Клапан предохранительный сбросной ПСК-50 ПСКУ-50

     Чугунный корпус 1 (см. рисунок) выполнен в виде усеченного конуса с фланцем, седлом и двумя отверстиями с резьбой трубной цилиндрической 2 дюйма. Седло перекрывается клапаном 3 с резиновым уплотнением. Клапан собран с мембраной 6, которая жестко закреплена между клапаном 3 и тарелкой 7. В свою очередь, мембрана 6 закреплена между корпусом 1 и крышкой 2.
Пружина 4 зажата между тарелками 7, 8 мембраны и регулировочног винта 5. Путем вращения регулировочного винта 5 перемещается нижняя тарелка 8, изменяя, таким образом, усилия пружины 4, которая определяет настройку клапана 3 на давление в заданных пределах.
В зависимости от исполнения выпускаются:
ПСК-50Н/5 с пружиной низкого давления и шайбой вместо направляющей;
ПСК-50С/50 с пружиной среднего давления;
ПСК-50С/125 с пружиной среднего давления, тарелкой мембраны, уменьшенной по диаметру, и специальной шайбой, зажатой между корпусом и крышкой.
Газ из сети через входной патрубок корпуса входит в надмембранную полость. При установившемся режиме контролируемое давление газа в установленных пределах уравновешивается настроенной пружиной и клапан герметично закрыт.

Когда давление газа в сети (также и в надмембранной полости) превысит предел настройки, мембрана 6, преодолевая усилия пружины 4, опустится вместе с клапаном 3, открывая при этом выход газа в атмосферу через выходной патрубок.

Сброс газа произойдет до снижения давления в сети ниже настроенного, после чего под действием пружины 4 клапан 3 закроется.

Таблица технических характеристик предохранительных сбросных клапанов

Назначение, устройство и классификация

Предохранительный
сбросной клапан ПСК-50:
1 — корпус
2 — крышка
3 — клапан с направляющей
4 — пружина
5 — регулировочный винт
6 — мембрана
7 — тарелка
8 — тарелка пружины

 Назначение, устройство, классификация
Клапан предохранительный для сброса давления газа ПСК-50 ПСКУ-50
Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий.

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются:

неисправность регулятора давления (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.);
неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.
Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть:

неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети;
неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.
Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в ГРП (ГРПШ) устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. Для ГРПШ допускается выносить ПСК за пределы шкафа. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

Для сброса газа за регулятором в случае кратковременного повышения давления газа сверх установленного должны применяться предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПСК — это закрытая в эксплуатационном состоянии арматура; она открывается на краткий период времени, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения автоматически закрывается.

ПСК могут быть пружинные и мембранные. Пружинные ПСК должны быть снабжены устройством для их принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания и прилипания золотника к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.

ПСК подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. У малоподъемных клапанов (типа ПСК) открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода. Полноподъемные клапаны (СППКР4Р-16) открываются полностью и резко, рывком, и так же резко, с ударом золотника о седло, закрываются при понижении давления. То есть полноподъемный клапан имеет двухпозиционное положение: закрыто и открыто.

При достижении максимально допустимого давления настройки затвор ПСК должен безотказно открываться до полного подъема, в открытом положении работать устойчиво. Затвор должен закрываться при понижении давления до номинального или ниже его на 5% и обеспечивать герметичность. В случае запаздывания закрытия затвора давление газа в сети может значительно понизиться, что может привести к нарушению режима работы системы, а также выбросу в атмосферу относительно большого количества газа.

У малоподъемных ПСК при закрытии затвора после сброса необходимого количества газа трудно достигнуть герметичности затвора, т. к. для этого бывает необходимо приложить усилие большее, чем в режиме «закрыто». Такие ПСК прекращают сброс газа только после уменьшения давления до 0,8–0,85 % рабочего давления, что приводит к постоянному или длительному сбросу газа в атмосферу. Главным преимуществом мембранных ПСК является наличие в их конструкции эластичной мембраны, выполняющей роль чувствительного элемента. Если в пружинных клапанах золотник выполняет функции и чувствительного элемента, и запорного органа, то в мембранных клапанах золотник выполняет только запорные функции. Мембрана позволяет увеличить чувствительность ПСК в целом и расширить область их использования, включая низкое давление газа. ПСК должны обеспечивать открытие при превышении установленного рабочего давления не более чем на 15%.

Выбор конструкции ПСК должен производиться в соответствии с пропускной способностью.

Количество газа, подлежащего сбросу ПСК, следует определять:

при наличии перед регулятором давления ПЗК по формуле Q≥0,0005Qd, где Q — количество газа, подлежащее сбросу ПСК в течение часа при t=0° C и Рбар=0,10132 МПа, м³/ч; Qd — расчетная пропускная способность регулятора давления при t=0° C и Рбар=0,10132 МПа, м³/ч;
при отсутствии перед регулятором давления ПЗК по формулам: для регуляторов давления с седельным затвором Q≥0,01Qd, для регулирующих заслонок Q≥0,02Qd.
Малоподъемные мембранные и пружинные ПСК имеют небольшую пропускную способность. Так, пропускная способность СППК4Р-50-16 (диаметр седла 30 мм) при рабочем давлении 0,125 МПа равна 830 м³/ч, а ПСК-50С/125 (диаметр седла 50 мм) — только 10 м³/ч. Это объясняется малой высотой подъема золотника. Пропускная способность клапанов ПСК-50 (КПС-50) с направляющими ребрами на низком давлении составляет: 0,5–3 м³/ч, на среднем — 7–20 м³/ч (при давлении во входном патрубке ПСК 1,15 давления настройки).

Пропускная способность ПСК-50 без направляющих ребер может при тех же параметрах приниматься вдвое большей. Кроме этих ПСК, сбросные клапаны могут являться также частью (составным элементом) комбинированных регуляторов давления газа.