Ограничение применения для скоростных клапанов

Скоростные запорные клапаны помогают сокращать потери газа во многих случаях, включая разрывы шлангов и транспортных трубопроводов. Таким образом, они обеспечивают функцию безопасности в системах, работающих со сжиженным газом. Но бывали случаи, где ограничительные клапаны были неэффективны при нарушениях в работе трубопроводов вследствие множества обстоятельств и присущих этим клапанам ограничений. Здесь разъясняется, в каких случаях установка ограничительных клапанов является оправданной, приведены факторы, могущие помешать выполнению ими своих функций и предлагаются варианты эффективной установки ограничительных клапанов.

Скоростной клапан является защитным устройством, которое помогает снизить выброс продукта в случае разрыва трубопроводов или шлангов. Но скоростной клапан может предложить только ограниченную защиту от выбросов газа, потому что он закроется только при таких условиях, которые создадут поток через клапан, превышающий номинальное значение срабатывания, и даже в закрытом состоянии он разрешает некоторую «утечку» сквозь клапан.

Скоростной клапан не предназначен для перекрытия трубопровода и не может обеспечить защиту, если присутствует хотя бы одно нижеследующее условие:

1. Ограничения трубопроводной системы (из-за длины труб, их количества, уменьшение размеров трубопроводов или количества других клапанов) снижают номинальный расход до значения меньше, чем значение срабатывания клапана. (Клапан должен выбираться по номинальному расходу, а не просто по размеру трубы).
2. Поломка или повреждение трубопровода недостаточно велики, чтобы позволить клапану сработать.
3. Запорный клапан в трубопроводе только частично открыт и не позволит закрыться ограничительному клапану.
4. Давление газа перед ограничительным клапаном, например из-за низкой температуры, недостаточно для того, чтобы номинальный расход достиг значения срабатывания клапана.
5. Чужеродное вещество (например сварочный шлак) застревает в клапане и мешает закрытию.
6. После определенного срока службы начинается накопление грязевого отстоя (осадков) сжиженного газа, что заставляет клапан оставаться открытым.
7. Разрыв трубопровода или его повреждения произошли до скоростного клапана, таким образом газ не проходит через клапан.
8. Продукт течет через клапан в неправильном направлении. (Скоростные клапаны реагируют на скачки потока только в одном направлении).
9. Скоростной клапан поврежден или находится в нерабочем состоянии по другим причинам. Вследствие таких ограничений скоростных клапанов на них нельзя полагаться, как на единственный способ контролировать утечки продукта в случае повреждения трубопровода. По возможности, должно быть обеспечено аварийное перекрытие трубопровода с помощью быстродействующих клапанов с элементами управления, независимыми от линии в дополнение или вместо скоростных клапанов.

В местах, где установлены скоростные клапаны, они должны проверяться на предмет:

1. Установки в правильном направлении - стрелка на клапане показывает направление потока.
2. Номинальный расход на клапане подходит для установки. Значение должно быть выше нормального установившегося расхода в системе, но не выше, чем необходимо для предотвращения случайного срабатывания в нормальных условиях. Если информации из каталога производителя недостаточно, поставщики клапанов могут предоставить помощь в выборе параметров.
3. Скоростные клапаны в трубопроводах устанавливаются таким образом, чтобы возможное повреждение могло появиться за клапаном и не отделило клапан от подающего трубопровода.

Когда скоростные клапаны можно осмотреть отдельно от трубопровода (до установки или в случае снятия для обслуживания), они должны проверяться, чтобы подтвердить, что детали в хорошем состоянии и что тарелка клапана полностью закрывается.

Тестирование скоростных клапанов

Для того, чтобы тестировать скоростные клапаны в трубопроводе, поток сквозь клапан должен превысить значение, при котором он закрывается.
Такое тестирование должно проводиться только обученным персоналом, знакомым с процессом. Если никто из персонала не имеет опыта в тестировании, нужно пригласить эксперта. Точная процедура проверки может отличаться от стандартной в зависимости от установки, целесообразности разрядки газа и доступности оборудования.

В общем, большинство тестов используют тот факт, что ограничительные клапаны чувствительны к неравномерной нагрузке и быстрее закрываются при внезапном скачке потока, чем при равномерном потоке. Требуемый скачок часто создается быстрым открытием / закрытием клапана для внезапного кратковременного изменения потока в резервуаре или на отрезке трубы с очень низким давлением. Слышимый щелчок из ограничительного клапана (и, соответственно, остановка потока) указывает на его срабатывание.

Тест, включающий выброс газа в атмосферу, опасен и, кроме того, что непрактичен, может быть незаконным.

Любой тест любого скоростного клапана не доказывает, что клапан закроется в экстренной ситуации из-за причин, процитированных выше. Этот тест только проверяет состояние клапана и оценивает значение потока для заданных условий теста.

По дополнительной информации о скоростных клапанах и других средствах запорной защиты, проконсультируйтесь с ECII® и просмотрите документ NFPA #58.

Подготовлено

НАЦИОНАЛЬНОЙ АССОЦИАЦИЕЙ ПО ВОПРОСАМ ПРОПАНА (NFPA) Целью данного документа является описание общих инструкций по безопасности для установки, работы и обслуживания оборудования для работы со сжиженным газом. Он не предназначен быть исчерпывающим изложением предмета и не должен восприниматься как препятствующий другим процедурам, которые рекомендованы для безопасных операций со сжиженным газом. Национальная ассоциация по вопросам пропана не перенимает никакой ответственности за доверие содержанию этого бюллетеня.