Почему защитные клапаны терпят неудачу? 3 критических пункта проверки, которые вы должны знать

Предохранительные клапаны Являются ли «последняя линия защиты» для обеспечения давления оборудования-от промышленных котлов и химических реакторов до трубопроводов и резервуаров для хранения. Их неспособность открыть или закрыть должным образом может привести к катастрофическим последствиям, включая взрывы оборудования, утечки окружающей среды или даже травмы на рабочем месте. Понимание основных причин сбоя безопасности и реализации целевых инспекций имеет решающее значение для поддержания оперативной безопасности. Ниже мы разбиваем, почему эти клапаны терпят неудачу, а ключевые шаги проверки для предотвращения разбиваний.

Каковы наиболее распространенные причины сбоя предохранительного клапана?

Отказ предохранительного клапана редко происходит случайным образом; Это почти всегда связано с предотвратимыми проблемами, связанными с техническим обслуживанием, использованием или деградацией компонентов. Вот четыре основные причины:

1. Закупорка или засорение внутренних компонентов

Места, осадок или обработка (такие как масштаб из котлов, вязкие жидкости в химических растениях или частиц в трубопроводах) могут накапливаться на входе, сиденье или разрядке клапана. Со временем это наращивание блокирует путь потока, предотвращая открытие клапана, когда давление превышает установленное предел. Например, в паровых системах отложения минералов из жесткой воды часто забивают отверстие клапана, что делает его неспособным снять избыточное давление.

2. Износ или повреждение герметичных поверхностей

Сиденье клапана и диск полагаются на плотное уплотнение, чтобы оставаться закрытым под нормальным давлением. Повторное велосипед (открытие и закрытие) или воздействие коррозийной среды (например, кислые или щелочные жидкости) может разрушить эти герметизирующие поверхности, создавая промежутки. Даже крошечные царапины или ямы могут вызвать «утечку под давлением» - где клапан плится или просачивает носитель, когда она должна быть закрыта. В тяжелых случаях изношенные уплотнения могут предотвратить полное закрытие клапана, что приводит к постоянной потере давления и неэффективной работе оборудования.

3. Весенняя деградация или смещение

Большинство предохранительных клапанов используют пружину для удержания диска на сиденье (дизайн под названием «Спенд-загруженные защитные клапаны»). Со временем высокие температуры (например, в котелных системах) или изменения циклического давления могут привести к потере напряжения (усталость) или становятся корродированными. Ослабленная пружина может не генерировать достаточную силу, чтобы держать клапан закрытым, что приведет к преждевременному открытию. И наоборот, изогнутая или смещенная пружина может оттолкнуть диск от центра, вызывая неровные сидения и утечку.

4. Неправильная установка или калибровка

Предохранительные клапаны должны быть установлены в правильной ориентации (обычно вертикально, с входом, обращенным вверх) и калиброваны до точного предела давления оборудования, которое они защищают. При установке горизонтально или под углом гравитация может мешать работе клапана. Аналогичным образом, неверная калибровка - устанавливая клапан, чтобы открыться при давлении, выше максимально допустимого рабочего давления оборудования (MAWP). - способствует, что клапан не будет активируется, пока оборудование уже не подвергается риску отказа.

Какова первая критическая точка проверки: проверка блокировки и накопления?

Осмотр на закупорку является первым шагом в предотвращении сбоя предохранительного клапана, так как даже небольшой мусор может отключить клапан. Вот как провести тщательную проверку:

Шаг 1: Визуальный осмотр впускных и разрядных портов

Перед удалением клапана визуально осмотрите впуск (подключенный к оборудованию под давлением) и разрядной порт (ведущий к вентиляционной линии или линии рельефа) для видимого наращивания. Используйте фонарик, чтобы проверить на наличие осадка, масштаб или посторонних объектов (например, металлическая стружка из технического обслуживания трубопровода). Для труднодоступных областей используйте борескоп (гибкий инструмент камеры), чтобы осмотреть внутреннее отверстие.

Шаг 2: разобрать и чистить внутренние компоненты

Если нарастание предполагается, выключите оборудование, изолируйте клапан (используя верхние и нижестоящие изоляционные клапаны) и разобрать его в соответствии с инструкциями производителя. Снимите диск, сиденье и пружину и осмотрите путь потока на наличие мусора. Чистые компоненты, использующие неабризивную щетку и совместимый растворитель (избегайте резких химических веществ, которые могут повредить уплотнения). Для минеральной шкалы (общей в водных или паровых системах) замочите части в распавшем растворе (например, лимонную кислоту для легкой масштабы), чтобы растворить отложения.

Шаг 3: Проверьте беспрепятственный поток

После очистки временно собирайте клапан и выполните «тест на удар»: нанесите воздух или воду низкого давления на вход и проверьте, свободно течет жидкость через разрядный порт. Если поток ограничен, повторите процесс очистки - резидуальные мусоры все еще могут блокировать отверстие.

Какова вторая критическая проверка: оценка герметичных поверхностей для износа?

Целостность сиденья и диска клапана не подлежит обсуждению-даже незначительный износ может вызвать утечки или сбой. Следуйте этим шагам, чтобы осмотреть поверхности герметизации:

Шаг 1: визуальная и тактильная проверка

Снимите диск и сиденье из клапана. Изучите герметизирующие поверхности (обычно гладкие, полированные металлы или синтетические материалы, такие как PTFE), на наличие царапин, ячейки, коррозии или углубления. Слегка запустите чистый палец по поверхности - любая шероховатость указывает на износ. Для металлических уплотнений используйте увеличительное стекло (10–20x), чтобы проверить на наличие микро-трещины, которые часто невидимы для невооруженного глаза.

Шаг 2: Испытание на утечку

Соберите клапан и выполните «тест на герметичность сиденья», чтобы проверить на утечки. Наиболее распространенным методом является тест на падение давления:

Дайте давление на вход клапана до 90% его установленного давления (давление, при котором он должен открываться).

Закройте изоляционный клапан и следите за манометом в течение 5–10 минут.

Если давление падает более чем на 1–2% (на стандарты производителя), уплотнения носят и нуждаются в ремонте или замене.

Для применения в высокой степени (например, фармацевтическая или пищевая обработка) используйте тест на пузырьки: погрузите порт разряда клапана в воде, оказывая давление на вход. Пузырьки указывают на утечку - для большинства промышленных видов использования, более 1–2 пузырьков в минуту.

Шаг 3: отремонтировать или заменить изношенные уплотнения

Незначительные царапины на металлических уплотнениях могут быть зафиксированы путем затирания (полировки поверхности тонким абразивным соединением) для восстановления гладкости. Для сильного износа (например, глубоких ямков или потрескавшихся уплотнений) полностью замените сиденье или диск - никогда не пытайтесь использовать изношенное уплотнение, так как оно будет только снова выйдет из строя.

Какова третья критическая проверка: оценка условия пружины и калибровки?

Пружина-это «двигатель» подпружиненного безопасного клапана-его состояние напрямую влияет на способность клапана открываться и закрываться правильно. Вот как это проверить:

Шаг 1: Проверьте пружину на наличие физического повреждения

Снимите пружину и осмотрите ее на наличие признаков износа:

Коррозия: ржавчина или обесцвечивание (распространенное в влажных или коррозионных средах) ослабляет структуру пружины.

Усталость: ищите постоянную деформацию (например, изогнутую форму или уменьшенную длину) или трещины в катушках - они указывают на то, что пружина потеряла напряжение.

Смещение: убедитесь, что пружина прямая и центрирована; Согнутая пружина не будет применять даже давление на диск.

Если какой -либо из этих проблем присутствует, немедленно замените пружину - никогда не используйте поврежденную пружину.

Шаг 2: Проверьте калибровку против MAWP

Безопасные клапаны должны быть откалиброваны, чтобы открыть на 10% выше MAWP оборудования (по стандартам ASME или ISO), чтобы обеспечить буфер при предотвращении избыточного давления. Чтобы проверить калибровку:
Используйте калибровочный испытательный стенд (специализированный инструмент, который применяет контролируемое давление на клапан).
Постепенно увеличивайте давление до установленной точки клапана - списайте «поп» (звук подъема диска) и запишите давление.
Если клапан открывается более чем на 5% выше или ниже установленной точки, отрегулируйте натяжение пружины (используя регулировочную гайку клапана) или замените пружину одной из правильной жесткости.

Шаг 3: Производительность велосипедного велосипеда

После калибровки проверьте способность клапана открываться и закрываться гладко:

Увеличьте давление до установленной точки, чтобы убедиться, что он открывается полностью.

Уменьшите давление ниже установленной точки и подтвердите его плотно закроется (используйте метод испытания на утечку выше, чтобы проверить уплотнение).

Повторите этот цикл 2–3 раза - согласованная производительность указывает на то, что пружина и калибровка верны.

Как часто следует проверять предохранительные клапаны?

Частота проверок зависит от использования и окружающей среды клапана, но отраслевые стандарты (например, раздел ASME BPVC I) Рекомендуйте:

Визуальный осмотр: ежемесячно (проверьте внешние утечки, коррозию или повреждение).

Полная разборка и проверка: ежегодно (или каждые 6 месяцев для применений высокого риска, таких как котлы или химические реакторы).

Проверка калибровки: каждые 2 года (или после любого ремонта или замены компонентов).

Для клапанов в суровых условиях (например, высокотемпературных, коррозионных или высокопроизводительных системах) сокращают эти интервалы-более частые проверки дешевле, чем сбой клапана.

В заключение, сбой предохранительного клапана можно предотвратить с регулярными, целевыми проверками. Проверяя закупорку, оценку поверхностей герметизации и оценивая условия пружины и калибровку, вы можете обеспечить, чтобы эти критические компоненты защищали ваше оборудование и рабочую силу. Помните: ухоженный клапан безопасности-это не просто требование о соответствии-это инвестиции в избегание дорогостоящих и опасных несчастных случаев. .