Клапан-отсекатель предохранительный ПКК запорный электромагнитный является автоматическими запорным устройством, предназначенным для герметичного перекрытия подачи неагрессивных углеводородных газов.
Таблица основных технических характеристик серийно выпускаемых предохранительных запорных клапанов

Назначение и устройство
 

При медленном открытии крана перед ПКК, не допуская подскока основного клапана 2, газ заполняет подмембранную полость и через два взаимно перпендикулярных отверстия в штоке основного клапана 2 заполняет пространство между мембранами (см. рисунок).

Для открытия основного клапана 2 необходимо отвернуть пусковую пробку 10. При этом газ, находящийся между мембранами, через отверстия в пробке 10 быстро выйдет в атмосферу.

Входное давление газа, преодолевая усилие пружины основного клапана, поднимает нижнюю мембрану вверх до упора, а отверстие в конце штока основного клапана 2 окажется закрытым клапаном 5 верхней мембраны. После этого пусковая пробка 10 завинчивается обратно. Газ через открытый основной клапан 2 поступает в сеть, а из контролируемого участка по импульсной трубке через обратный клапан 4 попадает в полость между мембранами. Если контролируемое давление газа превысит установленное верхней пружиной значение, то верхняя мембрана приподнимется, отверстие на штоке основного клапана 2 откроется и по обе стороны нижней мембраны установится одинаковое входное давление газа. Под действием пружины основной клапан опускается на седло, перекрывает подачу газа.

При уменьшении входного давления ниже величины, определяемой пружиной основного клапана, нижняя мембрана под действием этой пружины опустится, отверстие в штоке основного клапана 2 откроется, что также приведет к закрытию основного клапана.

    Предохранительные клапаны — это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки.

    К таким клапанам предъявляют следующие требования:

должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор в случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания не должен превышать максимальное рабочее давление после регулятора более чем на 25 %;
рассчитываются на входное рабочее давление по ряду: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 МПа с диапазоном срабатывания при повышении давления от 0,002 до 0,75 МПа, а также с диапазоном срабатывания при понижении давления от 0,0003 до 0,03 МПа;
конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала;
герметичность запорного органа должна соответствовать классу «А» по ГОСТ 9544-93;
точность срабатывания должна составлять ±5% заданных величин контролируемого давления для клапана, устанавливаемых в ГРП, и ±10% для ПЗК в ГРПШ и комбинированных регуляторах;
инерционность срабатывания должна быть не более 40–60 с;
свободный проход запорного органа должен составлять не менее 80 % условного прохода патрубков;
запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.
Отбор импульса контролируемого давления надо делать рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е. на расстоянии от регулятора давления не менее пяти диаметров выходного газопровода. Подключать импульсный трубопровод к нижней части горизонтального участка газопровода недопустимо для предотвращения попадания конденсата.

Клапаны, установленные в ГРПШ и объектовых ГРП, часто используют в качестве исполнительных механизмов автоматики безопасности, прекращающих подачу газа при отклонении любого из контролируемых параметров за заданные пределы (в т. ч. и по команде сигнализатора загазованности). При этом клапан обычно комплектуют электромагнитным устройством. Также выпускаются термозапорные клапаны, перекрывающие трубопроводы в случае повышения температуры до 80–90° С .

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 клапан 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 клапана 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.