Varnostni ventil je varnostna naprava, ki preprečuje, da bi tlak v tlačni opremi presegel dovoljeno vrednost. Funkcija varnostnega ventila se doseže z naslednjim postopkom: Ko sistem doseže najvišji dovoljeni tlak, se varnostni ventil natančno odpre in hitro doseže nazivno višino odpiranja ter izpusti nazivno količino delovnega medija; varnostni ventil je v odprtem stanju. Izpust mora biti stabilen; ko tlak v sistemu pade na določeno vrednost, je treba varnostni ventil pravočasno zapreti, v zaprtem stanju pa mora ostati zatesnjen. V nadaljevanju so opisane osnovne zahteve glede delovanja varnostnih ventilov.
1. Odprite natančno
Varnostni ventil se mora zanesljivo odpreti do določene višine odpiranja pod vnaprej določenim tlakom in doseči določeno pretočno zmogljivost. To je osnovna zahteva za varnostni ventil. To pomeni, da se mora varnostni ventil, ko vhodni tlak varnostnega ventila doseže vnaprej določeni tlak, natančno odpreti in hitro doseči določeno višino odpiranja.
Ko tlak v sistemu doseže najvišji dovoljeni tlak, bo neobčutljiv odziv varnostnega ventila na povečanje tlaka povzročil nevarne situacije, kot so pokanje in poškodbe kotlov, tlačnih posod in cevovodov. Še posebej pri stisljivih plinskih medijih je nevarnost večja.
Nastavljeni tlak varnostnega ventila ne sme biti večji od projektne vrednosti tlaka kotla, tlačne posode in cevovoda.
Odstopanje pozitivnega tlaka varnostnega ventila je jasno določeno v ustreznih predpisih in standardih. Ko je varnostni ventil nastavljen na nastavitveni tlak, je treba njegovo odstopanje strogo nadzorovati znotraj določenega območja.
2. Stabilne emisije
Ko varnostni ventil doseže določeno višino odpiranja, vzdržuje stabilno stanje praznjenja in lahko izpusti nazivno količino delovnega medija. Med postopkom praznjenja medija morajo biti zagotovljene dobre mehanske lastnosti (brez frekvenčnih skokov, vibracij itd.). Ta zahteva je zelo pomembna.
Varnostni ventil mora imeti razumno strukturo in vzmet z razumno togostjo, da se ohranijo dobre mehanske lastnosti in stabilna zmogljivost praznjenja. Velikost pretočnega prehoda varnostnega ventila mora izpolnjevati zahtevane parametre za izračun. Če je prečni prerez pretočnega prehoda premajhen, se po odprtju varnostnega ventila nadtlačni del medija ne more pravočasno izprazniti in tlak v sistemu še naprej narašča, kar je zelo nevarno. Nasprotno pa, če je prečni prerez pretočnega prehoda prevelik, se bo po odprtju varnostnega ventila tlak močno znižal pod delovni tlak, disk varnostnega ventila pa se bo zaprl in povzročil močan udarec v sedež ventila; ker pa faktor dviga tlaka v sistemu ni bil odpravljen, se bo disk ponovno odprl in povzročil frekvenčni skok, posledično pa se bosta sedež ventila in tesnilna površina diska zaradi ponavljajočih se udarcev poškodovala. Pri uporabi varnostnih ventilov za nestisljive tekočine lahko frekvenčni skoki povzročijo tudi vodni udar v sistemu.
Vhodni tlak varnostnega ventila, ko doseže nazivno višino odpiranja, se imenuje izpustni tlak. Uporablja se v različnih medijih ali istem mediju v različnih delovnih pogojih, njegov nazivni izpustni tlak pa je različen, kar je jasno določeno v ustreznih predpisih in standardih. Običajno je izražen kot odstotek nastavljenega tlaka, ki presega vrednost. Strukturna zasnova varnostnega ventila mora zagotavljati, da je nazivni izpustni tlak strogo nadzorovan znotraj določenega območja.
3. Časovno blizu
Ko se tlak medija zaradi izpusta varnostnega ventila zniža na določeno vrednost, se loputa ventila dotakne tesnilne površine sedeža ventila in se ponovno zapre. Varnostni ventil se lahko pravočasno in učinkovito namesti in zapre, kar je pomemben pokazatelj dobrega delovanja.
Delovanje varnostnega ventila ne zahteva nujno zaustavitve ali popravila opreme ali sistema. Včasih delovanje varnostnega ventila povzročijo naključni dejavniki, kot je napačno delovanje sistema. V tem primeru ni zaželeno, da je povratni tlak varnostnega ventila prenizek od delovnega tlaka. Prenizek povratni tlak pomeni prekomerno izgubo energije in medija ter moti normalno delovanje celotnega sistema. Nasprotno, tlak v naslonjalu ventila ni previsok. Če je povratni tlak blizu odpiralnega tlaka, se varnostni ventil zlahka ponovno odpre, kar povzroči pogosto preskakovanje in po zaprtju ne omogoča ponovne vzpostavitve tesnjenja. Poleg tega, če varnostnega ventila ni mogoče zanesljivo zapreti, ker medij med tesnilnima površinama ni popolnoma prekinjen, ni mogoče obnoviti tesnilne zmogljivosti pod normalnim delovnim tlakom sistema.
Zasnova varnostnega ventila mora zagotavljati njegovo hitro in učinkovito zapiranje. Hitro in močno vračanje sedeža je bolj ugodno za vzpostavitev tesnosti kot postopno in počasno vračanje sedeža.
Zmogljivost vračanja sedeža varnostnega ventila se relativno meri z vrednostjo odpiralnega tlaka, ki je običajno določena z razliko odpiralnega in zapiralnega tlaka. Varnostni ventili, ki se uporabljajo za različne medije, imajo različne razlike odpiralnega in zapiralnega tlaka, kar je jasno določeno v ustreznih predpisih in standardih.
4. Zanesljivo tesnjenje
Ko je zaščiteni sistem pri normalnem obratovalnem tlaku, ima zaprti varnostni ventil dobro in zanesljivo tesnilno delovanje. Zaradi puščanja varnostnega ventila se izgublja delovni medij (včasih zelo drag ali nevaren medij), povečuje se poraba energije, delovni medij pa onesnažuje okolico in ozračje. Prekomerno puščanje lahko celo vpliva na normalno delovanje opreme ali sistema in celo prisili napravo, da preneha delovati. Nenehno puščanje lahko povzroči tudi korozijo tesnilne površine varnostnega ventila, kar povzroči popolno odpoved varnostnega ventila.
Ponovna vzpostavitev tesnjenja po delovanju varnostnega ventila je težja kot ohranjanje prvotnega stanja tesnjenja. Ker je varnostni ventil zaprt, srednji tlak deluje na večjo površino ventilskega diska, pred odprtjem pa le na manjšo površino, ki jo omejuje tesnilna površina. Zato se tesnilna zmogljivost varnostnega ventila po delovanju verjetno zmanjša in se s tem izgubi. Še posebej je težje rešiti težavo s tesnjenjem zadnjega sedeža pri varnostnem ventilu, ki deluje na neposredno obremenitev. Pri varnostnih ventilih s pomožnimi pogonskimi mehanizmi se ta težava reši s prisilnim tesnjenjem.
Težje je zahtevati tesnost varnostnih ventilov kot pri ventilih, ki se običajno uporabljajo za zaporne ventile. Ker med tesnili ni velike sile, se plošča varnostnega ventila oprime sedeža ventila le zato, da ustvari tesnilni tlak z majhnim specifičnim tlakom tesnila. Tesnilni tlak je določen z razliko med nastavitvenim tlakom varnostnega ventila in delovnim tlakom opreme, običajno z majhno vrednostjo (običajno 10 % nastavitvenega tlaka), zato sta velikost in hrapavost površine tesnilne površine varnostnega ventila zelo strogi.
Zahteve glede tesnosti varnostnega ventila se razlikujejo glede na medij ali delovne pogoje. Na splošno je težko doseči varnostni ventil s tesnilno površino iz kovine in kovine, ki ne pušča. Varnostni ventil z mehko tesnilno strukturo iz kovine in nekovine ima veliko boljšo tesnilno zmogljivost.
Čas objave: 2. september 2021