Pojistný ventil je bezpečnostní zařízení, které zabraňuje překročení povolené hodnoty tlaku v tlakovém zařízení. Funkce pojistného ventilu se realizuje následujícím způsobem: Když systém dosáhne maximálního povoleného tlaku, pojistný ventil se přesně otevře, rychle dosáhne jmenovité výšky otvoru a vypustí jmenovité množství pracovního média; pojistný ventil je v otevřeném stavu. Výtok by měl být stabilní; když tlak v systému klesne na určitou hodnotu, měl by se pojistný ventil včas uzavřít a v uzavřeném stavu musí být utěsněn. Následuje popis základních požadavků na výkon pojistných ventilů.
1. Otevřete přesně
Pojistný ventil by se měl spolehlivě otevírat do stanovené výšky otevření při předem stanoveném tlaku a dosáhnout stanoveného výtlačného výkonu. To je základní požadavek na pojistný ventil. To znamená, že když vstupní tlak pojistného ventilu dosáhne předem stanoveného tlaku, měl by se pojistný ventil přesně otevřít a rychle dosáhnout stanovené výšky otevření.
Když tlak v systému dosáhne maximálního povoleného tlaku, necitlivá reakce pojistného ventilu na zvýšení tlaku povede k nebezpečným situacím, jako je prasknutí a poškození kotlů, tlakových nádob a potrubí. Zejména u stlačitelných plynných médií je nebezpečí vyšší.
Nastavený tlak pojistného ventilu by neměl být větší než konstrukční hodnota tlaku kotle, tlakové nádoby a potrubí.
Odchylka přetlaku pojistného ventilu je jasně stanovena v příslušných předpisech a normách. Při seřízení pojistného ventilu na nastavený tlak by měla být jeho odchylka přísně kontrolována v rámci stanoveného rozsahu.
2. Stabilní emise
Poté, co pojistný ventil dosáhne stanovené výšky otevření, si udrží stabilní stav vypouštění a může vypouštět jmenovité množství pracovního média. Během procesu vypouštění média by měly být zajištěny dobré mechanické vlastnosti (žádné frekvenční skoky, chvění atd.). Tento požadavek je velmi důležitý.
Pojistný ventil by měl mít přiměřenou konstrukci a pružinu s přiměřenou tuhostí, aby si zachoval dobré mechanické vlastnosti a stabilní průtokovou kapacitu. Velikost průtokového kanálu pojistného ventilu by měla splňovat požadované parametry pro výpočet. Pokud je průřez průtokového kanálu příliš malý, po otevření pojistného ventilu se přetlaková část média nemůže včas uvolnit a tlak v systému stále stoupá, což je velmi nebezpečné. Naopak, pokud je průřez průtokového kanálu příliš velký, tlak po otevření pojistného ventilu prudce klesne pod provozní tlak a disk pojistného ventilu se uzavře a způsobí prudký náraz na sedlo ventilu. Protože však nebyl eliminován faktor nárůstu tlaku v systému, disk se znovu otevře a vytvoří frekvenční skok, v důsledku čehož se sedlo ventilu a těsnicí plocha disku poškodí v důsledku opakovaných nárazů. Pokud se pojistné ventily používají pro nestlačitelné kapaliny, mohou frekvenční skoky také způsobit vodní rázy v systému.
Vstupní tlak pojistného ventilu při dosažení jmenovité otevírací výšky se nazývá výtlačný tlak. Používá se v různých médiích nebo ve stejných médiích za různých provozních podmínek a jeho jmenovitý výtlačný tlak se liší, což je jasně stanoveno v příslušných předpisech a normách. Obvykle se vyjadřuje jako procento překročení nastaveného tlaku. Konstrukční řešení pojistného ventilu by mělo zajistit, aby jmenovitý výtlačný tlak byl striktně kontrolován v rámci stanoveného rozsahu.
3. Blízko v čase
Když výstup pojistného ventilu sníží tlak média na určitou hodnotu, klapka ventilu se dostane do kontaktu s těsnicí plochou sedla ventilu a opět se uzavře. Pojistný ventil lze včas a účinně usadit a zavřít, což je důležitým ukazatelem dobrého výkonu.
Činnost pojistného ventilu nemusí nutně vyžadovat zastavení nebo opravu zařízení nebo systému. Někdy je činnost pojistného ventilu způsobena náhodnými faktory, jako je například nesprávná činnost systému. V tomto případě není žádoucí, aby byl zpětný tlak pojistného ventilu příliš nižší než provozní tlak. Příliš nízký zpětný tlak znamená nadměrnou ztrátu energie a média a narušuje normální provoz celého systému. Naopak, tlak v opěradle ventilu není příliš vysoký. Pokud je zpětný tlak blízký otevíracímu tlaku, je snadné způsobit opětovné otevření pojistného ventilu, což má za následek časté přeskoky pojistného ventilu a po uzavření nevede k obnovení těsnění. Kromě toho v případě, že pojistný ventil nelze spolehlivě uzavřít, protože médium mezi těsnicími plochami není zcela uzavřeno, není možné obnovit těsnicí výkon za normálního provozního tlaku systému.
Konstrukce pojistného ventilu by měla zajistit jeho rychlé a účinné uzavření. Rychlé a silné vracení sedla je pro dosažení těsnosti příznivější než postupné a pomalé vracení sedla.
Výkon pojistného ventilu v návratu sedla se relativně měří hodnotou otevíracího tlaku, která je obecně určena rozdílem otevíracího a zavíracího tlaku. Pojistné ventily používané pro různá média mají různé rozdíly otevíracího a zavíracího tlaku, které jsou jasně stanoveny v příslušných předpisech a normách.
4. Spolehlivé utěsnění
Pokud je chráněný systém při normálním provozním tlaku, uzavřený pojistný ventil má dobrý a spolehlivý těsnicí výkon. Kvůli netěsnosti pojistného ventilu dochází ke ztrátám pracovního média (někdy velmi drahého nebo nebezpečného), zvyšuje se spotřeba energie a pracovní médium znečišťuje okolní prostředí a atmosféru. Nadměrný únik může dokonce ovlivnit normální provoz zařízení nebo systému a dokonce způsobit jeho zastavení. Neustálý únik také způsobí korozi těsnicí plochy pojistného ventilu, což vede k jeho úplnému selhání.
Obnovení těsnění po aktivaci pojistného ventilu je obtížnější než udržení původního stavu těsnění. Protože je pojistný ventil uzavřen, působí tlak média na větší plochu ventilového kotouče, ale před otevřením působí pouze na menší plochu omezenou těsnicí plochou. Proto se po aktivaci pravděpodobně sníží těsnicí výkon pojistného ventilu, a tím se ztratí. Zejména je obtížnější vyřešit problém s těsněním zadního sedla pojistného ventilu s přímým zatížením. U pojistných ventilů s pomocnými ovládacími mechanismy se tento problém řeší nuceným těsněním.
U pojistných ventilů je obtížnější požadovat těsnost než u ventilů obecně používaných pro uzavírací ventily. Protože mezi těsněními nepůsobí velká síla, kotouč pojistného ventilu přilne k sedlu ventilu a vytvoří těsnicí tlak s malým specifickým tlakem těsnění. Těsnicí tlak je určen rozdílem mezi nastavovacím tlakem pojistného ventilu a provozním tlakem zařízení, obvykle se jedná o malou hodnotu (obvykle 10 % nastavovacího tlaku), takže velikost a drsnost povrchu těsnicí plochy pojistného ventilu jsou velmi přísné.
Požadavky na těsnost pojistného ventilu se liší v závislosti na médiu nebo pracovních podmínkách. Obecně řečeno, je obtížné dosáhnout toho, aby pojistný ventil s těsnicí plochou kov-kov byl bez úniku. Pojistný ventil s měkkou těsnicí strukturou kov-nekov má mnohem lepší těsnicí vlastnosti.
Čas zveřejnění: 2. září 2021