Uređaji koji osiguravaju siguran rad strojeva i opreme ograničavanjem brzine, tlaka, temperature, električnog napona, mehaničkog opterećenja i drugih čimbenika koji pridonose nastanku opasnih situacija nazivaju se sigurnosnim uređajima. Oni bi trebali raditi automatski s minimalnim inercijskim kašnjenjem kada kontrolirani parametar prijeđe dopuštene granice.
Sigurnosni uređaji od mehaničkih preopterećenja su posmične igle i klinove, opružne bregaste, tarne i zupčaste tarne spojke, centrifugalni, pneumatski i elektronski regulatori.
Remenica, lančanik ili zupčanik koji se nalazi na pogonskom vratilu spojen je na pogonsko (pogonsko) vratilo sa smičnim klinovima ili klinovima dizajniranim za određeno opterećenje. Ako potonji premašuje dopuštenu vrijednost, tada se zatik uništava i pogonsko vratilo počinje se okretati u praznom hodu. Nakon otklanjanja uzroka pojave takvih opterećenja, srezani klin se zamjenjuje novim.
Promjer klina, mm, sigurnosna spojka, koja se obično izrađuje od čelika 45 ili 65 G,
gdje je Mp projektni moment, N*m; R je udaljenost između središnjih linija prijenosnih vratila i osovinice, m; τav je krajnja čvrstoća na smicanje, MPa (za čelik 45 i 65 G ovisno o vrsti toplinske obrade pod statičkim opterećenjem τav = 145...185 MPa; pod pulsirajućim opterećenjem τav = 105...125 MPa; pod simetričnim izmjeničnim opterećenjem τav = 80...95 MPa); za izračune se preporuča uzeti manje vrijednosti.
Obično se izračunati moment Mp uzima 10 ... 20% veći od maksimalnog dopuštenog momenta Mp, t.j.
Mp = (1,1...1,2) Mpr.
Frikcione spojke automatski rade u slučaju prekoračenja momenta na koji su prethodno podešene. Uvjet isključenja, na primjer, za sigurnosnu spojku zupčanika:
gdje je Mp projektirani moment, N m; Mpred - najveći dopušteni zakretni moment, N * m; a je kut nagiba bočne površine brega (α = 25...35°); β je kut trenja bočne površine grebena (β = 3...5°); D je promjer opsega točaka primjene obodne sile na bregaste, m; d je promjer osovine, m; f1 je koeficijent trenja u spoju s ključem pomične čahure (f1 = 0,1...0,15).
Sigurnosne spojke za lančane i remenske pogone poljoprivrednih strojeva sa zupčastim tarnim podloškama su standardizirane.
Dizeli, parne i plinske turbine, ekspanderi se isporučuju s regulatorima brzine, uglavnom centrifugalnog tipa. Kako bi se spriječilo povećanje brzine radilice, koje je opasno za stroj i osoblje za održavanje, ograničavanjem dovoda goriva ili pare, koristi se regulator.
Granični prekidači su potrebni za sprječavanje kvarova opreme do kojih dolazi kada pokretni dijelovi prelaze utvrđene granice, ograničavanje kretanja čeljusti na strojevima za rezanje metala, za kretanje tereta u okomitoj i horizontalnoj ravnini tijekom rada mehanizama za podizanje itd. .
Hvatači se koriste na strojevima za dizanje i transport, u dizalima za držanje podignutog tereta u nepomičnom stanju, čak i uz prisutnost samokočnih kočionih sustava, koji, ako su istrošeni ili nepropisno održavani, mogu izgubiti svoj učinak. Postoje čegrtaljke, frikcione, valjkaste, klinaste i ekscentrične hvatače.
Sigurnosni ventili i dijafragme koriste se kako bi se izbjegao višak tlaka pare ili plina. Sigurnosni ventili su po vrsti teretni (polužni), opružni i specijalni; konstrukcije trupa - otvorene i zatvorene; način postavljanja - jednostruki i dvostruki; visina dizanja - nisko dizanje i puno dizanje.
Ventili s polugom (slika 7.3, a) imaju relativno mali kapacitet i, kada tlak prijeđe dopuštenu vrijednost, ispuštaju radni plin ili paru u okoliš.
Riža. 7.3. Sheme sigurnosne poluge (o), opruge (b) ventila i membrana (c i d):
1 - zatezni vijak; 2 - opruga; 3 - disk ventila
Stoga se u posudama koje rade pod pritiskom otrovnih ili eksplozivnih tvari obično ugrađuju opružni ventili zatvorenog tipa (slika 7.3, b), koji ispuštaju tvar u poseban cjevovod spojen na spremnik za nuždu. Ventil s polugom podešava se na najveću dopuštenu vrijednost na manometru promjenom mase tereta m ili udaljenosti b od osi ventila do tereta. Opružni ventil se podešava uz pomoć zateznog vijka 1, koji mijenja silu pritiska ploče ventila 3 oprugom 2. Glavni nedostatak sigurnosnih ventila je njihova tromost, tj. pružanje zaštitnog učinka samo uz postupno povećanje tlaka u posudi na koju su ugrađeni.
Za određivanje područja protoka sigurnosnih ventila koristi se teorija istjecanja plina iz rupe. Uzmite u obzir sljedeću ovisnost:
gdje je Q protok ventila, kg/h; μ je koeficijent istjecanja (za okrugle rupe μ = 0,85); SK je površina poprečnog presjeka ventila, cm2; p je tlak ispod ventila, Pa; g = 9,81 cm/s2 je akceleracija slobodnog pada; M je molekulska težina plinova ili para koji prolaze kroz ventil; k = cpcv je omjer toplinskih kapaciteta pri konstantnom tlaku i konstantnom volumenu (za vodenu paru k= 1,3; za zrak k = 1,4); L je plinska konstanta, kJ/(kg*K), za paru R = 461,5 kJ/(kg*K); za zrak R = 287 kJ/(kg*K); T je apsolutna temperatura medija u zaštićenoj posudi, K.
Zamjenom vrijednosti μ, g, R i prosječne vrijednosti k s poznatom vrijednošću Q u posljednju formulu, možemo odrediti površinu poprečnog presjeka sigurnosnog ventila, cm2,
SK=Q/(216p√M/T).
Broj i ukupni presjek sigurnosnih ventila nalazi se iz izraza
ndkhk = kkQk / pk,
gdje je n broj ventila (na kotlovima parnog kapaciteta ≤ 100 kg/h dopuštena je ugradnja jednog sigurnosnog ventila, s kapacitetom pare kotla većim od 100 kg/h, opremljen je s najmanje dva sigurnosni ventili); dk je unutarnji promjer diska ventila, cm (dk = 2,5...12,5 cm); hk - visina podizanja ventila, cm; kk - koeficijent (za ventile s malom visinom dizanja pri hk≤ 0,05dk kk = 0,0075; za ventile s punim dizanjem na 0,05dk< hк≤ 0,25dк kк = = 0,015); Qк — производительность котла по пару при максимальной нагрузке, кг/ч; рк — абсолютное давление пара в котле, Па.
Za zaštitu posuda i uređaja od vrlo brzog, pa čak i trenutnog porasta tlaka, koriste se sigurnosne membrane (slika 7.3, c i d), koje se, ovisno o prirodi razaranja tijekom rada, dijele na pucanje, smicanje, lomljenje. , iskakanje, otkidanje i specijal. Najčešći rasprsnuti diskovi, koji se urušavaju pod djelovanjem pritiska, čija vrijednost premašuje vlačnu čvrstoću materijala membrane.
Membranski sigurnosni uređaji izrađuju se od različitih materijala: lijevanog željeza, stakla, grafita, aluminija, čelika, bronce itd. Vrsta i materijal membrane odabiru se uzimajući u obzir uvjete rada posuda i uređaja na koje se ugrađuju: tlak, temperatura, fazno stanje i agresivnost medija, brzina porasta tlaka, vrijeme otpuštanja nadtlaka itd.
Da bi se osigurao rad membrane, potrebno je odrediti debljinu membranskih ploča ovisno o vrijednosti tlaka loma. Propusnost, kg/s, membranskih sigurnosnih uređaja s povećanjem tlaka u štićenoj posudi:
Qm=0,06Sworksppr√ M/Tg,
gdje je Swork radni (protočni) presjek, cm2; ppr - apsolutni tlak ispred sigurnosnog uređaja, Pa; Tg je apsolutna temperatura plinova ili para, K.
Potrebna debljina radnog dijela prekidne membrane, mm,
Riža. 7.4. Shema rada niskotlačne vodene brave:
a - tijekom normalnog rada, b - tijekom obrnutog udara; 1-zaporni ventil; 2— izlazna cijev plina; 3 - lijevak; 4— sigurnosna cijev; 5— tijelo; 6 - kontrolni ventil
b = ppdplkop(4[σcp]),
gdje je pp tlak pri kojem se ploča mora srušiti, Pa; dm je radni promjer ploče, cm; kon je faktor skale određen empirijski (pri d/b - 0,32 k - = 10...15); [σav] je posmična čvrstoća, MPa.
Debljina membrana izrađenih od krhkih materijala
b = 1,1rpl√pp/[σout]
gdje je rpl polumjer ploče, cm; [σiz] je čvrstoća materijala ploče na savijanje, Pa.
Sigurnosni uređaji koji sprječavaju eksploziju acetilenskog generatora uključuju vodene brave (slika 7.4), koje ne dopuštaju da plamen prijeđe u generator. U slučaju povratnog udara plamena, koji se događa, na primjer, kada se zapali plinski plamenik, eksplozivna smjesa ulazi u brtvu i istiskuje dio vode kroz cijev za izlaz plina 2. Tada će kraj cijevi 4 primiti vezu s atmosferom, višak plina će izaći, tlak će se vratiti u normalu i uređaj će ponovno početi raditi prema shemi prikazanoj na slici 7.4, a. Za zaštitu električnih instalacija od prekomjernog povećanja jačine struje, što može uzrokovati kratki spoj, požar i ozljede ljudi, koriste se automatski prekidači i osigurači.
Prema postojećim sigurnosnim zahtjevima, niti jedan stroj, alatni stroj ili oprema ne mogu se smatrati prikladnim za rad ako nemaju sigurnosne zaštitne uređaje u slučaju nužde. Sigurnosni uređaji temelje se na principu gašenja opreme kada kontrolirani parametar (tlak, temperatura, sila, kretanje itd.) prijeđe dopuštene granice.
Temeljna rješenja i dizajn sigurnosnih uređaja su raznoliki i ovise o karakteristikama zadane opreme i tehnološkog procesa.
Ovisno o prirodi nastanka opasnog proizvodnog čimbenika, svi sigurnosni uređaji mogu se podijeliti u četiri skupine:
Osigurači protiv mehaničkih preopterećenja;
Štiti od pomicanja dijelova stroja izvan utvrđenih dimenzija;
Osigurači protiv prekomjernog tlaka i temperature;
Osigurači od povećanja jačine električne struje iznad dopuštenih granica.
Za zaštitu od mehaničkih preopterećenja i sprječavanje nesreća povezanih s tim, koriste se spojke, limitatori opterećenja, regulatori brzine, smični klinovi i klinovi. Frikcione spojke naširoko se koriste u poljoprivrednim strojevima, u kojima pritisak između tarnih površina stvaraju opruge prilagođene za prijenos graničnog momenta. Spojka se aktivira kada je radno tijelo preopterećeno. Mehanizmi za podizanje opremljeni su graničnicima opterećenja, što eliminira opasno preopterećenje tijekom podizanja i pomicanja tereta.
Najjednostavniji tip graničnika poluge tereta prikazan je na slici 3.4.
Slika 3.4 - Shema rada graničnika tereta poluge tereta
Kada je dizalica preopterećena, sila P od pritiskanja grana teretnog užeta 1 će premašiti vrijednost momenta ravnoteže od tereta 4. Poluga 3 će se okrenuti, a njen desni kraj će pritisnuti polugu graničnog prekidača 5 i otvoriti upravljački krug elektromotora. Moment aktiviranja regulira se pomicanjem tereta G duž poluge. Mehanizam se pokreće ako je ispunjen sljedeći uvjet:
Ako su remenice i zupčanici pričvršćeni na pogonsku osovinu sigurnosnim iglama ili klinovima, onda kada se prekorače dopuštena opterećenja, oni se odsječu i remenica (zupčanik) se okreće u praznom hodu na osovini. Za nastavak rada mehanizma potrebno je zamijeniti srezanu osovinicu (pin).
Regulatori brzine rade na principu automatskog ograničavanja dovoda goriva u cilindar motora i sprječavaju opasno povećanje brzine u slučaju kvara uređaja za dovod goriva u motorima s unutarnjim izgaranjem.
Za zaštitu od prijelaza pokretnih dijelova stroja izvan utvrđenih granica i za sprječavanje povezanih kvarova strojeva, koriste se granični prekidači (zaustavljači), graničnici, hvataljke i graničnici. Granični prekidači naširoko se koriste u mehanizmima za podizanje za ograničavanje putanje kretanja tereta u horizontalnoj i okomitoj ravnini, na strojevima za rezanje metala - za isključivanje pomicanja čeljusti, za promjenu smjera kretanja radnog tijela, itd.
Kako bi se spriječile nezgode (eksplozije), mehanizmi koji rade pod tlakom pare, plina ili tekućine iznad atmosferskog opremljeni su sigurnosnim uređajima u obliku ventila i membrana. Svi parni kotlovi, hidraulički i pneumatski sustavi opremljeni su sigurnosnim ventilima, koji se, kada tlak prijeđe utvrđene norme, otvaraju i time otpuštaju višak tlaka pare, tekućine ili plina (zrak).
Dizajn ventila je drugačiji, ali imaju istu svrhu - spriječiti nesreću i spriječiti nesreću s osobljem za održavanje.
Ako zanemarimo mase poluga ventila, tada će uvjet pod kojim se ventil poluge počinje otvarati izgledati ovako:
(3.7)
i za opružni ventil:
(3.8)
gdje je a koeficijent protoka pare kroz ventil; H je maksimalni radni tlak u posudi, Pa; G je masa pokretnog tereta, kg; T je sila opruge, N; , – krakovi poluge, m; d je promjer rupe, m.
Rasterećeni ventili mogu učinkovito zaštititi opremu samo ako tlak raste relativno sporo, nije potreban veći stupanj nepropusnosti i nema korozivnog djelovanja medija. U uvjetima kada je rad sigurnosnog ventila nedovoljan, koriste se sigurnosne membrane. Za izradu membrane koristi se tanka metalna ploča čija debljina mora biti takva da se, pri tlaku iznad dopuštenih granica, razbije i puknuti val uđe u atmosferu.
Sigurnosni uređaji ovog dizajna ugrađeni su na neke modele aparata za gašenje pjenom. Za kotlovske instalacije, membrana je izrađena od azbestnog lima. Konstrukcija i dimenzije membrane moraju biti takve da se nakon njezina pucanja isključi mogućnost daljnjeg povećanja tlaka u posudi.
Slika 3.5 prikazuje dijagram rada niskotlačne sigurnosne vodene brtve ugrađene na acetilenske generatore kako bi se spriječila njihova eksplozija. Prilikom povratnog udara eksplozivna smjesa ulazi u zatvarač, dok se dio vode istiskuje kroz cijev za izlaz plina 4. Kada se pronađe kraj cijevi 5, plin će početi izlaziti u atmosferu. Nakon što višak plina izađe kroz cijev 5 i tlak padne, ventil će početi normalno raditi.
Velika opasnost je pojava električne struje na dijelovima opreme koji nisu pod naponom u normalnim uvjetima. Kako bi spriječili porast struje do opasnih vrijednosti, na dijelovima opreme koriste se osigurači. Kada jačina struje prijeđe utvrđene granice, osigurač se topi i prekida električni krug. U kritičnijim instalacijama za zaštitu se koriste prekidači.
Slika 3.5 - Shema rada niskotlačne vodene brtve: a) tijekom normalnog rada; b) s povratnim udarcem; 1 - tijelo; 2 - lijevak; 3 - ventil za zatvaranje; 4 - cijev za izlaz plina; 5 - sigurnosna cijev; 6 - kontrolni ventil
Sigurnosni uređaji se dijele na zatvaranje i rasterećenje. Sigurnosni zaporni uređaji (zaporni ventili) - uređaji koji osiguravaju prekid opskrbe plinom, u kojima brzina dovođenja radnog tijela u zatvoreni položaj nije veća od 1 sekunde. Sigurnosni rasterećeni uređaji (rasterećeni ventili) su uređaji koji štite plinsku opremu od neprihvatljivog povećanja tlaka plina u mreži.
Ispred regulatora tlaka plina postavljeni su sigurnosni uređaji za zaključavanje. Njihova membranska glava spojena je na konačni tlačni plinovod kroz impulsnu cijev. Kada se konačni tlak poveća iznad utvrđenih normi, zaporni ventili automatski prekidaju dovod plina u regulator.
Sigurnosni i rasterećeni uređaji koji se koriste u hidrauličkom frakturiranju osiguravaju oslobađanje viška plina u slučaju labavog zatvaranja zapornog ventila ili regulatora. Montiraju se na izlaznu cijev završnog tlačnog plinovoda, a izlazni spoj je spojen na zasebnu svijeću. Ako tehnološki proces potrošača plina predviđa kontinuirani rad plinskih plamenika, tada se PZK ne ugrađuje, već se montira samo PSK. U tom slučaju potrebno je ugraditi alarme za tlak plina koji obavještavaju o povećanju tlaka plina iznad dopuštene vrijednosti. Ako GRP (GRU) opskrbljuje plinom slijepe objekte, tada je potrebna ugradnja zapornog ventila.
Razmotrite najčešće vrste uređaja za zaključavanje i sigurnost.
PZK niski (PKI) i visoki tlak (PKV) kontrolirati gornju i donju granicu tlaka izlaznog plina; izdaju se s uvjetnim propusnicama od 50, 80, 100 i 200 mm. PKV ventil se razlikuje od ventila PKN po tome što ima manju aktivnu površinu membrane zbog nametanja čeličnog prstena na nju.
Shematski dijagram ovih ventila prikazan je na donjoj slici.
Sigurnosni zaporni ventili PKN i PKV
1 - okov; 2, 4 - poluge; 3, 10 - igle; 5 - matica; 6 - ploča; 7, 8 - opruge; 9 - bubnjar; 11 - klackalica; 12- membrana
U otvorenom položaju ventil se drži polugom, koja je pričvršćena u gornjem položaju klinom sidrene poluge; bubnjar se uz pomoć igle naslanja na klackalicu i drži se u okomitom položaju.
Puls konačnog tlaka plina kroz spojnicu dovodi se u podmembranski prostor ventila i vrši protutlak na membranu. Pomicanje membrane prema gore spriječeno je oprugom. Ako tlak plina poraste iznad norme, dijafragma će se pomaknuti prema gore, a matica će se pomaknuti prema gore. Kao rezultat toga, lijevi kraj klackalice će se pomaknuti prema gore, a desni kraj će pasti i odvojiti se od klina. Napadač, oslobođen angažmana, će pasti i udariti kraj kraka sidra. Kao rezultat toga, poluga se odvaja od zatika, a ventil zatvara plinski prolaz. Ako tlak plina padne ispod dopuštene brzine, tada tlak plina u podmembranskom prostoru ventila postaje manji od sile koju stvara opruga koja počiva na izbočini šipke membrane. Kao rezultat toga, dijafragma i stabljika s maticom će se pomaknuti prema dolje, povlačeći kraj klackalice prema dolje. Desni kraj klackalice će se podići, odvojiti od klina i uzrokovati pad udarača.
Preporučuje se sljedeći redoslijed podešavanja. Prvo se ventil podešava na donju granicu rada. Tijekom podešavanja, tlak nakon regulatora treba održavati nešto iznad zadane granice, a zatim, polako smanjujući tlak, provjeriti radi li ventil na postavljenoj donjoj granici. Prilikom postavljanja gornje granice potrebno je tlak držati malo iznad postavljene donje granice. Na kraju podešavanja morate povećati tlak kako biste bili sigurni da ventil radi točno na navedenoj gornjoj granici dopuštenog tlaka plina.
Sigurnosni zaporni ventil PKK-40M.
U ormariću GRU (slika ispod) ugrađen je PZK PKK-40M male veličine. Ovaj ventil je dizajniran za ulazni tlak od 0,6 MPa.
Shema cjevovodnog ormara GRU s PZK PKK-40M
a - shematski dijagram: 1 - ulazni priključak; 2 - ulazni ventil; 3 - filter; 4 - priključak za mjerač tlaka; 5 - ventil PKK-40M; 6 - regulator RD-32M (RD-50M); 7 - armatura za mjerenje konačnog tlaka; 8 - izlazni ventil; 9 - ispusni vod sigurnosnih ventila ugrađenih u regulatore; 10 - impulsni vod konačnog tlaka; 11 - impulsni vod; 12 - okov s trojnom; 13 - mjerač tlaka; b - dio ventila PKK-40M: 1, 13 - ventili; 2 - okov; 3, 11 - opruge; 4 - gumena brtva; 5, 7 - rupe; 6, 10 - membrane; 8 - startni čep; 9 - impulsna komora; 12 - šipka
Za otvaranje ventila, startni čep se odvrne, nakon čega impulsna komora ventila komunicira s atmosferom kroz otvor. Pod djelovanjem tlaka plina membrana, vretena i ventil pomiču se prema gore, dok kada je membrana u svom najgornjem položaju, rupa na stablu ventila je prekrivena gumenom brtvom i protok plina iz kućišta u impulsnu komoru zaustavlja. Zatim se startni čep uvrne. Kroz otvoreni ventil plin ulazi u regulatore tlaka i kroz impulsnu cijev u komoru. Ako tlak plina iza regulatora poraste iznad utvrđenih granica, tada će se membrana, prevladavajući elastičnost opruge, pomaknuti prema gore, zbog čega će se otvoriti rupa, prethodno prekrivena gumenom brtvom. Gornja membrana, uzdižući se, svojim diskom naslanja na poklopac, a donja se pod djelovanjem opruge i mase ventila sa stablom spušta dolje, a ventil zatvara plinski prolaz.
Sigurnosni zaporni ventil KPZ(slika ispod) postavljen je ispred regulatora tlaka plina. Njegova gornja granica aktiviranja ne smije premašiti nazivni radni tlak nakon regulatora za više od 25%, a donja granica aktiviranja nije propisana pravilima, jer ta vrijednost ovisi o gubicima tlaka u dovodnom plinovodu i o regulacijskom području.
Sigurnosni zaporni ventil KPZ
1 - tijelo; 2 - ventil s gumenom brtvom; 3 - os; 4, 5 - opruge; 6 - poluga; 7 - upravljački mehanizam; 8 - membrana; 9 - dionica; 10, 11 - opruge za podešavanje; 12 - naglasak; 13, 14 - čahure; 15 - vrh; 16 - poluga
Princip rada CPP-a je sljedeći:
- u radnom položaju, poluge ventila su uključene i miruju s vrhom šipke glave membrane, a KPZ ventil je otvoren;
- kada se tlak plina promijeni iznad ili ispod dopuštenog, membrana se savija i pomiče šipku, odnosno na promjenu tlaka udesno ili ulijevo, zajedno s vrhom;
- poluga izlazi iz kontakta s vrhom , u tom je slučaju poremećen zahvat poluga i, pod djelovanjem opruga, os zatvara ventil;
- tlak ulaznog plina ulazi u ventil i čvršće ga pritišće uz sjedalo.
Reljefni sigurnosni uređaji, za razliku od zapornih ventila, ne zatvaraju dovod plina, već dio ispuštaju u atmosferu, čime se smanjuje tlak u plinovodu.
Postoji nekoliko vrsta rasterećenih uređaja, različitih po dizajnu, principu rada i opsegu: hidraulički, polužni, opružni i membranski. Neki od njih se koriste samo za niski tlak (hidraulički), drugi - za niski i srednji tlak (membranska opruga).
Sigurnosni ventil PSK. Membransko-opružni ISC (slika dolje) postavlja se na plinovode niskog i srednjeg tlaka. Ventili PSK-25 i PSK-50 razlikuju se jedni od drugih samo po dimenzijama i propusnosti.
Sigurnosni ventil PSK
1 - vijak za podešavanje; 2 - opruga; 3 - membrana; 4 - brtva; 5 - kalem; 6 - sedlo
Plin iz plinovoda nakon što regulator ulazi u membranu ventila. Ako je tlak plina veći od tlaka opruge odozdo, tada se membrana pomiče prema dolje, ventil se otvara i plin ide u pražnjenje. Čim tlak plina postane manji od sile opruge, ventil se zatvara. Kompresija opruge se podešava vijkom na dnu kućišta. Za ugradnju PSK na plinovode niskog ili visokog tlaka odabiru se odgovarajuće opruge.
Kalup ventila PSK-25 ima oblik križa i kreće se unutar sjedala.Kod PSK-50 kalem ventila je opremljen profiliranim prozorima. Pouzdanost PSK ventila uvelike ovisi o kvaliteti montaže.
Prilikom sastavljanja potrebno je:
- nakon čišćenja uređaja ventila od mehaničkih čestica, provjerite da nema ogrebotina ili udubljenja na rubu sjedala i brtvenoj gumi kalema;
- postići poravnavanje kalema ventila za rasterećenje sa središnjom rupom membrane;
- kako biste provjerili poravnanje, olabavite ili uklonite oprugu i, dok gurate kalem kroz otvor za ponovno postavljanje, pazite da se slobodno kreće unutar sjedala.
Sigurnosni ventil PPK-4.
Sigurnosni ventil s oprugom srednjeg i visokog tlaka PPK-4 (slika ispod) proizvodi se u industriji s uvjetnim prolazima od 50, 80, 100 i 150 mm. Ovisno o promjeru opruge 3, može se podesiti na pritisak od 0,05-2,2 MPa.
Sigurnosni ventil PPK-4
1 - sjedište ventila; 2 - kalem; 3 - opruga; 4 - vijak za podešavanje; 5 cam
Filteri za plin.
U GRU s uvjetnim prolazom do 50 mm ugrađeni su kutni mrežasti filteri (slika ispod), u kojima je filtarski element isječak prekriven finom mrežom. U hidrauličkom frakturiranju s regulatorima s nominalnim provrtom većim od 50 mm koriste se filteri za kosu od lijevanog željeza (slika ispod). Filter se sastoji od kućišta, poklopca i kasete. Držač kasete je s obje strane prekriven metalnom mrežicom koja zadržava velike čestice mehaničkih nečistoća. Sitna prašina se taloži unutar kasete na prešanom vlaknu, koje je podmazano posebnim uljem.
Filteri za plin
a - kutna mreža; b - kosa: 1 - tijelo; 2 - poklopac; 3 - rešetka; 4 - prešano vlakno; 5 - kaseta
Filter kaseta se odupire protoku plina, što uzrokuje razliku tlaka prije i poslije filtra. Povećanje pada tlaka plina u filteru na više od 10.000 Pa nije dopušteno, jer to može uzrokovati odnošenje vlakana iz kasete.
Za smanjenje padova tlaka preporuča se povremeno čišćenje kaseta filtera (izvan zgrade za hidrauličko frakturiranje). Unutarnju šupljinu filtera treba obrisati krpom natopljenom kerozinom.
Ovisno o vrsti regulatora i tlaku plina, koriste se različite izvedbe filtera.
Na slici ispod prikazan je dizajn filtera dizajniranog za hidrauličko frakturiranje, opremljenog RDUK regulatorima. Filter se sastoji od zavarenog tijela sa spojnim cijevima za dovod i odvod plina, poklopca i čepa. Na strani ulaza plina unutar kućišta je zavaren metalni lim koji štiti rešetku od izravnog ulaska čvrstih čestica. Čvrste čestice koje dolaze s plinom, udarajući o metalni lim, skupljaju se na dnu filtera, odakle se povremeno uklanjaju kroz otvor. Unutar kućišta nalazi se mrežasta kaseta punjena najlonskim koncem.
Zavareni filteri
a - filter za RDUK regulatore: 1 - zavareno tijelo; 2 - gornji poklopac; 3 - kaseta; 4 - otvor za čišćenje; 5 - lomni list; b - revizija filtera: 1 - izlazna cijev; 2 - rešetka; 3 - tijelo; 4 - poklopac
Čvrste čestice koje ostaju u struji plina filtriraju se u kaseti, koja se po potrebi čisti. Gornji poklopac filtera može se ukloniti kako bi se kaseta očistila i isprala. Za mjerenje pada tlaka koriste se diferencijalni manometri. Ispred rotacijskih pultova ugrađeni su dodatni uređaji za filtriranje - revizioni filter (slika iznad).
Sigurnosni uređaji uključuju impulsne sigurnosne uređaje (IPU) i sigurnosne ventile izravnog djelovanja. Sigurnosni uređaji su dizajnirani da osiguraju siguran rad opreme i sustava elektrana tako što štite od prekomjernog tlaka radnog medija (zasićene ili pregrijane vodene pare) iznad dopuštene vrijednosti.
Sigurnosni uređaji rade automatski i, kada se otvore, ispuštaju višak radnog medija iz zaštićene posude ili sustava u atmosferu. IPU su namijenjeni za ugradnju na bubnjeve i izlazne razdjelnike kotlovskih jedinica s nazivnim tlakom pare od 10,0, 14,0 i 25,5 MPa, na "hladne" i "vruće" vodove cjevovoda za dogrijavanje pare, kao i na cjevovode reduciranog i hlađenog para (iza redukcijsko-hlađenih jedinica) nazivnog tlaka od 6,3 MPa.
Glavna razlika između impulsnih ventila (IC) koji su dio IPU-a, koji se isporučuju za zaštitu kogeneracijskih jedinica, i onih koji se isporučuju za cjevovode za ponovno zagrijavanje, kao i reduciranu i hlađenu paru, je njihova opremanje elektromagnetskim pogonom, koji osigurava visoku točnost rada (otvaranja i zatvaranja) ovih ventila i IPU-a u cjelini. Takav elektromagnetski pogon temelji se na dva elektromagneta ili jednom elektromagnetu dvostrukog djelovanja koji osiguravaju pravovremeno otvaranje i zatvaranje uređaja.
Postavljanje IPU-a na zadani tlak otvaranja i zatvaranja vrši se samo pomoću pulsnog ventila. To se postiže postavljanjem utega na IK polugu u položaj koji omogućuje otvaranje ventila pod zadanim tlakom. IC i IPU kao cjelina zatvoreni su pri tlaku nižem od nominalnog. U slučaju gubitka električne energije u upravljačkom krugu, sigurnosni uređaj se aktivira djelovanjem utega na polugu impulsnog ventila.
GPK su opremljeni hidrauličkim prigušivačem kako bi se ublažio udar dijelova podvozja kada se ventil aktivira za otvaranje i zatvaranje. Tekućina za kočnice je tehnička voda, čiju stalnu opskrbu zaklopku osigurava uređaj prikazan na dijagramu ožičenja.
Izbor jednog ili drugog ventila izravnog djelovanja ili IPU-a iz nomenklature dane u ovom katalogu vrši se ovisno o parametrima radnog medija u štićenoj posudi ili sustavu, kao io potrebnoj propusnosti, tj. protok pare kroz ventil u jedinici vremena.
Broj sigurnosnih ventila i njihov protok za elektrane opće namjene moraju se odabrati prema izračunu u skladu s NTD dogovorenim s tehničkim nadzorom Republike Bjelorusije.
Tehnički zahtjevi uključuju zahtjeve za čvrstoću konstrukcije za zadane energetske parametre radnog medija (tlak, temperatura); otpornost materijala na koroziju na kemijske učinke radnog okruženja; usklađenost s nazivnim promjerom prolaza i spojnih (glavnih) ogranaka s odgovarajućim dimenzijama cjevovoda; usklađenost dizajna uređaja s njegovom funkcionalnom svrhom; osiguranje potrebnih hidrauličkih parametara i karakteristika (kapaciteta); osiguravanje potrebne brzine; usklađenost vrste energije koja se koristi za upravljanje uređajem s raspoloživim izvorima energije (elektrika, komprimirani zrak, mineralno ulje pod tlakom, radni medij transportiran kroz cjevovod). Također se ocjenjuju ukupne dimenzije uređaja koje određuju dimenzije prostorije ili prostora potrebne za njegovo postavljanje, praktičnost i način upravljanja te parametre pouzdanosti.
Ekonomski zahtjevi uključuju: trošak strukture; troškovi rada, popravka, zamjene istrošenih dijelova, održavanja, troškovi potrebnih prostorija; trošak proizvoda (radnog medija) izgubljen zbog mogućih curenja u zapornom organu, kutiji za punjenje i kroz uništenu membranu nakon njezina puknuća; trošak zastoja opreme uzrokovan potrebom popravka ili zamjene instaliranog uređaja.
Ako više dizajna može zadovoljiti zahtjeve, konačna odluka se donosi na temelju usporedne procjene konkurentskih opcija. Prvi korak je utvrđivanje mogućnosti korištenja dizajna koji se masovno proizvodi u industriji, a tek u nedostatku potrebnog, pripremaju se podaci za njegovo projektiranje i izradu po posebnoj narudžbi.
Na cjevovodima koji transportiraju zapaljive, zapaljive naftne proizvode ili aktivne plinove i tekućine s toksičnim svojstvima, preporuča se koristiti konstrukcije posebno dizajnirane za te medije pod određenim radnim uvjetima. Korištenje konstrukcija opće namjene dopušteno je samo ako one, kao i materijali dijelova, udovoljavaju zahtjevima za pouzdan i siguran rad. Za agresivna okruženja dopušteno je koristiti dijelove s metalnim i nemetalnim premazima otpornim na koroziju na njihovim površinama. Nazivni promjer prolaza u velikoj većini slučajeva jednak je promjeru prolaza cjevovoda.
Za eksplozivna i zapaljiva, otrovna ili iznimno čista okruženja koriste se izvedbe s mjehom na šipkama, također je predviđeno kada se sustav evakuira. Na mobilnim instalacijama (spremnicima) se ne preporučuju sigurnosni ventili i limiteri opterećenja (regulatori razine) općih tehničkih konstrukcija, jer nisu predviđeni za rad u uvjetima vibracija. Za uređaje koji rade na vodovima s otrovnim, zapaljivim i eksplozivnim sredinama, povećani su zahtjevi za nepropusnošću zapornog tijela, punila (mijehova) i odvojivih spojeva između poklopca i tijela te spojnih cijevi.
Pričvršćivanje zaštitnih i sigurnosnih uređaja na cjevovod najčešće je omogućeno prirubničkim priključcima, koji omogućuju brzu zamjenu ili uklanjanje radi popravka. Vrsta prirubničkog spoja i materijal brtve odabiru se ovisno o radnim uvjetima proizvoda, tlaku, temperaturi i korozivnim svojstvima radnog medija. U cjevovodima malog promjera prolaza (DN<80 p="">
Međutim, opseg njegove primjene ograničen je brojnim inherentnim nedostacima, koji uključuju sljedeće: poteškoće pri montaži proizvoda na cjevovod zbog potrebe za vijcima za uvrtanje dijela cijevi, spojnice ili samog proizvoda; mogućnost stvaranja trajne veze kao rezultat korozije dodirnih površina u navoju; složenost izrade navoja velikog promjera i veliki zakretni moment potreban pri sastavljanju navojne veze velikog promjera. Spoj s navojem odabire se samo kada je malo vjerojatno da je rastavljanje proizvoda malo. Prirubnički spoj je univerzalan i često se koristi ako se očekuje da će proizvod morati biti uklonjen radi popravka ili zamjene. Najpouzdaniji i hermetički spoj postiže se zavarivanjem, a široko se koristi za čelik u svim slučajevima gdje je to dopušteno.
U prirubničkim spojevima s ru<2,5 300="">2,5 MPa (bez obzira na temperaturu) i pri temperaturama iznad 300 °C (bez obzira na tlak) koriste se zavrtnji s maticama.
Za procjenu uvjeta rada zaštitnih i sigurnosnih uređaja važna su fizikalna i kemijska svojstva radnog okoliša. Viskoznost tekućih naftnih derivata može biti u širokom rasponu vrijednosti. Dinamička viskoznost tekućine mjeri se u pascal sekundama (Pax). Za procjenu viskoznosti naftnih derivata koriste se vrijednosti uvjetne viskoznosti koje su definirane kao omjer vremena isteka 200 ml ispitivanog naftnog proizvoda iz Englerovog viskozimetra na ispitnoj temperaturi (viskoznost naftnih derivata ovisi o temperaturi) do vremena isteka istog volumena destilirane vode na 20 °C, što je vodeni broj uređaja. Ovaj omjer, izražen u proizvoljnim stupnjevima, označava se WU.
Za mehanizme koji rade u naftnim proizvodima od velike je važnosti mazivost tekućine, što pomaže u smanjenju trenja. Benzin, kao otapalo za mineralna maziva, izlaže metal i stvara uvjete za trenje bez podmazivanja u pokretnim spojnicama. Povećana viskoznost stvara poteškoće u transportu naftnih proizvoda kroz cijevi i kroz sigurnosne ventile zbog visokog unutarnjeg trenja tekućine i, kao rezultat, visokog hidrauličkog otpora lokalnih hidrauličnih prepreka. Vrlo viskozni naftni proizvodi prevoze se zagrijani. Viskoznost naftnih derivata određuje parafin, čiji se sadržaj u ulju kreće od desetina do 15%. Prema sadržaju parafina ulja se dijele na tri vrste: niska parafina (do 1,5%); parafinski (1,51-6,0%) i visoko parafinski (više od 6%).
Na uvjete rada zaštitnih i sigurnosnih uređaja, kao što je SMDC ventil, utječe korozivni učinak naftnih derivata povezan sa sadržajem kiselina, vode, sumpora i sumporovodika u njima. Kiselost naftnih derivata procjenjuje se kiselinskim brojem, koji je određen brojem miligrama KOH potrebnih za neutralizaciju 1 ml naftnog proizvoda. Obično ne prelazi 0,02-0,07.
