I. Pregled
Sigurnosni ventili važan su sigurnosni pribor za kotlove, tlačne posude i drugu-opremu koja nosi tlak. Njihova pouzdanost i izvedba izravno utječu na sigurnost opreme i osoblja te su usko povezani s očuvanjem energije i zaštitom okoliša. Međutim, neki korisnici i dizajnerski odjeli često odabiru pogrešan model prilikom odabira sigurnosnih ventila. Stoga se u ovom članku analizira izbor sigurnosnih ventila.
II. Definicije
U širem smislu, sigurnosni ventili uključuju sigurnosne ventile. Sa stajališta propisa o upravljanju, sigurnosni ventil je ventil koji se izravno ugrađuje na parni kotao ili posudu pod tlakom I. klase i mora biti odobren od strane službe tehničkog nadzora. U užem smislu naziva se sigurnosnim ventilom, dok se ostali općenito nazivaju rasterećenim ventilima. Sigurnosni ventili i sigurnosni ventili vrlo su slični u strukturi i izvedbi. Oba automatski ispuštaju unutarnji medij kada se prekorači tlak otvaranja kako bi se osigurala sigurnost proizvodne opreme. Zbog ove suštinske sličnosti, ljudi ih često brkaju kada ih koriste. Osim toga, neki propisi za proizvodne pogone propisuju da se može odabrati bilo koji. Stoga se razlike između to dvoje često zanemaruju, što dovodi do mnogih problema. Ako treba napraviti jasnu razliku između to dvoje, to se može razumjeti prema definiciji danoj u I. dijelu ASME Kodeksa za kotlove i tlačne posude:
1. Sigurnosni ventilje automatski uređaj za rasterećenje tlaka pokretan statičkim tlakom medija ispred ventila. Karakteristika mu je iznenadno potpuno otvaranje. Koristi se u plinskim ili parnim aplikacijama.
2. Sigurnosni ventil,poznat i kao preljevni ventil, automatski je uređaj za rasterećenje tlaka pokretan statičkim tlakom medija ispred ventila. Otvara se proporcionalno kako tlak premašuje silu otvaranja. Uglavnom se koristi u tekućim aplikacijama.
3. Sigurnosni ventil za rasterećenje(Safet Relief Valve), poznat i kao sigurnosni preljevni ventil, automatski je uređaj za smanjenje tlaka koji pokreće srednji tlak. Ovisno o primjeni, može se koristiti kao sigurnosni ventil ili ventil za rasterećenje. U Japanu, na primjer, postoji relativno malo jasnih definicija sigurnosnih i rasterećenih ventila. Općenito, sigurnosni uređaji koji se koriste za velike tlačne posude za skladištenje energije kao što su kotlovi nazivaju se sigurnosni ventili, dok se oni instalirani na cjevovodima ili drugim objektima nazivaju sigurnosnim ventilima. Međutim, prema "Tehničkim standardima za proizvodnju toplinske energije" Ministarstva međunarodne trgovine i industrije Japana, važni dijelovi sigurnosti opreme navedeni su za korištenje sigurnosnih ventila, kao što su kotlovi, pregrijači, ponovni grijači itd. U slučajevima kada je ventil za smanjenje tlaka instaliran na donjoj strani i treba ga spojiti na kotlove i turbine, moraju se ugraditi sigurnosni ventili ili sigurnosni ventili. Iz ove perspektive, sigurnosni ventili moraju biti pouzdaniji od sigurnosnih ventila. Dodatno, na temelju priznavanja i propisa o sigurnosnom volumenu ispuštanja u "Pravilima o upravljanju plinom pod visokim tlakom" Ministarstva rada Japana, kao i na pravilima Ministarstva prometa i raznih brodskih udruga, ventili koji jamče volumen ispuštanja nazivaju se sigurnosni ventili, dok se oni koji ne jamče volumen ispuštanja nazivaju rasterećeni ventili. U Kini se tipovi potpuno-podizanja i blago-podizanja zajednički nazivaju sigurnosnim ventilima.
III. Izbor
1. Klasifikacija
Trenutno, sigurnosni ventili u masovnoj proizvodnji uglavnom spadaju u dvije kategorije: tip opruge i tip poluge. Osim toga, postoje sigurnosni ventili impulsnog tipa, sigurnosni ventili pilotskog tipa, sigurnosni preklopni ventili, sigurnosni sigurnosni ventili i sigurnosni ventili tipa težine, itd. Sigurnosni ventili opružnog tipa uglavnom rade pomoću sile opruge. Sigurnosni ventili s oprugom mogu se dalje klasificirati u zatvorene i otvorene tipove. Općenito, zapaljivi, eksplozivni ili otrovni mediji trebaju odabrati zatvoreni tip, dok para ili inertni plin mogu odabrati otvoreni tip. Kod sigurnosnih ventila opružnog tipa postoje i oni sa i bez ključa. Glavna funkcija ključa je provjera fleksibilnosti diska ventila, a ponekad se također može koristiti za ručno rasterećenje tlaka u nuždi, kao što je prikazano na slici 3. Sigurnosni ventili tipa poluge uglavnom rade pomoću sile poluge i težine. Međutim, zbog velikog volumena sigurnosnih ventila s polugom, područje njihove primjene često je ograničeno. Kada je temperatura visoka, potrebno je odabrati sigurnosne ventile s rebrima za raspršivanje topline.
Glavni parametar sigurnosnog ventila je njegov kapacitet pražnjenja, koji je određen promjerom sjedišta ventila i visinom podizanja diska ventila. Ovisno o različitim visinama podizanja, sigurnosni ventili se mogu klasificirati u dvije vrste: lagano podignuti i potpuno podignuti. Blago podignuti sigurnosni ventil odnosi se na onaj kod kojeg je visina podizanja diska ventila 1/40 do 1/20 promjera grla sjedišta ventila. Potpuno podignuti sigurnosni ventil odnosi se na onaj kod kojeg je visina podizanja diska ventila 1/4 promjera grla sjedišta ventila.
2. Odabir sigurnosnih ventila
Nazivni tlak sigurnosnog ventila određen je radnim tlakom, radna temperatura određuje temperaturni raspon sigurnosnog ventila, izračunata postavljena vrijednost tlaka sigurnosnog ventila određuje postavljeni raspon tlaka opruge ili poluge, a zatim se materijal i strukturni tip sigurnosnog ventila određuju prema korištenom mediju. Na kraju, promjer grla sigurnosnog ventila izračunava se na temelju kapaciteta pražnjenja sigurnosnog ventila. Slijede opća pravila za odabir sigurnosnih ventila.
1. Kotlovi za toplu voduopćenito koristite nezabrtvljene sigurnosne ventile s ključevima i elementima koji se mogu malo otvoriti.
2. Nezabrtvljeni puni-sigurnosni ventilis ključevima općenito se koriste za parne kotlove ili parovode.
3. Za nestlačive tekućine kao što je voda općenito se koriste zatvoreni mikro-sigurnosni ventili ili sigurnosni ventili za rasterećenje.
4. Za opskrbu visokotlačnom-vodom općenito se koriste zatvoreni potpuno-podizni sigurnosni ventili, kao što su visoko{3}}tlačni grijači vode i izmjenjivači topline.
5. Za stlačive medije kao što su plinovi općenito se koriste zatvoreni potpuno-sigurnosni ventili, kao što su spremnici za skladištenje plina i plinovodi.
6. Parni kotlovi klase E- općenito koriste sigurnosne ventile bez nosivosti.
7. Za sustave velikog-promjera, velikog-protoka i visokog{3}}tlaka, općenito se koriste sigurnosni ventili pulsnog-tipa, kao što su uređaji za uklanjanje pregrijavanja i smanjenje tlaka, kotlovi za elektrane, itd.
8. Za prijevoz ukapljenog plina željezničkim cisternama, cestovnim cisternama, skladišnim spremnicima itd. općenito se koriste unutarnji sigurnosni ventili.
9. Gornji dio spremnika za ulje općenito je opremljen hidrauličkim sigurnosnim ventilom, koji se mora koristiti zajedno s odzračnim ventilom.
10. Pilot-sigurnosni ventili općenito se koriste za podzemnu odvodnju ili cjevovode prirodnog plina.
11. Sigurnosni refluksni ventil općenito se koristi na povratnom cjevovodu tekuće faze na izlazu iz pumpe spremnika u stanici za ukapljeni naftni plin.
12. Vakuumski sigurnosni ventili negativnog tlaka općenito se koriste u sustavima s negativnim tlakom ili onima koji mogu stvarati negativni tlak tijekom rada.
13. Sigurnosni ventili s valovitom cijevi općenito se koriste u sustavima spremnika ili cjevovoda s velikim fluktuacijama povratnog tlaka i onima koji sadrže otrovne i zapaljive tvari.
14. Za sustave s nižom točkom smrzavanja medija općenito se odabiru izolirani sigurnosni ventili s plaštom.
