Sigurnosni ventil je sigurnosni uređaj koji se koristi za sprječavanje da tlak u tlačnoj opremi prijeđe dopuštenu vrijednost. Funkcija sigurnosnog ventila ostvaruje se sljedećim postupkom: Kada sustav dosegne maksimalni dopušteni tlak, sigurnosni ventil se može točno otvoriti i brzo dosegnuti nazivnu visinu otvaranja te ispustiti nazivnu količinu radnog medija; sigurnosni ventil je u otvorenom stanju. Ispuštanje treba biti stabilno; kada tlak u sustavu padne na određenu vrijednost, sigurnosni ventil treba na vrijeme zatvoriti, a u zatvorenom stanju mora biti zatvoren. U nastavku su opisani osnovni zahtjevi za performanse sigurnosnih ventila.
1. Otvorite točno
Sigurnosni ventil trebao bi se pouzdano otvoriti do određene visine otvaranja pod unaprijed određenim tlakom i dosegnuti određeni kapacitet pražnjenja. To je osnovni zahtjev za sigurnosni ventil. To jest, kada ulazni tlak sigurnosnog ventila dosegne unaprijed određeni postavljeni tlak, sigurnosni ventil trebao bi se točno otvoriti i brzo dosegnuti određenu visinu otvaranja.
Kada tlak u sustavu dosegne maksimalno dopušteni tlak, neosjetljiva reakcija sigurnosnog ventila na porast tlaka dovest će do opasnih situacija poput puknuća i oštećenja kotlova, tlačnih posuda i cjevovoda. Opasnost je posebno veća za stlačive plinove.
Namješteni tlak sigurnosnog ventila ne smije biti veći od projektne vrijednosti tlaka kotla, tlačne posude i cjevovoda.
Odstupanje pozitivnog tlaka sigurnosnog ventila jasno je propisano u relevantnim propisima i standardima. Kada se sigurnosni ventil podešava na tlak podešavanja, njegovo odstupanje treba strogo kontrolirati unutar navedenog raspona.
2. Stabilne emisije
Nakon što sigurnosni ventil dostigne navedenu visinu otvaranja, održava stabilno stanje pražnjenja i može ispustiti nazivnu količinu radnog medija. Tijekom procesa pražnjenja medija trebaju postojati dobra mehanička svojstva (bez skokova frekvencije, vibracija itd.). Ovaj zahtjev je vrlo važan.
Sigurnosni ventil treba imati razumnu strukturu i oprugu s razumnom krutošću kako bi se održale dobre mehaničke karakteristike i stabilan kapacitet pražnjenja. Veličina protočnog kanala sigurnosnog ventila treba zadovoljavati potrebne parametre za izračun. Ako je površina poprečnog presjeka protočnog kanala premalena, nakon otvaranja sigurnosnog ventila, dio medija pod nadtlakom ne može se ispustiti na vrijeme, a tlak u sustavu nastavlja rasti, što je vrlo opasno. Naprotiv, ako je površina poprečnog presjeka protočnog kanala prevelika, nakon otvaranja sigurnosnog ventila tlak će naglo pasti ispod radnog tlaka, a disk sigurnosnog ventila će se zatvoriti i uzrokovati snažan udar na sjedište ventila; međutim, budući da faktor porasta tlaka u sustavu nije eliminiran, disk će se ponovno otvoriti i stvoriti frekvencijski skok, a kao rezultat toga, sjedište ventila i brtvena površina diska bit će oštećeni zbog ponovljenih udara. Kada se sigurnosni ventili koriste za nestlačive tekućine, frekvencijski skokovi također mogu uzrokovati hidraulički udar u sustavu.
Ulazni tlak sigurnosnog ventila kada dosegne nazivnu visinu otvaranja naziva se tlak pražnjenja. Koristi se u različitim medijima ili istim medijima pod različitim radnim uvjetima, a njegov nazivni tlak pražnjenja je različit, što je jasno propisano u relevantnim propisima i standardima. Obično se izražava kao postotak zadanog tlaka koji prelazi vrijednost. Strukturni dizajn sigurnosnog ventila trebao bi osigurati da se nazivni tlak pražnjenja strogo kontrolira unutar navedenog raspona.
3. Vremenski blizu
Kada pražnjenje sigurnosnog ventila smanji tlak medija na određenu vrijednost, zaklopka ventila dolazi u kontakt s brtvenom površinom sjedišta ventila i ponovno se zatvara. Sigurnosni ventil se može pravovremeno i učinkovito smjestiti i zatvoriti, što je važan pokazatelj dobrih performansi.
Djelovanje sigurnosnog ventila ne zahtijeva nužno zaustavljanje ili popravak opreme ili sustava. Ponekad je djelovanje sigurnosnog ventila uzrokovano slučajnim čimbenicima poput nepravilnog rada sustava. U tom slučaju nije poželjno da povratni tlak sigurnosnog ventila bude previše niži od radnog tlaka. Prenizak povratni tlak znači prekomjerni gubitak energije i medija te remeti normalan rad cijelog sustava. Naprotiv, tlak naslona ventila nije previsok. Ako je povratni tlak blizu tlaka otvaranja, lako je ponovno otvoriti sigurnosni ventil, što uzrokuje često preskakanje sigurnosnog ventila i ne pogoduje ponovnom uspostavljanju brtvljenja nakon zatvaranja. Osim toga, u slučaju da se sigurnosni ventil ne može pouzdano zatvoriti, budući da medij između brtvenih površina nije potpuno prekinut, nemoguće je vratiti brtvljenje pod normalnim radnim tlakom sustava.
Dizajn sigurnosnog ventila trebao bi osigurati njegovo brzo i učinkovito zatvaranje. Brzo i snažno vraćanje sjedišta pogodnije je za uspostavljanje brtvljenja od postupnog i sporog vraćanja sjedišta.
Performanse povratka sjedišta sigurnosnog ventila relativno se mjere vrijednošću tlaka otvaranja, koja se općenito određuje razlikom tlaka otvaranja i zatvaranja. Sigurnosni ventili koji se koriste za različite medije imaju različite razlike tlaka otvaranja i zatvaranja, što je jasno propisano u relevantnim propisima i standardima.
4. Pouzdano brtvljenje
Kada je zaštićeni sustav pod normalnim radnim tlakom, zatvoreni sigurnosni ventil ima dobre i pouzdane performanse brtvljenja. Zbog propuštanja sigurnosnog ventila, radni medij (ponekad vrlo skup ili opasan medij) će se gubiti, potrošnja energije će se povećati, a okolni okoliš i atmosfera će biti zagađeni radnim medijem. Prekomjerno propuštanje će čak utjecati na normalan rad opreme ili sustava, pa čak i prisiliti uređaj da prestane raditi. Kontinuirano propuštanje će također nagrizati brtvenu površinu sigurnosnog ventila, što će rezultirati potpunim kvarom sigurnosnog ventila.
Ponovno uspostavljanje brtvljenja nakon rada sigurnosnog ventila teže je od održavanja izvornog stanja brtvljenja. Budući da je sigurnosni ventil zatvoren, srednji tlak djeluje na veću površinu diska ventila, ali prije otvaranja djeluje samo na manju površinu ograničenu brtvenom površinom. Stoga će se performanse brtvljenja sigurnosnog ventila vjerojatno smanjiti nakon rada i time se izgubiti. Posebno je teže riješiti problem brtvljenja stražnjeg sjedišta sigurnosnog ventila s izravnim djelovanjem opterećenja. Kod sigurnosnih ventila s pomoćnim radnim mehanizmima ovaj se problem rješava prisilnim brtvljenjem.
Teže je zahtijevati od sigurnosnih ventila da održavaju nepropusnost nego od ventila koji se općenito koriste za zaporne ventile. Budući da se između brtvi ne primjenjuje velika sila, disk sigurnosnog ventila prianja uz sjedište ventila samo kako bi se stvorio tlak brtvljenja s malim specifičnim tlakom brtvljenja. Tlak brtvljenja određen je razlikom između tlaka podešavanja sigurnosnog ventila i radnog tlaka opreme, obično male vrijednosti (obično 10% tlaka podešavanja), pa su veličina i hrapavost površine brtvljenja sigurnosnog ventila vrlo strogi.
Zahtjevi za nepropusnost sigurnosnog ventila razlikuju se ovisno o mediju ili radnim uvjetima. Općenito govoreći, teško je postići da sigurnosni ventil s metalno-metalnom brtvenom površinom ne propušta. Sigurnosni ventil s mekom brtvenom strukturom od metala i nemetala ima puno bolje brtvljenje.
Vrijeme objave: 02.09.2021.