Қысым клапаны не істейді?

Қысым клапандары - бұл сұйықтық жүйелеріндегі қысымды реттейтін, реттейтін және жеңілдететін қауіпсіздік құралдары. Бұл жан-жақты нұсқаулық қысымның рельефті клапандарын, қысымды төмендететін клапандарды, қысымды төмендететін клапандарды, қысым реттегіштерін және өндірістік қосымшалар арқылы қысымды бақылау құрылғыларын қамтиды.

Қысымды бақылау кез-келген жүйенің қысыммен сұйықтықтар мен газдарда өте маңызды. Сіз бу қазандықтарымен, гидравликалық жүйелермен немесе су тарату желілерімен айналысасыз ба, қысым клапандары апатты істен шығудың алдын алатын және жүйенің жұмысын оңтайландырудың негізгі механизмі болып табылады.

Қысым клапан дегеніміз не? (Анықтама және негізгі функциялар)

Бастапқы функциялар:

• Қысымды реттеу:Алдын-ала белгіленген шектерде жүйелік қысымды жүргізеді
• Қандай қысыммен қорғау:Артық қысымды босату арқылы жабдықтың зақымдануын болдырмайды
• Ағынды басқару:Жүйенің тиімділігін оңтайландыру үшін сұйықтықты ағынын реттейді
• Қауіпсіздік кепілдігі:Қысыммен байланысты ақаулардан қорғаудың соңғы жолы ретінде әрекет етеді

Қысымды бақылау клапандары қалай жұмыс істейді: техникалық қағидалар

Негізгі жұмыс механизмі

Қысымды жеңілдету клапандары күш-баланс қағидаты бойынша жұмыс істейді:

Қайда:

• F₁ = p₁ × A (кіріс қысымы × тиімді диск аймағы)
• F₂ = Көктемгі тұрақты × қысу қашықтығы
• F₃ = p₂ × A (артқы саналы дискілер)

Жұмыс тізбегі:

1. Қысымды орнатыңыз:Жүйелік қысым <орнатылған қысым кезінде жабық күйде қалады
2. Крекинг қысымы:Бастапқы ашылу белгіленген қысымның 95-100% -ында кездеседі
3. Толық көтеру:Орнатылған қысымның 103-110% -ында толық ашылу (API 526)
4. Теміршікті қысым:Клапан белгіленген қысымның 85-95% жабылады (әдеттегі соққы)

Негізгі техникалық параметрлер:

Қысымды бақылау құрылғыларының түрлері: техникалық сипаттамалары

1. Қысымдағы қауіпсіздік клапандары (PSV) және қауіпсіздікті рельефті клапандар (SRV)

Техникалық стандарттар:ASME BPVC Creator I & VIII, API 520/526

Көктемгі жүктелген қауіпсіздік клапандары

Қайда:

• W = Қажетті сыйымдылық (LB / HR)
• C = разряд коэффициенті
• KD = Суды төгу коэффициентін түзету коэффициенті
• P₁ = Қысым + қысым + қысымын орнатыңыз (PSIA)
• KSH = Superheat-ті түзету коэффициенті
• КВ = тұтқырлық түзету коэффициенті
• M = молекулалық салмақ
• T = абсолютті температура (° R)

Ұшқышпен жұмыс істейтін қауіпсіздікті жеңілдету клапандары (POSRV)

2. Қысымды төмендететін клапандар (қысым реттегіштері)

Техникалық стандарттар:ANSI / ISA 75.01, IEC 60534

Тікелей жұмыс істейтін қысым реттеушілері

Қайда:

• CV = ағын коэффициенті
• Q = ағын жылдамдығы (GPM)
• G = белгілі бір ауырлық күші
• ΔP = қысымның төмендеуі (PSI)

Ұшқышпен жұмыс істейтін қысымды төмендететін клапандар

3. Артқы қысым реттегіштері және бақылау клапандары

Функция:Төменгі ағындарды басқару арқылы тұрақты жоғары қысымды ұстап тұрыңыз

Өндірістік қосымшалар және кейстер

Электр қуатын өндіру өнеркәсібі

Бу қазандығының қауіпсіздік клапандары (ASME I бөлім)

• Қажетті сыйымдылық:Жиналған барлық буды жиналған қысымның 6% -дан аспайтын шығарыңыз
• Минималды талаптар:Бір қазандыққа бір қауіпсіздік клапаны; > 500 шаршы фут қыздыру беті үшін екі клапан
• Тестілеу:6 ай сайын (жоғары қысымды) немесе тоқсан сайын (төмен қысым) қолмен көтеру тесті

Мұнай және газ саласы

Құбырдың қысым қауіпсіздігі жүйелері (API 521)

• Дизайн қысымы:1.1 × рұқсат етілген жұмыс қысымы (MAOP)
• Қауіпсіздік клапанының өлшемі:Максималды күтілген ағындар мен қысым сценарийлеріне негізделген
• Материалдар:Шикі газ қызметі NACE MR0175 сәйкестігін талап етеді

Суды тазарту және бөлу

Қысымды төмендететін клапан станциялары

Химиялық және мұнайхимиялық өңдеу

Реакторды қорғау жүйелері

• Жұмыс шарттары:500 ° F, 600 PSIG
• Рельефтің сценарийлері:Жылу кеңеюі, қашып кету реакциясы, салқындату сәтсіздігі
• Материалдар:Коррозиялық қызмет үшін гастеллой C-276
• Өлшеу:API 521-де ең нашар сценарий негізінде

Іріктеу критерийлері және инженерлік есептеулер

Өнімділік параметрлері

Қысым рейтингі (ASME B16.5):

Материалды таңдау бойынша нұсқаулық

Есептеулер

Сұйық қызмет көрсету үшін (API 520):

Қайда:

• A = Қажетті тиімді зарядтау аймағы (In²)
• GPM = Қажетті ағын жылдамдығы
• G = белгілі бір ауырлық күші
• Kd = түсіру коэффициенті (сұйықтықтарға 0,62)
• KW = Артқа қысымды түзету коэффициенті
• KC = Арнайы түзету коэффициенті
• ΔP = Қысым орнату + қысым + Қысым

Газ / бу / булар қызметі үшін (API 520):

Орнату және техникалық қызмет көрсету стандарттары

Орнату талаптары (ASME BPVC)

Қауіпсіздік клапаны орнату:

• Құбырлар:Қысқа және тікелей, 5 құбыр диаметрі ішінде шынтақтардан аулақ болыңыз
• Шығатын құбырлар:10% артқы қысым үшін максимум
• Монтаждау:Тік таңдаулы, көлденеңі, қолдауымен қолайлы
• Оқшаулау:Клапандарда тыйым салынған блок клапандары; Егер ашық болса, розеткада қолайлы

Қысымды төмендететін клапанды орнату:

• Жоғары ағымдық штамм:Тазалауға арналған 20 меш минимумы
• Айналым желісі:Техникалық қызмет көрсету және төтенше жағдай жасау үшін
• Қысым өлшеуіштері:Жоғары және төменгі ағын бақылау
• Рельефтік клапан:Қанықша қысымнан қорғаныс

Техникалық қызмет көрсету кестелері мен процедуралары

API 510 Инспекциялық талаптар:

• Көрнекі тексеру:Әр 6 ай сайын
• Операциялық тест:Жыл сайын
• Сыйымдылығы сынағы:Әр 5 жыл сайын
• Күрделі жөндеу:Әр 10 жыл сайын немесе өндірушінің ұсынымдары

Тестілеу процедуралары:

• Қысымды тексеруді орнатыңыз:Параметрдің ± 3% ішінде ашылу қысымын тексеріңіз
• Орындықтың ағып кету сынағы:API 527 класы IV (5000 CC / HR максимумы)
• Сыйымдылығы сынағы:Реттелетін ағынның өнімділігі дизайн талаптарына сәйкес келеді
• Артқа қысымды тексеру:Жүйелік жағдайлардағы өнімділікке баға беріңіз

Болжалды техникалық қызмет көрсету технологиялары

Акустикалық эмиссияны тестілеу:

• Анықтау:Ішкі ағып кету, орындық киімдер, көктемгі шаршау
• Жиілік диапазоны:20 кГц-ға дейін 1 МГц
• Сезімталдық:Ағып кетуді анықтай алады <0,1 гпм

Дірілді талдау:

• Өтініштер:Пилоттық клапанның суреттері, көктемде резонанс
• Параметрлер:Амплитудасы, жиілігі, фазалық талдау
• Трендтер:Сәйкес болжау үшін тарихи мәліметтер

Сәйкестік стандарттары және сертификаттар

ASME қазандықтары және қысым коды коды

I бөлім (Қуат қазандары):

• Сыйымдылығы бар:Қауіпсіздік клапандары қысымның жоғарылауына және орнатылған қысымның 6% -ынан жоғары болуы керек
• Ең төменгі қауіпсіздік клапандары:Бір қазандыққа бір, екі, егер жылыту беті> 500 шаршы фут болса
• Тестілеу:Әр 6 ай сайын (жоғары қысымды) немесе тоқсан сайын қолмен тасымалдау (төмен қысым)

VIII бөлім (қысым ыдыстары):

• Рельефтік құрылғыға қойылатын талаптар:Барлық қысымды ыдыстар көбейтуді қорғауды қажет етеді
• Қысымды орнатыңыз:Қорғалатын жабдықтың мавпийден аспауы керек
• Сыйымдылығы:API 521 үшін ең нашар сценарий негізінде

API стандарттарын енгізу

API 520 (рельефті қондырғы мөлшері):

• Қолдану аясы:Кәдімгі, теңдестірілген және ұшқыштарды басқаратын рельефті клапандарды қамтиды
• Өлшеу әдістері:Барлық сұйықтықтардың түрлерін есептеу процедураларын ұсынады
• Орнату:Құбырлардың талаптары және жүйені біріктіру

API 526 (болаттан жасалған болат рельефті клапандар):

• Дизайн стандарттары:Өлшемді талаптар, қысым-температуралық рейтингтер
• Материалдар:Көміртекті болат, тот баспайтын болаттан жасалған техникалық шарттар
• Тестілеу:Зауыттық қабылдау тестіне қойылатын талаптар

API 527 (коммерциялық орындық тығыздығы):

• I класы:Көрінбейтін ағып кетпейді
• II класс:40 CC / HR орындық диаметрі
• III класс:300 CC / HR орындық диаметрі
• IV класс:1,400 CC / HR орындық диаметрі

Халықаралық стандарттар

IEC 61511 (қауіпсіздік техникасы):

• SIL рейтингі:Қысымды қорғауға арналған қауіпсіздік деңгейіне қойылатын талаптар
• Дәлелдеу тестілеу:Қауіпсіздік функциясын қолдау үшін мерзімді тестілеу
• Сәтсіздік деңгейі:Қауіпсіздік жүйелерінің ең жоғары рұқсат етілмеген ставкалары

Ақаулықтарды жою және істен шығуды талдау

Жалпы жетіспеушілік режимдері

Шамалы ашылу (қайнатыңыз):

Себептері:

• Құбырлардың кірістері белгіленген қысымның 3% -нан асады
• Жүйедегі діріл немесе пульсация
• Клапан отырғышындағы қоқыс
• Қысымды жұмыс қысымына тым жақын қойыңыз

Шешімдер:

• Құбырлардың қосылатын мөлшерін ұлғайту (жылдамдық <30 FT / Sec), сұйықтықтарға арналған, <100 FT / SIC газдар үшін)
• Пульсациялық суламенерді орнатыңыз
• Таза клапан орындық және диск
• Жұмыс және орнатылған қысым арасында маржаны көбейтіңіз (> 10%)

Ашу сәтсіздігі:

Себептері:

• Көктемгі коррозия немесе байланыстыру
• Артық артқы қысым (> жиынтық қысымының 10%)
• Розетка немесе желдеткіш
• Қозғалмалы бөліктердегі шкала немесе коррозия

Шешімдер:

• Көктемді, жаңарту материалдарын ауыстырыңыз
• Артқы қысымды азайтыңыз немесе теңдестірілген клапан дизайнын қолданыңыз
• Таза кедергілер, розетканы құбырдың мөлшерін көбейтіңіз
• Тазартып, майлаңыз, әр түрлі материалдарды қарастырыңыз

Шамадан тыс ағу:

Себептері:

• Қоқыстардан немесе коррозиядан жасалған зақым
• Термиялық велосипедтен алынған диск
• Орындық жүктеме жеткіліксіз (көктемгі шаршау)
• Герметикалық беттерге химиялық шабуыл

Шешімдер:

• Орындық және диск беттері
• Дискіні ауыстырыңыз, жылу дизайнын жақсартыңыз
• Көктемді ауыстырыңыз, орнатылған қысымды тексеріңіз
• Химиялық үйлесімділікке арналған материалдар

Диагностикалық әдістер

Ағынды тестілеу:

• Мақсаты:Нақты VS. Дизайн сыйымдылығын тексеріңіз
• Әдісі:Разряд ағынын белгіленген қысымның 110% -на өлшеңіз
• Қабылдау:Жобалық қуаттылықтың ± 10% -ы API 527

Металлургиялық талдау:

• Өтініштер:Айырбастау тергеу, материалдарды таңдау
• Техника:SEM талдау, қаттылық тестілеу, коррозияны бағалау
• Нәтижелер:Тамырдың себебін анықтау, материалдық ұсыныстар

Экономикалық әсер және шығындарды қарау

Меншіктің жалпы құны

Бастапқы инвестициялар:

• Стандартты рельеф клапаны:Өлшемге / материалдарға байланысты $ 500- 5000 доллар
• Ұшқышпен жұмыс істейтін клапан:Кешенді қосымшалар үшін $ 2,000 - 25000 доллар
• Орнату құны:Жабдықтың 25-50% құны

Пайдалану құны:

• Энергия шығындары:Ағып жатқан клапандар қалдықтар жүйелік энергияның 1-5% құрайды
• Техникалық қызмет көрсету:Жыл сайын $ 200-200 АҚШ доллары
• Тестілеу және сертификаттау:Әр 5 жыл сайын $ 500 - 1500 доллардан 1500 доллар

Сәтсіздік құны:

• Жабдықтың зақымдануы:50 000 доллар