В

Aug 29, 2023

Предохранительные клапаны (PRV) являются важнейшей линией защиты сосудов под давлением в энергетике. Генерирующие объекты по всему миру полагаются на эти устройства для обнаружения и быстрого сброса условий избыточного давления, чтобы избежать катастрофических повреждений во время сбоев в технологических процессах. Чтобы гарантировать, что эти клапаны будут работать должным образом, регулирующие органы машиностроения требуют, чтобы клапаны подвергались регулярным испытаниям.

В некоторых установках возможность извлечения клапана для обслуживания и тестирования очень затруднительна. Это особенно актуально для клапанов большого размера, а также в атомной энергетике, где клапаны могут располагаться внутри защитных зон, что делает доступ к клапанам особенно проблематичным. К счастью, для этой ситуации существует еще один одобренный метод проверки предохранительных клапанов, и это альтернативное решение является предметом данной статьи.

PRV – относительно, но обманчиво простые устройства. Они состоят из входного сопла, прикрепленного к процессу, который блокируется диском, плотно удерживаемым на седле сопла (рис. 1). Диск удерживается в закрытом состоянии пружиной, при этом тщательно выполняются регулировки для установки заданного значения клапана.

1. Клапан сброса давления (PRV) защищает оборудование, автоматически открываясь для стравливания технологической среды, когда давление во впускном сопле преодолевает направленную вниз силу пружины. С разрешения: Эмерсон

Когда процесс достигает заданного давления, направленная вверх сила технологической среды компенсирует направленную вниз силу пружины, и диск отрывается от седла. Технологическая среда сбрасывается через выпускное отверстие клапана до тех пор, пока давление не упадет ниже заданного значения. В этот момент направленная вниз сила пружины преодолевает направленную вверх силу технологической среды, и клапан закрывается.

Чтобы гарантировать, что PRV будет функционировать при срабатывании, Американское общество инженеров-механиков (ASME) требует регулярной функциональной проверки предохранительных клапанов. Как правило, завод вытаскивает клапаны меньшего размера из установленного положения во время простоев технологического процесса, а затем проверяет и тестирует их в цеховых условиях, чтобы убедиться, что они будут работать должным образом и открываться при правильном заданном давлении. Однако в некоторых случаях этот метод тестирования не так легко осуществить.

Некоторые предохранительные клапаны очень велики и/или расположены в труднодоступных местах. Другие привариваются на место, и их нелегко удалить из процесса. Клапаны внутри зон ядерного сдерживания вызывают особые проблемы, поскольку доступ к этим зонам обычно ограничен при строгом соблюдении обширных протоколов, необходимых для входа.

Чтобы справиться с этими сложными ситуациями, ASME предлагает альтернативные способы тестирования предохранительных клапанов, как описано в Кодексе испытаний производительности ASME (PTC) 25 «Устройства сброса давления». Эти методы испытаний включают эксплуатационные испытания, которые позволяют предприятию проверить работоспособность предохранительного клапана, не выводя его из технологического процесса. Этот метод испытаний на месте может быть весьма точным и эффективным, но только в том случае, если он правильно выполняется с использованием подходящего оборудования.

Обслуживание и тестирование датчиков PRV обычно выполняются во время регулярных перерывов в техническом обслуживании, как это определено рекомендациями ASME. Рабочее давление и температура снижаются до уровня, удобного для обслуживания, а предохранительные клапаны проверяются техническими специалистами по техническому обслуживанию. Для этого типа испытаний в процессе эксплуатации или на месте вспомогательные устройства подъема используются в сочетании с этими более низкими давлениями в системе, чтобы убедиться, что PRV будет работать при заданном значении в пределах допустимых допусков.

Эксплуатационные испытания, одобренные ASME, позволяют использовать вспомогательные подъемные устройства, прикрепленные к шпинделю клапана с помощью адаптеров, а также другое испытательное оборудование для проведения проверочных испытаний по установленному давлению. Оборудование, показанное на рисунке 2, позволяет прикладывать к шпинделю PRV тщательно контролируемую подъемную силу до тех пор, пока диск не оторвется от седла. Давление процесса и подъемная сила известны, что позволяет этому типу системы с компьютерным управлением определить заданное значение PRV и подтвердить, что оно находится в пределах допуска. Этот конкретный тип вспомогательного подъемного оборудования известен как устройство проверки установленного давления (SPVD).