41. Предохранительные клапаны и мембраны для сосудов, работающих под давлением

Для предохранения сосуда от разрыва при превышении давления устанавливают предохранительные клапаны Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускную способность выбирают так, чтобы в сосуде не могло образоваться давление, превышающее рабочее более чем на 0,05МПа для сосудов с давлением до 0,3МПа включительно, на 15% для сосудов с давлением от 0,3 до 6МПа и на 10% для сосудов с давлением свыше 6МПа.

При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено записью в паспорте сосуда.

Расчет пропускной способности предохранительного клапана (кг/ч)

где а - коэффициент расхода газа (жидкости) клапаном, определяется проектной организацией (заводом-изготовителем) экспериментально для каждой конструкции клапана и записывается в паспорт последнего; F - площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части, мм2; p1 - максимальное избыточное давление перед предохранительным клапаном Па; р2 - избыточное давление за предохранительным клапаном, Па; ρ - плотность среды для р1 и t, кг/см3; В - коэффициент, определяемый по таблице, для жидкости В=1; t - температура среды перед клапаном, °С.

Предохранительные клапаны устанавливают на патрубках или присоединительных трубопроводах, непосредственно соединенных с сосудом. Размещают их в местах, доступных для осмотра.

В случаях, когда по ряду причин не обеспечивается надежная работа предохранительного клапана, он должен быть снабжен предохранительной пластиной, разрывающейся при повышении давления в сосуде не более чем на 25% рабочего давления (если это подтверждено расчетами). Предохранительную пластину (мембрану) устанавливают перед предохранительным клапаном при условии, что между ними будет устройство, обеспечивающее возможность контроля исправности пластины. Все предохранительные пластины должны иметь заводское клеймо с указанием давления, разрывающего пластину, или специальный шифр. Взамен клейма допускается нанесение требуемых данных краской.

Запорную арматуру устанавливают на трубопроводах, подводящих и отводящих из сосуда пар, газ или жидкость. Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным клапаном не допускается.

Мембранное предохранительное устройство (МПУ) — устройство, относящееся к предохранительной трубопроводной арматуре и состоящее из разрывной предохранительной мембраны (одной или нескольких) и узла ее крепления (зажимающих элементов) в сборе с другими элементами, обеспечивающее необходимый сброс массы парогазовой смеси при определенном давлении срабатывания. МПУ применяются для защиты объектов технологического оборудования, сосудов и трубопроводов от опасных перегрузок избыточным и (или) вакуумметрическим давлением, создаваемых рабочими средами и устанавливаются на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к оборудованию[1].

Виды предохранительных мембран

Мембранные предохранительные устройства разделяются на:

с разрывными мембранами, применяющиеся на жидких и газообразных средах — с предохранительной мембраной, плоской или куполообразной, работающей на разрыв под давлением, действующим на ее поверхность.

с «хлопающими» мембранами, применяющеся в основном на газообразных средах — с куполообразной предохранительной мембраной, работающей на потерю устойчивости (хлопок) под давлением, действующим на выпуклую поверхность. Теряя устойчивость, мембрана разрезается на ножевых лезвиях либо разрывается по предварительно ослабленному сечению[1].