Устройство принцип действия назначение газового клапана пкн
Устройство принцип действия назначение газового клапана пкн
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.
Предохранительные запорные клапаны
ПЗК — это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки ПЗК.
К ПЗК 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 ПЗК 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 ПЗК, 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 ПЗК;
запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.
Отбор импульса контролируемого давления ПЗК 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 ПЗК к нижней части горизонтального участка газопровода недопустимо для предотвращения попадания конденсата.
ПЗК, 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 ПЗК обычно комплектуют электромагнитным устройством. К ПЗК также относятся термозапорные клапаны, перекрывающие трубопроводы в случае повышения температуры до 80–90° С .
Устройство принцип действия назначение газового клапана пкн
Клапаны предохранительные запорные ПКН(В) являются полуавтоматическими запорными устройствами, предназначенными для герметичного перекрытия подачи неагрессивных углеводородных газов.
Клапаны ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200, ПКВЭ, ПКНЭ автоматически закрываются при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие клапанов производится вручную. Произвольное открытие клапанов исключено.
Вид климатического исполнения клапанов УХЛ 3 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40°С до плюс 60°С.
По типоразмерам клапаны изготавливаются с условным проходом DN 50 мм, DN 100 мм, DN 200 мм низкого (ПКН) или высокого (ПКВ) контролируемого давления.
Клапаны применяются в газорегуляторных пунктах (ГРП) и газорегуляторных установках (ГРУ).
Технические характеристики ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200:
Наименование параметра или размера
Значение для типа и исполнения
ПКН (В) -50
ПКН (В) -100
ПКН (В) — 200
1. Рабочее давление на входе, МПа, не более
2. Условный проход, Ду , мм
3. Пределы настройки контролируемого давления, МПа
4. Строительная длина, мм
5. Габаритные размеры, мм
6. Масса, кг, не более
Средний срок службы, лет, не менее – 15;
Назначенный срок службы, лет, не менее – 40.
Устройство и принцип работы ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200
Клапан предохранительный запорный имеет фланцевый корпус вентильного типа. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном с резиновым уплотнителем.
Клапан висит на штоке, верхний конец которого перемещается в отверстие направляющей полосы, а нижний конец – по направляющей стойке.
Шток клапана посредством штифта сцепляется с насаженной на ось вилкой. На конце оси укреплен рычаг с грузом. Выходящая из корпуса ось уплотняется резиновым кольцом.
В основной клапан встроен малый перепускной клапан, служащий для выравнивания давления до и после клапана перед его открытием.
При открывании клапана сначала придет в движение шток, в результате чего перепускной клапан откроется и давление в полостях корпуса выравнивается, что дает возможность открыть основной клапан. При закрытии клапана основной клапан сядет на седло, а затем под действием рычага шток прижмется к уплотнителю, и перепускной клапан закроется.
На верхнем фланце корпуса прикреплен переходной фланец, верхняя часть которого образует подмембранную полость контролируемого давления. Между крышкой и переходным фланцем крепится мембрана со штоком.
Крышка литая или штампованная. В цилиндрической части крышки помещается механизм регули-ровки контролируемого давления. В отверстие верхнего торца штока мембраны вставлен шток, который входит во втулку регулировочную. Втулка регулировочная в свою очередь ввернута в стакан регулировочный. Втулка регулировочная сжимает пружину, служащую для настройки на нижний предел срабатывания. Вворачивая или выворачивая втулку, производится настройка на срабатывание по нижнему пределу контролируемого давления.
Стакан регулировочный сжимает пружину, определяющую настройку срабатывания по верхнему пределу контролируемого давления, усилие которой изменяется путем вворачивания или выворачивания стакана регулировочного. Импульс контролируемого давления подается под мембрану через ниппель.
Клапан высокого давления ПКВ отличается от клапана низкого давления ПКН наличием опорной тарелки, уменьшающей эффективную площадь мембраны, взамен тарелки мембраны ставится шайба.
Клапан ПКН
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
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.
Рекомендуется следующий порядок настройки.
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
Устройство принцип действия назначение газового клапана пкн
Клапаны предохранительные запорные ПКН(В) являются полуавтоматическими запорными устройствами, предназначенными для герметичного перекрытия подачи неагрессивных углеводородных газов.
Клапаны ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200, ПКВЭ, ПКНЭ автоматически закрываются при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие клапанов производится вручную. Произвольное открытие клапанов исключено.
Вид климатического исполнения клапанов УХЛ 3 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 40°С до плюс 60°С.
По типоразмерам клапаны изготавливаются с условным проходом DN 50 мм, DN 100 мм, DN 200 мм низкого (ПКН) или высокого (ПКВ) контролируемого давления.
Клапаны применяются в газорегуляторных пунктах (ГРП) и газорегуляторных установках (ГРУ).
Технические характеристики ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200:
Наименование параметра или размера
Значение для типа и исполнения
ПКН (В) -50
ПКН (В) -100
ПКН (В) — 200
1. Рабочее давление на входе, МПа, не более
2. Условный проход, Ду , мм
3. Пределы настройки контролируемого давления, МПа
4. Строительная длина, мм
5. Габаритные размеры, мм
6. Масса, кг, не более
Средний срок службы, лет, не менее – 15;
Назначенный срок службы, лет, не менее – 40.
Устройство и принцип работы ПКН-50, ПКН-100, ПКН-200, ПКВ-50, ПКВ-100, ПКВ-200
Клапан предохранительный запорный имеет фланцевый корпус вентильного типа. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном с резиновым уплотнителем.
Клапан висит на штоке, верхний конец которого перемещается в отверстие направляющей полосы, а нижний конец – по направляющей стойке.
Шток клапана посредством штифта сцепляется с насаженной на ось вилкой. На конце оси укреплен рычаг с грузом. Выходящая из корпуса ось уплотняется резиновым кольцом.
В основной клапан встроен малый перепускной клапан, служащий для выравнивания давления до и после клапана перед его открытием.
При открывании клапана сначала придет в движение шток, в результате чего перепускной клапан откроется и давление в полостях корпуса выравнивается, что дает возможность открыть основной клапан. При закрытии клапана основной клапан сядет на седло, а затем под действием рычага шток прижмется к уплотнителю, и перепускной клапан закроется.
На верхнем фланце корпуса прикреплен переходной фланец, верхняя часть которого образует подмембранную полость контролируемого давления. Между крышкой и переходным фланцем крепится мембрана со штоком.
Крышка литая или штампованная. В цилиндрической части крышки помещается механизм регули-ровки контролируемого давления. В отверстие верхнего торца штока мембраны вставлен шток, который входит во втулку регулировочную. Втулка регулировочная в свою очередь ввернута в стакан регулировочный. Втулка регулировочная сжимает пружину, служащую для настройки на нижний предел срабатывания. Вворачивая или выворачивая втулку, производится настройка на срабатывание по нижнему пределу контролируемого давления.
Стакан регулировочный сжимает пружину, определяющую настройку срабатывания по верхнему пределу контролируемого давления, усилие которой изменяется путем вворачивания или выворачивания стакана регулировочного. Импульс контролируемого давления подается под мембрану через ниппель.
Клапан высокого давления ПКВ отличается от клапана низкого давления ПКН наличием опорной тарелки, уменьшающей эффективную площадь мембраны, взамен тарелки мембраны ставится шайба.
