, путём вращения втулки 13.

Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько выше установленного нижнего предела, а затем медленно понизить давление и убедиться что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе.

3. После окончания настройки повысить давление в импульсной трубке и убедиться повторно в срабатывании клапана при установленном верхнем приделе.