Руководство по эксплуатации предназначено для изучения принципа действия, конструкции и технических характеристик клапанов предохранительных пружинных закрытого типа 17с7нж, 17лс7нж, 17нж7нж, а так же для обучения обслуживающего персонала правильным действиям при монтаже, эксплуатации, хранении и утилизации изделия.
Обязательное соблюдение перечисленных правил и мер, обеспечит безотказную работу клапанов в течение назначенного срока службы.
Клапан обозначается таблицей фигур:
- 17 — тип арматуры (клапан предохранительный);
- с, лс, нж — материал корпуса (сталь углеродистая/сталь легированная/сталь
- коррозионностойкая);
- 7, — номер модели;
- 7 нж — материал уплотнительных поверхностей (нж – сталь коррозионно-стойкая).
Условное обозначение клапанов
Таблица 1
| Таблица фигур | Номинальное давление, МПа (кгс/см2) | Номинальный диаметр DN, мм | Тип исполнения | Конструктивное исполнение | Климатическое исполнение |
| 17с7нж | 1,6 (16) | 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150 | закрытый | без узла принудительного подрыва | У1 |
| 17лс7нж | ХЛ1 | ||||
| 17нж7нж | УХЛ1 |
1 Техническое описание и работа
1.1 Назначение
Клапаны предназначены для защиты оборудования от недопустимого превышения давления в магистральных и технологических трубопроводах посредством автоматического сброса избытка рабочей среды в отводящий трубопровод или атмосферу. Клапаны обеспечивают прекращение сброса при восстановлении рабочего давления.
Клапаны применяются для защиты резервуаров, трубопроводов и оборудования систем отопления, водоснабжения и пароснабжения, химической и нефтехимической промышленности и нефтеперерабатывающего производства.
Клапаны изготовлены по техническим условиям ТУ 28.14.11-002-46186300-2020, и соответствуют требованиям ТР ТС 010/2011, ТР ТС 032/2013, ГОСТ 31294, ГОСТ 12.2.063. Расчет пропускной способности клапанов предохранительных по ГОСТ 12.2.085.
Пробные и рабочие давления – по ГОСТ 356. Пределы применения клапанов в зависимости от материала корпусных деталей и температуры рабочей среды указаны в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
| Условное давление PN, МПа (кгс/см²) | Пробное давление Рпр, МПа(кгс/см²) | Материал корпусных деталей — сталь 25Л ГОСТ 977, сталь 20ГЛ ГОСТ 21357 | |||||
| Рабочее давление Рр, МПа (кгс/см²) при температуре среды | |||||||
| 200°С | 250°С | 300°С | 350°С | 400°С | 425°С | ||
| 1,6 (16) | 2,4 (24) | 1,6 (16) | 1,4 (14) | 1,2 (12) | 1,1 (11) | 0,9 (9) | 0,8 (8) |
| 4,0 (40) | 6,0 (60) | 4,0 (40) | 3,5 (35) | 3,0 (30) | 2,6 (26) | 2,3 (23) | 2,0 (20) |
Таблица 3
| Условное давление PN, МПа (кгс/см²) | Пробное давление Рпр, МПа (кгс/см²) | Материал корпусных деталей — сталь 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977 | |||||
| Рабочее давление Рр, МПа (кгс/см²) при температуре среды | |||||||
| 200°С | 300°С | 400°С | 480°С | 520°С | 560°С | ||
| 1,6 (16) | 2,4 (24) | 1,6 (16) | 1,4 (14) | 1,2 (12) | 1,1 (11) | 0,9 (9) | 0,8 (8) |
| 4,0 (40) | 6,0 (60) | 4,0 (40) | 3,5 (35) | 3,0 (30) | 2,6 (26) | 2,3 (23) | 2,0 (20) |
Показатели назначения клапанов
Таблица 4
| Наименование параметра | Материальное исполнение корпусных деталей/затвора | |||
| 17с….нж | 17лс….нж | 17нж….нж | ||
| Климатическое исполнение по ГОСТ15150 | ||||
| У1 | ХЛ1 | УХЛ1 | ||
| класс опасности по ГОСТ 12.1.007 | 2, 3, 4 | 2, 3, 4 | 2, 3, 4 | |
| Группа по Руководству по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» | группа – Б (в), В (вода, воздух, пар, аммиак, жидкие нефтепродукты (кроме керосина) и углеводороды, масляные фракции, природный газ и др, среды, в которых скорость коррозии материала корпуса не превышает 0,5мм в год) | группа – Б (в), В (вода, воздух, пар, аммиак, жидкие нефтепродукты (кроме керосина) и углеводороды, масляные фракции, природный газ и др, среды, в которых скорость коррозии материала корпуса не превышает 0,5мм в год) | группа – А, Б, В (вода, воздух, пар, аммиак, жидкие нефтепродукты (кроме керосина) и углеводороды, масляные фракции, природный газ, нефтехимические и др, среды, в которых скорость коррозии материала корпуса не превышает 0,2мм в год) | |
| Температура рабочей среды, ºС | От минус 40 до 425 | От минус 60 до 425 | От минус 60 до 560 | |
| Минимальная температура окружающего воздуха, ºС | Минус 40 | Минус 60 | Минус 60 | |
Материалы основных деталей, соприкасающихся с рабочей средой
Таблица 5
| Наименование детали | Марка материала | ||
| 17с…нж | 17лс…нж | 17нж…нж | |
| Корпус, крышка | Сталь 25Л ГОСТ 977 | Сталь 20ГЛ ГОСТ 21357 | Сталь 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977 |
| Колпак, рычаг, вилка | Сталь 25Л ГОСТ 977 | Сталь 20ГЛ ГОСТ 21357 | |
| Золотник, седло | Сталь 20Х13 ГОСТ 5632 | Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | |
| Наплавка уплотнения в затворе | — | ЦН-12М | |
| Шток, втулка | Сталь 20Х13 ГОСТ 5632 | Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632 | |
| Винт регулировочный | Сталь 40Х ГОСТ 4543 | ||
| Уплотнение в затворе | «металл по металлу» | ||
| Пружина | Сталь 50ХФА ГОСТ 14959 | ||
| Прокладка | ТРГ | ||
1.2 Устройство и работа.
Клапан относится к предохранительной арматуре прямого действия. Направление подачи среды – «под золотник». Клапан полноподъемный – ход запирающего элемента составляет ¼ и более наименьшего диаметра седла.
Рабочая среда при открытии затвора проходит через корпус литой поз.1 угловой конструкции. Конструкция клапана закрытого типа (рисунок 1).
1 — корпус 9 – кольцо золотника 17 — гайка 25 — ось 33 — гайка 2 — крышка 10 – кольцо стопорное 18 — опора 26 — гайка 34 — гайка- колпак 11 – втулка направляющая 19 — пружина 27 — шайба 35 – шайба- седло 12 — прокладка 20 — прокладка 28 — шпилька 36 – шпилька- золотник 13 — перегородка 21 — вилка 29 — кольцо 37 – пломба 6 — кольцо регулировочное 14 — прокладка 22 — пробка 30 — набивка 38 — шплинт- болт стопорный 15 — шток 23 — прокладка 31 — гайка- прокладка 16 — винт регулировочный 24 — рычаг 32 — шайба
Клапан закрытого типа, конструкция клапана герметична по отношению к внешней среде.
Затвор состоит из седла поз.4 и узла золотника, образованного золотником поз.5 и кольцом поз.9 и размещенного во втулке направляющей поз.11. Пружина поз.19 с опорами поз.18 размещается под крышкой поз.2 и создает усилие, необходимое для обеспечения герметичности затвора. Винт регулировочный поз.16 обеспечивает поджатие пружины поз.19. Перегородка поз.13 защищает пружину поз.19 от высоких температур.
Герметичность затвора обеспечивается уплотнением «металл по металлу».
Окончательное положение кольца регулировочного поз.6 на седле поз.4 устанавливается при испытании на герметичность затвора в зависимости от рабочего давления и фиксируется болтом стопорным поз.7.
Герметичность клапана относительно внешней среды обеспечивается прокладками поз.12,
14, 20.
В конструкции предусмотрена возможность принудительного срабатывания для проверки исправности действия в рабочем состоянии, а также исключения возможного прикипания (примерзания, прилипания) золотника поз.5 к седлу поз.4. Узел принудительного подрыва закрыт колпаком поз.3, который обеспечивает защиту от произвольного изменения регулировки. С помощью рычага поз.24, соединенного с осью поз.25, на которой размещена вилка поз.21, шток поз.15 перемещается вверх, отжимая тем самым пружину поз.19. Герметичность узла ручного подрыва относительно внешней среды обеспечивается уплотнением поз.30 и гайкой поз.31.
Настройка клапана гарантируется опломбированием.
Для исполнения клапана без узла ручного подрыва, если он недопустим по свойствам рабочей среды (агрессивная, взрывоопасная и т.д.) или по условиям проведения рабочего процесса, устанавливается колпак глухой (рисунок 2).
При повышении давления рабочей среды перед клапаном выше допустимого значения происходит подъем золотника поз.5 и сброс среды. Давление перед клапаном понижается до давления закрытия Рз (0,8Рн≤Рз≤Рн), золотник поз.5 опускается на седло поз.4, сброс среды прекращается.
Рисунок 2. Колпак глухой клапана закрытого типа
1.3 Присоединение к трубопроводу.
Строительные длины – по ГОСТ 16587. Присоединение к трубопроводу – фланцевое.
Технические требования к фланцам клапанов, конструкция и размеры, присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей фланцев — по ГОСТ 33259, ряд 1. Исполнения приведены в таблице 6.
Ответные фланцы — приварные встык тип 11 по ГОСТ 33259. Допускается применять фланцы тип 01 по ГОСТ 33259 при температуре рабочей среды до 300°С. Основные исполнения уплотнительных поверхностей — по ГОСТ 33259, ряд 1 приведены в таблице 6.
1.4 Габаритные и присоединительные размеры
*Герметичность затвора по классу В – основное исполнение, по классу А – по требованию
заказчика.
1.6 Показатели надежности.
- Назначенный срок службы – 15 лет.
- Назначенный ресурс – не менее 750 циклов.
- Наработка на отказ – 180 циклов.
- Назначенный срок хранения – не менее 15лет.
Для обеспечения заданных показателей надежности, необходимо руководствоваться
требованиями, изложенными в настоящем РЭ.
1.6.1 Потенциально возможными отказами клапанов являются:
- потеря прочности корпусных деталей и сварных швов;
- потеря плотности материалов корпусных деталей и сварных швов;
- поломка пружины;
- потеря герметичности неподвижных прокладочных соединений корпусных деталей по
отношению к внешней среде; - потеря герметичности затвора сверх допустимых пределов;
- нарушение геометрической формы деталей, препятствующее нормальному
функционированию (заклинивание подвижных частей, срез резьбы); - изменение размеров вследствие износа или коррозионного разрушения, препятствующее
нормальному функционированию.
1.6.2 Критериями предельного состояния клапанов являются: - начальная стадия нарушения целостности корпусных деталей (потение, капельная течь);
- недопустимое изменение размеров элементов по условиям прочности и
функционирования арматуры; - потеря герметичности в разъемных соединениях, неустранимая их подтяжкой;
- возникновение трещин на основных деталях;
- наличие обмерзания (образования инея) на корпусе со стороны выходного патрубка при
закрытом затворе, свидетельствующее об утечке через затвор.
Предельные состояния клапана предшествуют его отказам.
