Подбор предохранительного клапана для ресивера, Методика подбора Опции

[Nat_ty]

Добрый день, уважаемые форумчане. Прошу вашей помощи и подсказки в подборе предохранительного клапана для ресивера сжатого воздуха. Я не являюсь профильным специалистом по сжатому воздуху, иногда приходится делать для внутризаводских нужд, так как являюсь инженером ПКО. Вот возникло затруднение по подбору предохранительного клапана. На существующем ресивере 1,2 м3 отсутствует манометр и предохранительный клапан. В связи со скорой проверкой поставили задачу подобрать и купить. В той информации, что мне попалась, особо не понятно последовательность подбора. Есть ТУ воздухосборники, там для ресивера объемом 1.6 м3 указано, что минимальный диаметр седла клапана 25 мм. Ресивер стоит за стенкой от компрессорной в пролете склада. Рабочее давление 6.5 бар, испытательное 9 бар. На какие параметры ещё ориентироваться, производительность компрессорной и т.д.? Видела ГОСТ по расчету производительности через клапан, всегда ли нужно ее считать? Сбросная линия обязательна на улицу или в помещении склада ( категория д) можно? Очень жду ваших рекомендаций, так как времени глубоко изучить вопрос в данный момент не получается, сроки поджимают, а к, сожалению нахожусь в больнице с мужем. Заранее благодарю.

[Nat_ty]

Добрый день, уважаемые форумчане. Прошу вашей помощи и подсказки в подборе предохранительного клапана для ресивера сжатого воздуха. Я не являюсь профильным специалистом по сжатому воздуху, иногда приходится делать для внутризаводских нужд, так как являюсь инженером ПКО. Вот возникло затруднение по подбору предохранительного клапана. На существующем ресивере 1,2 м3 отсутствует манометр и предохранительный клапан. В связи со скорой проверкой поставили задачу подобрать и купить. В той информации, что мне попалась, особо не понятно последовательность подбора. Есть ТУ воздухосборники, там для ресивера объемом 1.6 м3 указано, что минимальный диаметр седла клапана 25 мм. Ресивер стоит за стенкой от компрессорной в пролете склада. Рабочее давление 6.5 бар, испытательное 9 бар. На какие параметры ещё ориентироваться, производительность компрессорной и т.д.? Видела ГОСТ по расчету производительности через клапан, всегда ли нужно ее считать? Сбросная линия обязательна на улицу или в помещении склада ( категория д) можно? Очень жду ваших рекомендаций, так как времени глубоко изучить вопрос в данный момент не получается, сроки поджимают, а к, сожалению нахожусь в больнице с мужем. Заранее благодарю.

[Twonk]

А на нагнетании непосредственно компрессора есть клапан предохранительный?

[Галиев]

Утверждены
приказом Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору
от 15.12.2020 N 536
ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ПРАВИЛА
ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО ПОД
ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ"

350. Пропускная способность предохранительных клапанов определяется в соответствии с НД с учетом
коэффициента расхода для каждого клапана (для сжимаемых и несжимаемых сред) и площади сечения
клапана, к которой он отнесен, указанных в паспорте предохранительного клапана.
При работающих предохранительных клапанах в сосуде не допускается давление, превышающее
разрешенное давление:
а) более чем на 0,05 МПа - для сосудов с давлением менее 0,3 МПа;
б) более чем на 15% - для сосудов с давлением от 0,3 до 6 МПа включительно;
в) более чем на 10% - для сосудов с давлением более 6 МПа.
При работающих клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25%
разрешенного давления при условии, что это превышение предусмотрено руководством (инструкцией) по
эксплуатации сосуда.
Если в процессе эксплуатации снижено рабочее давление сосуда, то необходимо провести расчет
пропускной способности предохранительных клапанов для новых условий работы.

354. Среда, выходящая из предохранительных устройств, должна отводиться в безопасное место.
Сбрасываемые токсичные, взрыво- и пожароопасные технологические среды должны направляться в закрытые
системы для дальнейшей утилизации или в системы организованного сжигания.
В обоснованных проектной документацией случаях допускается сброс нетоксичных взрыво- и
пожароопасных сред в атмосферу через сбросные трубопроводы при условии, что их конструкция и места
размещения обеспечивают взрыво- и пожаробезопасное рассеивание сбрасываемой среды.

358. Порядок и сроки проверки исправности действия, ремонта и проверки настройки срабатывания на
стенде предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть
указаны в производственной инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденной
руководством эксплуатирующей организации.
В порядке, установленном производственными инструкциями:
результаты проверки настройки предохранительных устройств оформляют актами и отражают в
соответствующем журнале;
результаты проверки исправности предохранительных устройств и сведения об их настройке записывают
в сменный (оперативный) журнал или иные эксплуатационные документы, формы и порядок ведения которых
установлены распорядительными документами в эксплуатирующей организации.

[SlavaYellow]

Здравствуйте, Вы с Украины? Я при общении буду опираться на нормативную документацию РФ. Возможно у Вас она немного другая.

В связи со скорой проверкой поставили задачу подобрать и купить.

Кто Вас проверяет? Это важно.
1) Ростехнадзор?
Т.к. согласно ФНиП "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением" (далее ФНиП)
223. Не подлежит учёту в органах Ростехнадзора и иных федеральных органах исполнительной власти, уполномоченных в области промышленной безопасности следующее оборудование под давлением:
а) ... а также сосуды, работающие со средой 2-й группы (согласно ТР ТС 032/2013) при указанной выше температуре, у которых произведение значений рабочего давления (МПа) и вместимости (м3) не превышает 1,0.

Ваш сосуд не регистрируется в органах Ростехнадзара (далее РТН) и соответственно они не обязаны его проверять. Если только он не указан как техническое устройство какого-то опасного производственного объекта (ОПО) и то возникает вопрос, как РТН внес его в состав ОПО.

2) Минтруд?

На существующем ресивере 1,2 м3 отсутствует манометр и предохранительный клапан.

В паспорте сосуда указан предохранительный клапан (ПК)?
Если да, то тогда необходимо покупать указанный в паспорте, если нет, то можно воспользоваться данным пунктом ФНиП:
348. Установка манометра и предохранительного клапана необязательна на сосуде, у которого рабочее давление, установленное организацией-изготовителем в паспорте, равно или больше давления питающего источника, и при условии, что в этом сосуде исключена возможность повышения давления от химической реакции или воздействия повышенной температуры.

особо не понятно последовательность подбора.

Если же хотите "спать спокойно" и установить ПК, то
1) Параметры питающего источника (производительность, давление).
2) Принимаете давление настройки ПК (учтите, давление начала открытия ПК (1,05...1,07) давления настройки, а давление полного открытия (1,1...1,15) давления настройки. Я бы взял давление настройки равным разрешенному давлению сосуда).
3) Определяете аварийный расход при сбросе среды через ПК (расчет сценария аварийной ситуации (отказ системы автоматического управления компрессорной установки, пожар и т.д.)).
3) Расчет ПК согласно ГОСТ 12.2.085-2017.
4) Расчет элементов подводящей и сбросной линии (в Вашем случае в этом пункте нет необходимости).

Есть ТУ воздухосборники, там для ресивера объемом 1.6 м3 указано, что минимальный диаметр седла клапана 25 мм.

Еще проще. Выбираете клапан с диаметром седла 25 мм и необходимым давлением настройки любого производителя. У производителя запрашиваете величину пропускной способности данного клапана при указанных параметрах. Сравниваем с аварийным расходом и, если устраивает, вуаля.

Сбросная линия обязательна на улицу или в помещении склада ( категория д) можно?

На улицу необязательно. Только учтите, чтобы выброс среды из ПК не попадал на людей. Я знаю случай, когда на оборудовании в рабочей зоне (на уровне лица) персонала был установлен ПК. И при срабатывании ПК человек получил производственную травму.

[Nat_ty]

Добрый день, благодарю за информацию, что-то прояснилось. Да, я из Украины, проверка будет Гоструд. Данный сосуд проходит проверку. Он старый, на него отсутствовал паспорт. Его недавно освидетельствовали в фирме и сделали паспорт, в котором указали, что необходимо установить ПК и манометр. Наверное пойду по более простому пути через известный диаметр седла клапана не менее 25 мм. Но при этом я так поняла необходимо проверить аварийную производительность? Я делала расчет по ГОСТ, правда более раннему. У меня возникли сомнения в его правильности, уж больно высокие цифры расхода получаются, возможно в каком то месте закралась ошибка. Прошу проверить, если не затруднит. Расчет прилагаю и чертеж из паспорта воздухосборника.
 Расчет_производительности_клапана.pdf ( 799,19 килобайт ) Кол-во скачиваний: 80

 IMG_20210125_110442___копия.jpg ( 133,96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 27


Сообщение отредактировал Nat_ty - 8.2.2021, 12:47

[SlavaYellow]

Прошу проверить, если не затруднит.

Посчитали правильно. Правда есть несколько вопросов:
1) Почему давление полного открытия клапана Вы взяли 0,9 МПа?
2) Откуда Вы взяли такой коэффициент расхода (0,8). Как правило у ПК он 0,3-0,54, а 0,8 - это уже разрывные мембраны.
3) Почему температуру Вы приняли + 3 градуса Цельсия?

[Twonk]

Все же ответьте, пожалуйста

А на нагнетании непосредственно компрессора есть клапан предохранительный?

По расчету:
Насколько я помню, площадь сечения клапана не рассчитывается, а берется из каталогов производителей

[Nat_ty]

1. Давление 0,9 МПа взяла из ТУ на воздухосборники (прилагаю). Сомнения, может правильнее брать из ГОСТа на клапан 10 % от рабочего 7,15 МПа?
2. Коэффициент расхода 0,8 тоже из ТУ и у клапана СППК тоже альфа1 0,8, ориентируюсь на клапан СППК 50/80 с dc=33 мм, PN16 .
3. Температура 0 -+3 в зимнее время, на складе есть местное отопление на участке погрузки. Конечно может иногда снижаться и ниже. На какую температуру правильнее считать, летнюю или зимнюю?

Благодарю за оперативный ответ

 ТУ_на_ресиверы.pdf ( 1,53 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 33

[Twonk]

По расчету:
Насколько я помню, площадь сечения клапана не рассчитывается, а берется из каталогов производителей

Сейчас глянул каталог одного производителя - сечение клапана СППК 25/160 17с9нж составляет 254мм2.

Повторюсь третий раз - если на нагнетании компрессора установлен предохранительный клапан, при этом его характеристики такие, что давление в ресивере будет не выше расчетного, то на ресивере дополнительный клапан не нужен

[Nat_ty]

К сожалению не могу ответить сейчас на вопрос есть ли в компрессорах или компрессорных предохранительные клапаны, так как забыла на работе проект на компрессорную. Могу сказать по памяти, что там стоит 4 компрессора, два старых и два новых Kaeser BSD 75.
Про площадь сечения клапана благодарю, учту при корректировке расчета.
Столкнулась с тем, что в интернете не нашла информации о номинальном расходе через клапан СППК. На клапан от другого производителя указан расход при 10% . Расчетом по ГОСТ я определяю производительность при полном открытии? Я правильно понимаю?То есть можно взять из пропорции?

[Twonk]

Боюсь, вы не сможете обосновать пропускную способность клапана по пропорции перед инспектирующим органом, если не будете использовать методику ГОСТ.
4 компрессора это круто - можно теоретически создать ситуацию, когда 4 машины работают на один Ваш рессивер и подбираемые СППК должен обеспечить сброс расхода от всех машин сразу

И вот ещё - в упомянутом каталоге альфа1 составляет 0,6

[Nat_ty]

Клапан для установки на ресивере должен быть с ручным подрывом или без?

[SlavaYellow]

1. Давление 0,9 МПа взяла из ТУ на воздухосборники (прилагаю). Сомнения, может правильнее брать из ГОСТа на клапан 10 % от рабочего 7,15 МПа?

Обратите Ваше внимание, что в данном ТУ рабочее давление воздухосборника 0,785 МПа, а не 0,65 МПа как у Вас. А 0,785*1,15=0,9 МПа.

2. Коэффициент расхода 0,8 тоже из ТУ и у клапана СППК тоже альфа1 0,8, ориентируюсь на клапан СППК 50/80 с dc=33 мм, PN16 .

ТУ утверждает, что на ресивер В-1,6 достаточно одного ПК диаметром 25 мм и коэффициентом расхода не менее 0,8.
Почему так? В СССР была методика проектирования компрессорных установок по которой объем ресивера в м3 примерно соответствовал производительности компрессора в м3/мин. Например, компрессор 302 ВП 10/8 (с производительностью 10 м3/мин) комплектовался ресивером В-10 (объемом 10 м3). Соответственно, под данный расход питающего источника и подбирался ПК.
У Вас ситуация совсем другая, 4 компрессора с суммарной производительностью от ~ 9 до 28 м3/мин работают на ресивер В-1,2. Я правильно Вас понял?
Если не затруднит подскажите, где Вы находили коэффициент расхода 0,8 для клапанов СППК.

3. Температура 0 -+3 в зимнее время, на складе есть местное отопление на участке погрузки. Конечно может иногда снижаться и ниже. На какую температуру правильнее считать, летнюю или зимнюю?

Считают на максимально допустимую температуру стенки сосуда. Температура увеличивается, плотность уменьшается, пропускная способность клапана уменьшается. Это Ваш запас.

Расчетом по ГОСТ я определяю производительность при полном открытии? Я правильно понимаю?То есть можно взять из пропорции?

Да. По пропорции брать нельзя, там нелинейная зависимость.

Клапан для установки на ресивере должен быть с ручным подрывом или без?

С ручным подрывом согласно п.51 приложения 2 ТР ТС 032/2013.

[Twonk]

В России в общем случае клапан должен быть с рукояткой для принудительного открытия, на взрывопожароопасных средах и веществах 1 и 2 классов опасности допускается без нее

[SlavaYellow]

если на нагнетании компрессора установлен предохранительный клапан, при этом его характеристики такие, что давление в ресивере будет не выше расчетного, то на ресивере дополнительный клапан не нужен

Максимальное избыточное давление компрессора Kaeser BSD 75 составляет 0,85 МПа, а разрешенное давление ресивера 0,65 МПа. ПК на ресивере нужен.
При том как Вы заметили 4 компрессора и один ресивер. У меня на Kaeser CSDX 137 (11,7 м3/мин) стоял ресивер 1 м3. Но расход воздуха был практически постоянным.

В России в общем случае клапан должен быть с рукояткой для принудительного открытия, на взрывопожароопасных средах и веществах 1 и 2 классов опасности допускается без нее

Если не затруднит, подскажите нормативный документ где это написано.

[Twonk]

ФНиП ОРПД п.315
Ранее было в ПБ 09-576-03

[Nat_ty]

Огромное спасибо за помощь! Стало все более или менее понятно. Это ТУ, что я скидывала есть последняя версия ДСТУ 3692-98 действующее, там тоже про седло не менее 25 .
По поводу давления возникли сомнения. 6,5 - это давление, которое держат работники цеха - рабочее. Компрессоры могут выдавать и более. Может стоит все таки выбирать на большее давление 0,9 мПа?
Новые Кайзеры поставили на смену старым, которые дышат на ладан и вот-вот выйдут из строя. Так что, насколько я поняла, одновременно все 4 компрессора не работают.
Вот ссылка на клапаны https://ukrspecavtomat.com.ua/products/klap...ruzhinnye-sppk/

[SlavaYellow]

ФНиП ОРПД п.315
Ранее было в ПБ 09-576-03

Простите, но данный пункт говорит о методах проверки исправности ППК. В нем не сказано, что ПК допускаются без устройства "ручного подрыва".

[Twonk]

Если принудительное открывание клапана нежелательно (часть б) пункта), то и рукоятку делать не нужно - вдруг оператор сделает нежелательное действие? Ранее (в ПБ) текст был более вменяемый:
5 .5 .4 . Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы.
Допускается установка предохранительных клапанов без приспособления для принудительного открывания, если последнее нежелательно по свойствам среды (взрывоопасная, горючая, 1 -го и 2 -го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76) или по условиям технологического процесса. В этом случае проверка срабатывания клапанов должна осуществляться на стендах.
В проектах НП и НХ рукоятка на СППК - редкость, экспертизы проходим.

[Nat_ty]

В наших правилах охраны труда при работе с оборудованием, которое работает под давлением тоже косвенно намекают про рукоятку фразой : Исправность предохранительных клапанов проверяется кратковременным их открытием.

[SlavaYellow]

По поводу давления возникли сомнения. 6,5 - это давление, которое держат работники цеха - рабочее. Компрессоры могут выдавать и более. Может стоит все таки выбирать на большее давление 0,9 мПа?

Простите Вы меня пожалуйста. Я совсем забыл у Вас уточнить РАЗРЕШЕННОЕ давление воздухосборника (оно же рабочее давление указанное в паспорте). Расчеты ведутся только на основании его!
То что работники цеха держат сегодня 0,65 МПа ничего не значит. Завтра это давление может быть, например, 0,75 МПа и что тогда? Менять ПК?
Я бы выбрал давление настройки ПК=разрешенному давлению сосуда. Тогда давление полного открытия=1,15*давления настройки. И эту величину давления использовать при расчете пропускной способности ПК.
Расчет ПК только(!) на основании аварийных сценариев. Возможно Вам понадобится седло 32 мм.

P.S. Большое спасибо за ссылку. Сам уже нашел всю информацию. "Туплю" страшно, нахожусь в больнице, отхожу после инфаркта (((

Если принудительное открывание клапана нежелательно (часть б) пункта), то и рукоятку делать не нужно

А кто дал Вам право домысливать?
"51. Рычажно-грузовой предохранительный клапан или пружинный предохранительный клапан оборудуется устройством для проверки исправности их действия во время работы оборудования путем принудительного открытия" (ТР ТС 032/2013).

Ранее (в ПБ) текст был более вменяемый:

Совершенно с Вами согласен.

[Twonk]

не поспоришь - технический регламент диктует только с ручкой. В проектах делаем как указал

[SlavaYellow]

не поспоришь

Я попробовал с инспектором РТН, аргументы были Ваши. Он уперся, пошли в суд. Проиграли, судья даже вникать не стала (((

[Nat_ty]

Узнаю про разрешенное давление из паспорта. У меня не все страницы паспорта. Благодарю за ответ). Несмотря на то, что Вы "тупите", как Вы выразились, то Вы мне предоставили очень полезную и доходчивую информацию. Здоровья Вам и скорейшего возвращения домой из больницы. SlavaYellow

[SlavaYellow]

Узнаю про разрешенное давление из паспорта. У меня не все страницы паспорта. Благодарю за ответ). Несмотря на то, что Вы "тупите", как Вы выразились, то Вы мне предоставили очень полезную и доходчивую информацию. Здоровья Вам и скорейшего возвращения домой из больницы. SlavaYellow

Большое спасибо. Здоровья также Вашему мужу! Берегите его!

P.S. Если не является тайной, подскажите пожалуйста профиль Вашего предприятия. Машиностроение?

[Nat_ty]

Разрешенное давление из паспорта ресивера 0,6 МПа, испытательное 1,25 от рабочего. Немного не понятно, так какое давление мне брать в качестве давления срабатывания клапана 1,1 от 0,6 или 1,25 от 0,6?
P.S. Профиль моего предприятия металлургический.

[Twonk]

До этого вы называли рабочее давление 6.5 бар. Рабочее давление -давление при нормальном протекании технологического процесса.
Сейчас вы называете разрешённое давление 0.6 МПа. Нестыковочка - как разрешённое меньше рабочего может быть? Разрешённое давление по нашим нормам устанавливается на основании оценки соответствия и (или) контрольного расчета на прочность.


Испытательное давление - это давление гидроиспытания. Его вы не можете принимать для расчета ппк

[SlavaYellow]

6,5 - это давление, которое держат работники цеха - рабочее. Компрессоры могут выдавать и более

Разрешенное давление из паспорта ресивера 0,6 МПа

Уточните пожалуйста. После проведения технического диагностирования сосуда Вам установили разрешенное давление ресивера 0,6 МПа. А работники предприятия "по старой памяти" держат рабочее давление 0,65 МПа, притом, что максимальное избыточное давление компрессоров Kaeser BSD 75 составляет 0,85 МПа. Я правильно понимаю?

Немного не понятно, так какое давление мне брать в качестве давления срабатывания клапана 1,1 от 0,6 или 1,25 от 0,6?

Существуют:
1) давление настройки клапана Рн - применяется при заказе ПК.
2) давление начала открытия клапана Рно (для клапанов СППК4Р Рно=1,05*Рн).
3) давление полного открытия клапана Рпо (для клапанов СППК4Р Рпо=1,15*Рн) - применяется при расчете производительности ПК.

Согласно п.350 ФНиП:
При работающих предохранительных клапанах в сосуде не допускается давление, превышающее
разрешенное давление:
...
б) более чем на 15% - для сосудов с давлением от 0,3 до 6 МПа включительно;
....

В Вашем случае давление в сосуде не должно быть выше 1,15*0,6 МПа=0,69 МПа.

В идеале, давление настройки Вашего ПК 0,6 МПа, начнет он открываться ~ 0,63 МПа, полностью откроется при 0,69 МПа. А так как пропускная способность Вашего клапана выше аварийного сброса, то ни один инспектор "не прикопается", что не выполнен пункт правил.

[SlavaYellow]

Можно конечно взять давление настройки клапана 0,65 МПа, тогда давление начала открытия клапана ~ 0,68 МПа, что меньше 0,69 МПа. Но могут возникнуть вопросы по величине давления в сосуде при работающем не полностью открытом ПК.