3. Допустимые кратковременные повышения давления в аппаратах

В соответствии с требованиями Госгортехнадзора для аппаратов, работающих под давлением пара или газа, число ПУ, их размеры и пропускную способность выбирают таким об­разом, чтобы избыточное давление в аппарате P₁ при действии ПУ не превышало следующих допустимых значений:

Р_p, МПа ........... <0,3 Св. 0,3 до 6,0 Св. 6,0

P₁, МПа .......... Р_p + 0,05 1,15Р_p 1,1Р_p

В обоснованных случаях, например при резких колебаниях давления рабочей среды в защищаемой системе, допускается, во время действия ПУ повышение давления в аппарате до 25 % от рабочего при условии, что это превышение давления предусмо­трено проектом и отражено в паспорте аппарата.

Для аппаратов, работающих под давлением жидкости, превы­шение давления над избыточным рабочим при работе ПУ допу­скается не более чем на 0,1 МПа для рабочих давлений до 0,4 МПа включительно и на 25 % от Р_p для более высоких рабочих давлений.

Кроме того, следует учитывать, что при допущении повышения давления в аппарате во время действия ПУ более чем на 10 % от Р_p этот аппарат необходимо рассчитывать на прочность по дав­лению, равному 90 % от давления при полном открытии ПУ, но не менее, чем рабочее давление.

Для предохранительных клапанов (ПК) указанные предель­ные значения относят к разности давлений полного открытия Р_п.о и настройки клапана Р_н.

ГОСТ 12.2.2085–82 устанавливает следующие значения предельной разности давлений полного открытия P_п.о и начала открытия Р_н.о для ПК, работающих на паре или газе:

Р_p, МПа ................……….. <0,25 >0,25

P_п.о - Р_н.о, МПа ............. 0,15Р_н.о 0,1Р_н.о

Рисунок 2.3 – Давление в аппарате при срабатывании предохранительных клапанов (ПК) или предохра­нительных мембран (ПМ)

Для жидкостей при любом рабочем давлении в аппарате P_п.о < 1,25Р_н.о . При этом ПК должны быть рассчитаны и отрегулированы так, чтобы в аппарате не могло образоваться избыточное давление более 1,1Р_p.

В соответствии с особенностями работы ПУ – предохранитель­ных клапанов (ПК) и предохранительных мембран (ПМ) – уста­новлены следующие понятия давлений (рис. 2.3).

Рабочее давление (Р_p) – наибольшее избыточное давление в ап­парате при нормальном протекании технологического процесса без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия ПУ.

Расчетное давление (Р_R) – наименьшее избыточное давление, принятое при расчете на прочность элементов аппарата, работаю­щего под давлением, равное рабочему давлению или превышающее его.

Максимально допустимое давление в аппарате (Р₁) – макси­мальноеизбыточное давление в защищаемом ПУ аппарате, до­пускаемое официальными нормами при сбросе среды через ПУ.

Давление настройки. ПК (Р_н) – наибольшее избыточное дав­ление на входе в ПК, при котором обеспечивается заданная гер­метичность в затворе. Давление Р_н равно рабочему или превышает его, но не более чем на 25 %.

Давление потери герметичности ПК (Р_п.г) – избыточное давление на входе из ПК, при котором начинается протечка, превышающая допустимую; значение Р_п.г несколько выше Р_н.

Давление начала открытия ПК (Р_н.о) – избыточное давление на входе в ПК, при котором сила, направленная на открытие клапана, уравновешена силами, удержи­вающими золотник на седле. При этом давлении заданная герметичность в затворе нарушена и начинает­ся подъем золотника; Р_н.о ≥1,05Р_р.

Давление полного открытия ПК (Р_п.о) – наименьшее избы­точное давление на входе в ПК, при котором золотник клапана поднят на расчетную высоту, обеспечивающую заданную пропуск­ную способность ПК; Р_п.о ≤ Р₁; в клапанах непрямого действия Р_п.о = Р_н.о.

Давление закрытия ПК (Р_з) – избыточное давление на входе в ПК, при котором после сброса технологической среды происхо­дит посадка золотника на седло с обеспечением заданной герме­тичности. Значение Р_з допускают не менее (0,8÷0,95)/Р_р.

Давление срабатывания ПМ (Р₁) – избыточное давление в ап­парате на входе в ПМ, при котором происходит разрушение мем­браны. Назначают минимальное и максимальное значения Р₁ в за­висимости от Р_р и Р_R в защищаемом аппарате. При этом Р_1min принимают не менее чем 1,05Р_p для исключения возможности лож­ных срабатываний ПМ, а Р_1max должно быть не больше 1,1/Р_R.

Противодавление (Р₂) – максимальное избыточное давление за ПУ, равное статическому давлению в закрытой емкости, куда сбрасывается среда из ПУ, или атмосферному давлению при сбросе среды на свечу. В зависимости от давления перед ПУ и раз­меров сбросной системы в ней при работе ПУ может образоваться динамическое противодавление, которое прибавляется к статиче­скому давлению Р₂.

Л. 18-19