Что такое запорный клапан и каким образом он изолирует рабочую среду?
Как изолировать жидкостные и газовые системы запорной арматурой
Какую функцию выполняет запорный клапан?
Запорный клапан изолирует определенный участок системы, не допуская прохождения рабочей среды к другим компонентам оборудования. Это важно, поскольку давление или расход в отдельных линиях создает угрозу для технического персонала во время замены прибора или измерительного устройства. Именно поэтому специалисты по управлению рисками акцентируют внимание на обязательной изоляции трубопроводов перед проведением технического обслуживания.
В качестве отраслевого стандарта безопасности используется схема с двумя последовательно установленными запорными клапанами при стравливании давления из активного участка системы. Такая конфигурация считается одним из самых безопасных методов достижения нулевого давления и нулевого расхода.
Существуют два распространенных подхода, которые обычно используют инженеры при проектировании двух запорных клапанов для изоляции трубопроводных систем. В первом подходе инженеры могут добавлять третий клапан между двумя запорными клапанами для выпуска или стравливания любого давления, которое может просочиться сквозь первый стопорный клапан. Другой приемлемый вариант заключается в том, чтобы третий клапан уводил поток в обводную линию вокруг секции трубопровода, подлежащей техобслуживанию. Ниже описаны обе конфигурации трубопроводной системы, обеспечивающие варианты проектирования с учетом безопасности для изоляции и техобслуживания системы.
Как определить главные места перекрытия (изоляции) системы на предприятии?
Для безопасного перекрытия газовой или жидкостной системы в целях проведения технического обслуживания, следует заранее установить места возможного вмешательства:
- Любое устройство или компонент, которым требуется регулярное обслуживание, например фильтры, клапаны или датчики
- Любые системы, блоки или линии, которым может потребоваться изменение конфигурации, ремонт или замена
- Любая секция магистрального трубопровода, которой требуется плановое обслуживание
- Любая контрольно-измерительная линия, выходящая из технологического трубопровода (узел отбора проб, система пробоотбора, линия для снятия показаний давления, температуры или расхода)
- Калибровочные среды в пробоотборных системах, а также линии отбора проб, подлежащие включению или отключению
Варианты настройки схемы изоляции
Существует два способа перекрытия технологических линий: двойное отсечение со сбросом (DBB) и обводной контур (bypass loop). Обе схемы позволяют снизить риски, возникающие из-за пропуска клапана через седло и медленному росту давления в линии, на которой проводится обслуживание. Именно поэтому в настоящее время отраслевые стандарты требуют исключать конфигурации с одним запорным клапаном без резервной защиты.
1. В каких случаях необходим клапан DBB?
2. Что такое обводной контур (или обводная линия)?
Обводная линия представляет собой более сложную конфигурацию, которая не только изолирует линию трубопроводной системы во время обслуживания, но и изменяет маршрут потока, чтобы он не прерывался. Например, первым запорным клапаном в конфигурации обводной линии может служить трехходовой клапан, отводящий поток вокруг обслуживаемого участка. И теперь фильтр можно заменить, не останавливая работу системы. Еще одна причина использовать обводную линию – профилактика гидравлического удара, который происходит при внезапном отсечении потока в системе.
Выбор запорной арматуры для перекрытия потока и стравливания давления
Как правильно выбрать запорный клапан?
Шаровые краны и игольчатые клапаны являются наиболее распространенным вариантом для импульсных линий. Подбор арматуры предполагает учет и сопоставление всех релевантных характеристик оборудования.
Шаровые краны:
Шаровые краны – хороший выбор для быстрого отсечения в условиях интенсивного потока. Кроме того, рукоятки полезны тем, что указывают на направленный поток или отсечение. Однако в случае с жидким потоком шаровой кран может создавать гидравлический удар по причине внезапного отсечения потока, приводя к повреждению индикаторов давления, расходомера и других компонентов, расположенных выше места отсечения. Существует несколько способов избежать гидравлического удара. Один из них – подключить обводную линию. Перед закрытием первого шарового крана открывается обводная линия, чтобы потоку было куда направиться. Это позволит предотвратить внезапное отсечение потока и скачки давления, которые в противном случае были бы неизбежны. Второй вариант – использовать игольчатые клапаны вместо шаровых кранов.
Игольчатые клапаны:
Хотя такие клапаны в основном предназначены для контроля потока или измерений, многие из них эффективны для надежного отсечения. Более того, отсечение потока в трубопроводной системе игольчатым клапаном реализуется постепенно, что позволяет избежать гидравлического удара. При использовании в качестве запорной арматуры, игольчатый клапан должен быть соответствующую конструкцию и оснащаться поворотным либо мягким наконечником штока. Использование игольчатого клапана может требовать дополнительных проектных решений для профилактики утечек. Например, металлический V-образный наконечник может вворачиваться в металлическое седло во время отсечения, приводя к образованию шероховатостей.
Несъемный клапан DBB:
Для обеспечения дополнительной надежности компания Swagelok предлагает конфигурацию с несъемным клапанным блоком двойного отсечения со сбросом (DBB). Меньшее количество мест утечки, меньшее пространство и вес, а также упрощенная установка помогают сделать систему компактнее обычного.Остерегайтесь случайного использования неправильного компонента трубопроводной системы в конфигурации изоляции. Шаровые краны Остерегайтесь случайного использования неправильного компонента трубопроводной системы в конфигурации изоляции. Шаровые краны и некоторые типы игольчатых клапанов перекрывают поток высокого давления, но это не относится к регуляторам, –даже на возможность настроить их для остановки большей части потока. Если вам нужно обеспечить отсечение вокруг места установки регулятора, самым безопасным способом будет установить шаровой кран выше по течению потока.
Помимо выбора запорного клапана полезно установить индикатор давления за вторым запорным клапаном в схеме изоляции. Что обеспечит визуальный контроль давления во время техобслуживания.
Уделив время надлежащей изоляции трубопроводной системы запорной арматурой, вы не только повысите безопасность ремонтных работ, но и увеличите общую эффективность производства.
Подбор клапанов для промышленных жидкостных и газовых систем
Узнайте, как применять на практике метод STAMPED для подбора клапанов, которые лучше всего соответствуют областям применения вашей промышленной жидкостной или газовой либо пробоотборной системы.
Минимизируйте затраты в связи с неконтролируемыми выбросами — используйте клапаны с низким уровнем выбросов
Неконтролируемые выбросы — это прогрессирующая проблема в химической и нефтеперерабатывающей отрасли. Сертифицированные клапаны с низким уровнем выбросов могут защитить ваше предприятие и доходы. Узнайте из этой статьи, что это за клапаны, как они испытываются и как они могут вам помочь.
Системы предохранительных термоклапанов Swagelok позволили компании Charbonneau Industries ускорить производство
Узнайте, как отдел специализированных решений Swagelok позволил компании Charbonneau Industries ускорить производство, сократить трудозатраты и обеспечить качество систем благодаря готовым системам предохранительных термоклапанов.