Предохранительный клапан для газа устройство. Запорные клапаны пкн и пкв

Запорные клапаны ПКВ и ПКН – это запорные устройства полуавтоматического типа. Их назначение заключается в герметичном перекрытии подачи углеводородных неагрессивных газов. ПКВ и ПКН выпускаются высокого (ПКВ) и низкого (ПКН) контролируемого давления, и имеют условный проход 200, 100 или 50 миллиметров. Климатическое исполнение устройств соответствует УЗ ГОСТ 15150 (от –40 градусов Цельсия до +45 градусов Цельсия).

Если уровень подлежащего контролю давления выходит за нижний и верхний пределы настройки, запорный клапан ПКВ или ПКН автоматически закрывается. Открыть клапан можно вручную. Исключается произвольное открытие клапана ПКВ или ПКН.

Основные технические характеристики клапанов ПКВ и ПКН


Запорные предохранительные клапаны ПКВ (ПКН) ДУ 200, 100, 50 используются для прекращения подачи природного газа потребителю в случае, если уровень давления выходит за заданные пределы. Данные клапаны устанавливаются в газорегуляторных установках (ГРУ) и газорегуляторных пунктах (ГРП). Выпуск клапанов осуществляется в двух исполнениях – высокого давления (ПКВ) и низкого давления (ПКН). Климатическое исполнение клапанов — У, категории 4 по ГОСТ 15 150-69.


Запорные клапаны ПКН, ПКВ — пределы настройки контролируемого давления клапанов

Назначение клапанов ПКВ и ПКН

Запорные предохранительные клапаны ПКВ и ПКН (далее просто клапаны) в автоматическом режиме прекращают подачу природного газа пользователям в случае, если уровень давления повышается либо понижается сверх установленных пределов. Рабочей средой для клапанов является природный газ по ГОСТ 5542-87. Клапаны используются на газопроводах высокого, среднего и низкого давления в системах газопотребления и газораспределения.

Условия, в которых эксплуатируются клапаны, должны соответствовать климатическому исполнению УЗ по ГОСТ 15150-69 (предельные рабочие значения температуры воздуха от минус 40 до +45 градусов Цельсия).

По давлению осуществляется выпуск двух исполнений клапанов, а именно с высоким либо низким выходным давлением, с условными проходами 200, 100 и 50 миллиметров, а также в двух исполнениях по расположению управляющих рычагов – левом либо правом. Правым исполнением запорного клапана является исполнение, при котором рычаги управления находятся справа, если смотреть на входной фланец устройства. Если рычаги находятся слева, исполнение считается левым.

Класс герметичности затвора Клапана – «А» по ГОСТ Р 54808-2011.

Монтаж и эксплуатация клапанов ПКН и ПКВ

Монтаж и эксплуатацию клапанов ПКН и ПКВ должны производить представители строительно-монтажной организации, или же представители эксплуатационной организации, которая аккредитована на пуско-наладочные, строительные и монтажные работы сетей распределения газа. Монтаж и эксплуатация должны осуществляться в соответствии с требованиями, предъявляемыми ГОСТ Р 54983-2012 и СНиП 42-01-2002 (СП 62.13330.2011), «Правилами безопасности сетей газораспределения и газопотребления» а также руководством по эксплуатации устройства.

К работам по монтажу и обслуживанию клапанов ПКВ и ПКН допускаются лица, которые ознакомлены с правилами эксплуатации клапанов, прошли инструктаж по технике безопасности на рабочем месте, а также обучены безопасным методам работы и имеют удостоверения Ростехнадзора.

Принцип работы клапанов ПКВ и ПКН

Клапан работает так: в открытом положении устройства крючок анкера и штифт рычага сцеплены между собой. Нижний конец молотка упирается в выступ на анкерном рычаге.

О правый выступающий конец коромысла упирается штифт молотка, а его левый конец входит в кольцевую канавку штока.

Когда уровень контролируемого давления газа находится в установленных пределах, нижний торец пружины через шайбу упирается в выступы крышки головки и стакана, и не давит на мембрану. Под воздействием силы давления мембрана занимает среднее положение. К тарелке пружины прижата гайка регулировочного винта.

Коромысло сцеплено со штифтом молотка и находится примерно в горизонтальном положении.

Когда давление газа под мембраной превышает установленный пружиной предел, начинает подниматься мембрана со штоком, тем самым сжимая пружину. При этом правый конец коромысла выходит из зацепления со штифтом молотка, а левый его конец поднимается. Далее молоток падает и ударяет по концу анкерного рычага. Рычаг расцепляется с анкером и падает, в результате чего клапан закрывается.

Когда уровень давления под мембраной падает ниже установленного пружиной предела, шток и мембрана начинают опускаться, правый конец коромысла расцепится со штифтом молотка и поднимется, в результате чего, как и в предыдущем случае, клапан перекроется.

Устройство клапанов ПКВ и ПКН


Запорный предохранительный клапан имеет фланцевый корпус вентильного типа. Внутри этого корпуса расположено седло, которое перекрывает клапан с уплотнителем из резины.

Клапан висит на штоке. Верхний конец штока перемещается в отверстие головки, а нижний его конец – по направляющей стойке.

Посредством штифта шток клапана сцепляется с вилкой, которая насажена на ось. На конце оси находится закрепленный рычаг с грузом. Ось, выходящая из корпуса, уплотняется кольцами из резины.

В основном клапане имеется встроенный малый перепускной клапан, назначение которого заключается в выравнивании давления перед и после клапана перед тем. Как его открыть. Во время открытия клапана сначала начнет двигаться шток, за счет чего откроется перепускной клапан, и в полостях корпуса выровняется давление. Это позволит открыть основной клапан. Во время закрывания клапана на седло садится основной клапан, а после этого, под воздействием, оказываемым рычагом, к уплотнителю прижмется шток, и перепускной клапан закроется.

На верхнем фланце корпуса имеется прикрепленная головка. Ее верхняя часть образует подмембранную полость подлежащего контролю давления. Между крышкой и головкой крепится мембрана со штоком.

Внутри крышки размещен механизм регулировки контролируемого давления.

Шпилька с упором упирается в отверстие верхнего торца штока мембраны. На упоре надета шайба, которая опирается на выступы, имеющиеся на стакане крышки. На упор опирается малая пружина, которая определяет настройку нижнего предела подлежащего контролю давления. Усилие определяется путем перемещения регулировочного винта.

Пружина опирается нижним торцом на шайбу. Она определяет настройку верхнего предела подлежащего контролю давления. Изменение усилия осуществляется путем перемещения регулировочного стакана. Через ниппель под мембрану подается импульс контролируемого давления.

Если статья оказалась полезной , в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Тип: клапан предохранительный запорный низкого контролируемого давления.

Клапан ПКН является полуавтоматическими запорным устройством, предназначенным для герметичного перекрытия подачи газа.

Клапан ПКН автоматически закрывается при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие клапана производится вручную. Произвольное открытие клапа исключено.

Условия эксплуатации клапана ПКН должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ категория 2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 35 до плюс 45° С.

Клапан ПКН изготавливается с условным проходом Ду 50, 100 и 200.

Примеры условного обозначения клапанов:

Клапан предохранительной запорный с условным походом Ду50 низкого контролируемого давления: - Клапан ПКН-50 ТУ 3710-001-1223400102013.

Изготовитель гарантирует нормальную работу клапана ПКН в течении 18 месяцев со дня ввода в эксплуатацию или 24 месяца с момента производства при условии соблюдения правил хранения, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

Средний срок эксплуатации: до 15 лет.

Основные параметры и технические характеристики клапана ПКН

Наименование параметра или размера ПКН-50 ПКН-100 ПКН-200
Рабочее давление на входе, МАп, не более 1,2
Условный проход, Ду, мм 50 100 200
Пределы настройки контролируемого давления, МПа
- нижний
- верхний
0,0003 - 0,003
0,002-0,06
Строительная длина, мм 230 350 600
Габаритные размеры, мм
- длина
- ширина
- высота
390
310
480
425
320
580
600
390
720
Масса, кг, 33 73 140

Устройство и принцип работы клапана ПКН

Корпус 1 вентильного типа соединяется с переходным фланцем 2. На переходном фланце крепится крышка 3. Между крышкой 3 и переходным фланцем зажимается мембрана 4, эффективная площадь которой для клапана типа ПКВ в 8,5 раз меньше, чем для клапана типа ПКН. В крышке 3 устанавливается большая пружина 5, усилие которой изменяется при помощи пробки 6 и малая пружина 7, усилие которой изменяется при помощи штока 8. Внутри корпуса I находится клапан 9. Гильза клапана 9 перемещается по направлению стойке 10, ввернутой в корпус, а шток клапана 9 в отверстие переходного фланцы 2.

Подъем клапана 9 осуществляется при помощи вилки 12, закрепленной на поворотном валу 13, на конце которого крепится рычаг 14.

В клапане 9 имеется устройство, выполняющее функции перепускного клапан для выравнивания давления газа до и после клапана 9 в момент его открытия. При открытии клапана рычаг 14 зацепляется с анкерным рычагом 15, установленным на переходном фланце 2. Коромысло 16, установленное в крышке 3, одним концом соединяется с мембраной 4, а другим с молотком 17.

Для открытия клапана необходимо рычаг 14 поднять до зацепления его с анкерным рычагом 15. При этом клапан 9 поднимается и откроет проход газу, который их сети по импульсной трубке поступит под мембрану 4. Настройка клапан на нижний диапазон срабатывания производится вращением штока 8, а на верхний диапазон - вращением пробки 6.

Если контролируемого давление газа находится в заданных пределах, коромысло 16, связанное одним концом с мембраной 34, другим совместится с упором молотка 17, который окажется запертым в вертикальном положении, поднятым вручную.

Если контролируемого давление газа возрастает выше заданного верхнего предела, установленного большой пружиной 5, мембрана 4, преодолевая усилие этой пружины, пойдет вверх и повернет коромысло 16, наружный конец которого выйдет из зацепления с упором молотка 17. Под действием груза молоток 17 упадет и ударит по свободному концу анкерного рычага 15, который освободит рычаг 14, укрепленный на валу, и клапан 9 под действием собственного веса и сева груза рычага 14 опуститься ан седло корпуса I и перекроет проход газу. Если контролируемого давления газа упадет ниже заданного предела, установленного малой пружиной 7, мембрана 4 под действием этой пружины пойдет вниз и опустит внутренний конец коромысло 16. При этом наружный конец пойдет вниз и опустит внутренний конец коромысла 16. При этом наружный конец коромысла 16 выйдет из зацепления с упором молотка, который упадет и закроет клапан.

Монтаж и эксплуатация клапана ПКН

Монтаж и эксплуатация клапана ПКН производиться в соответствии Правилами безопасности в газовом хозяйстве. Клапан ПКН устанавливают так, чтобы направление потока газа совпадало с направлением стрелки на корпусе клапана.

Перед монтажом клапана необходимо произвести расконсервацию наружных поверхностей.

Установка прибора в местах с отрицательной температурой допускается при условии отсутствия конденсации паров воды в проходящем газе при этих температурах.

Клапан ПКН не должен устанавливаться в окружающих средах, разрушающе действующих на алюминий, чугун, сталь, резину и цинковое покрытие.

Клапан ПКН монтируется на горизонтальном участке трубопровода перед регулятором давления. Мембрана должны занимать горизонтальное положение. Вход газа должен соответствовать стрелке, отлитой на корпусе.

Клапан ПКН своей опорной поверхностью устанавливается на кронштейны или подставки и дополнительного крепления не требует.

Импульсная трубка должны быть присоединены к ниппелю (приварена) и по возможности должны иметь уклон от головки вниз и не иметь участков с противоположным направлением уклона, в которых может копиться конденсат.

Присоединения трубки УК нижней четверти горизонтального трубопровода, в котором контролируется давление, не допускается.

Импульс берется после регулятора давления.

В заводском исполнении рычаг подъема клапан расположен слева по ходу газа. Если по условиям монтажа такое расположение неудобен, то его можно перемонтировать. Для этого следует открутить гайки, снять в собранном виде головку, поменять местами пробки и перевернуть ось вилки. Рычаг посадить на ось так, чтобы ось планки рычага совпадала с направлением оси вилки в одной плоскости, после чего закрепить рычаг гайкой.

Установить головку, повернув ее на 180° относительно первоначального положения и завинтить гайки. После монтажа и перемонтирования клапана следует проверить надежность выбивания анкера молотком, гермертичноть всех соединения воздухом, азотом или рабочим газом при давлении 1,2 МПа. Все места уплотнения подмембранной полости переходного фланца гермертичноть испытать давлением для клапанов ПКН-0,1 МПа.

На герметичность закрытия клапана давления 1, 2 МПа и 0,002 МПа. Утечка воздуха в местах соединения и уплотнений не допускается.

Клапан ПКН после настройки потребителем на требуемое давление срабатывания должен быть опломбирован.

По окончании монтажа и опрессовки клапана следует произвести настройку на рабочие параметры.

Сначала установить нижний предел вращения штока 8. Во время настройки следует поддерживать давление в импульсной трубке несколько выше устанавливаемого предела, а затем медленно снизить давление и убедиться в том, что клапан ПКН срабатывает при падении давления о установлено нижнего значения. После чего установить верхний предел вращения пробки 6. Во время настройки следует поддерживать давления немного выше настроенного нижнего предела.

После окончания настройки повысить давление и убедиться в срабатывании клапана при достижении верхнего предела.

Транспортировка и хранение клапана ПКН

Транспортирование клапанов ПКН в упакованном виде может производиться любым видом транспорта, кроме морского, в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

При длительном хранении на складе клапаны должны подвергаться переконсервации после одного года хранения консервационным маслом К-17 ГОСТ 10877-76 или другими смазками для изделия группы II по варианту защиты ВЗ-1 ГОСТ 9.014-78.

Срок хранения не более 6 лет.

Допускается транспортирование клапанов в универсальных контейнерах без упаковки с укладкой изделия рядами, разделяя каждый ряд прокладками из досок, фанеры и др.

Возможные неисправности клапана ПКН и методы их устранения

Наименование неисправности, внешнее проявление Вероятная причина Метод устранения
Молоток не устанавливается в рабочее положение, вертикальное при нормальном контролируемом давлении. 1) Засорение импульсной трубки. 2) Порыв мембраны. 1) Очистить и продуть импульсную трубку. 2) Сменить мембрану.
После закрытия клапана продолжает поступать газ. 1) Неплотное прилегание клапана к седлу. 1) Проверить, не попадало ли что-нибудь под клапан. 2) Проверить, нет ли царапин на седле. 3) Проверить эластичность резины клапана. 4) Проверить правильность установки рычага относительно клапана.

Несмотря на то, что практически все современные газорегуляторные пункты (ГРП) имеют высокие эксплуатационные характеристики, абсолютно любой ГРП может полностью или частично выйти из строя. Главная задача персонала, который обслуживает ГРП, - своевременное обнаружение и устранение неполадок в работе оборудования. С какими проблемами чаще всего сталкиваются специалисты, осуществляющие проверку и ремонт газорегуляторного оборудования? Что является причиной возникновения аварийных ситуаций? Как предотвратить сбои в работе оборудования?..

Резьбовые и фланцевые соединения

Самые опасные и, к сожалению, самые распространенные аварии на ГРП происходят из-за утечки природного газа. ГРП - это не только специальное оборудование, но и огромное количество резьбовых и фланцевых соединений. Для появления утечки газа вполне хватает и одного, казалось бы, пустякового нарушения технологии монтажа соединительных элементов - достаточно неправильно затянуть тот или иной болт, использовать для крепления болты разного диаметра или установить прокладки из низкокачественных материалов. Устранение аварийной ситуации данного типа - наиболее сложная процедура из всего перечня работ по ремонту газового оборудования: ликвидировать утечку природного газа необходимо с максимальной осторожностью, применяя исключительно современные методы и материалы. Так, для замены прокладок во фланцевых соединениях рекомендуется использовать только тщательно пропитанные в масле клингеритовые и паронитовые прокладки или прокладки, изготовленные из маслобензостойкой резины . Пропитка прокладок масляными красками или белилами, равно как применение нескольких «прокладочных» слоев - это грубое нарушение технологии, которое рано или поздно приведет к новым авариям на ГРП.

Снизить вероятность появления утечки природного газа можно только в том случае, если, по возможности, оптимизировать схему работы ГРП и сократить число соединительных участков. Если в ГРП имеется вспомогательное помещение, предназначенное для размещения отопительного оборудования, то для предупреждения последствий аварий рекомендуется обращать внимание на плотность перегородок, разделяющих помещения. В газорегуляторных пунктах с печным отоплением важным условием безопасности является плотность металлического кожуха на отопительном оборудовании.

Ротационные газовые счетчики

Сбой в работе ГРП, приводящий к появлению утечки природного газа, часто может быть связан и с выходом из строя ротационных газовых счетчиков. Наиболее распространенные причины утечки в данном случае - неплотная затяжка накидных гаек импульсных газопроводов, неисправные прокладки, перекос присоединительных фланцев и т.п.

Если не вращаются сами роторы счетчика или прибор учета работает, создавая перепад давления выше допустимых параметров, то рекомендуется проверить пространство между стенками камеры и роторами - вполне возможно оно засорилось механическими примесями. Если засорились коробки с зубчатыми колесами - рекомендуется «влажная уборка» колес и заливка чистого масла в коробку. Нередко бывают ситуации, когда роторы вращаются, но сам прибор учета не справляется с функциональными обязанностями - не показывает расход природного газа или показывает «левые» данные. Причин выхода ротационного счетчика из строя в данном случае может быть несколько - засорился редуктор, изменился в большую сторону зазор между стенками камер и роторами или банально сломался счетный механизм.

Газовые фильтры

Утечка газа нередко происходит и по вине газовых фильтров, которые в процессе эксплуатации засоряются механическими примесями. Главным признаком того, что засорился газовый фильтр, является значительный перепад давления из-за увеличившегося сопротивления потоку природного газа . Перепад давления на фильтре может спровоцировать разрыв металлических сеток обоймы. Избежать возникновения аварийных ситуации из-за неисправности газового фильтра можно только при помощи регулярной проверки уровня давления. Если наблюдаются отклонения от нормы, то рекомендуется произвести очистку газового фильтра от механических примесей.

Задвижки

Неисправность в работе задвижек - так же одна из причин появления утечек природного газа. Рассмотрим несколько вариантов того, как и почему задвижки выходят из строя. Во-первых, утечка газа может происходить из-за износа уплотнительных поверхностей на корпусе и дисках: физический износ уплотнительных поверхностей позволяет природному газу «проскакивать» даже через закрытую задвижку. Во-вторых, вполне может быть сломана и сама задвижка - оторвались диски от шпинделя, искривлен шпиндель, сломан маховик задвижки или появились трещины буксы сальника и т.п.

Предохранительно-запорные клапаны

Еще одна проблема, возникающая при эксплуатации ГРП, - выход из строя предохранительно-запорных клапанов. Если клапан не перекрывает подачу природного газа, то, вполне возможно, произошло засорение клапана или появился какой-либо дефект седла. Выявить и устранить неисправность данного типа можно только после разборки клапана. Между тем, клапан может оставаться открытым и пропускать газ и при таких дефектах, как заедание рычагов или заедание штока. Обнаружить подобную неисправность можно при визуальном осмотре устройства. Наоборот, если клапан, как и положено, перекрывает подачу, но давление природного газа не повышается регулятором, то, возможно, произошло засорение импульсной трубки, разрыв мембраны головки, самопроизвольное закрытие "предохранителя" из-за сильной вибрации оборудования ГРП или допущены ошибки при настройке клапана. Если клапан не открывается при настройке, то, вероятней всего, заедает шток клапана, клапан оторвался от штока (эту неисправность можно обнаружить при поднятии клапана) или засорился перепускной клапан.

Регуляторы давления РД

При эксплуатации газовых регуляторов типа РД в ряде случаев наблюдается увеличение выходного давления. Происходит это по причине неисправности регулятора. В частности, повышение выходного давления бывает, если имеется дефект седла клапана, нарушена целостность мембраны, повреждено мягкое уплотнение клапана или сила упругости пружины не подходит для выбранного при настройке режима давления. Не менее распространенная неисправность - сброс газа в атмосферу через предохранительное устройство (ПУ) регулятора. Чаще всего сброс газа происходит из-за ошибок при настройке предохранительного устройства, из-за засорения клапана ПУ или появлении дефектов седла ПУ. Если давление природного газа на выходе из регулятора РД постепенно или резко падает, то специалист по обслуживанию газового оборудования должен будет проверить, не сломалась ли пружина, не засорился ли клапан регулятора или газовый фильтр, установленный до регулятора. Если при работе регулятора наблюдается пульсация давления, то, вероятней всего, имеет место малый расход природного газа (по сравнению с пропускной возможностью регулятора), засорилась импульсная трубка или допущена ошибка при выборе места крепления импульсной трубки к газопроводу.

Регуляторы давления РДУК и РДСК

Иногда бывает, что РДУК или РДСК не пропускает газ потребителям. Устранить данный вид неисправности можно, если проверить целостность мембраны, работоспособность регулировочной пружины регулятора пилота и осмотреть сбросную импульсную трубку на предмет засорения. Кроме этого, нельзя исключать, что произошло засорение или обмерзание клапана пилота. При разрыве мембраны специалист по обслуживанию оборудования должен будет разобрать газовый регулятор и установить новую мембрану. Неисправность пружины регулятора пилота можно выявить при визуальном осмотре во время снятия пружины. Если РДСК или РДУК повышает давление газа, то, возможно, не совсем плотно закрыт клапан, заело шток клапана или засорилась импульсная трубка.



Статьи по теме