GeekBrains

Назначение устройство и принцип действия работы кпз. Клапаны предохранительные запорные кпз. Номинальный диаметр, мм

Характеристики

Описание

Наименование параметра или характеристики Значения по типам и исполнениям
КПЗ-50Н (-01) КПЗ-50В (-01) КПЗ-100Н (-01) КПЗ-100В(-01) КПЗ-200Н(-01) КПЗ-200В(-01)
1 Пропускаемая среда Природный газ по ГОСТ5542-2014
2 Максимальное рабочее давление на входе, МПа, не более
3 Номинальный диаметр, мм
4 Диапазон настройки срабатывания при понижении контролируемого давления, МПа от 0,0003 до 0,003 от 0,003 до 0,03 от 0,0003 до 0,003 от 0,003 до 0,03 от 0,0003 до 0,003 от 0,003 до 0,03
5 Диапазон настройки срабатывания при повышении контролируемого давления, МПа от 0,0014 до0,012 (0,012 до 0,075*) от 0,03 до0,16* (0,16 до 0,75) от 0,0014 до0,012 (0,012 до 0,075*) от 0,03 до0,16* (0,16 до 0,75)
6 Точность срабатывания, %

– для контролируемого давления:

● до 0,005 МПа

● свыше 0,005 МПа

7 Класс герметичности затвора А по ГОСТ 9544-2015
8 Тип присоединения Фланцевый по ГОСТ 33259-2015 исп.В для PN=1,6 МПа
9 Строительная длина, мм
10 Габаритные размеры, мм, не более:

– длина

– ширина

– высота

11 Масса, кг, не более
* Обеспечивается комплектом сменных пружин

Показатели надежности клапана:

  • средняя наработка на отказ, часов, не менее – 40000;
  • средний срок службы, лет, не менее – 30.
  • срок службы, лет – 40.

По истечении среднего срока службы дальнейшая эксплуатация клапана допускается после диагностирования.

Назначение изделия

Клапаны предохранительные запорные КПЗ предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям при повышении или понижении заданных величин контролируемого давления газа.

Клапан соответствует требованиям ТУ 4859-024-36214188-2000,

Технических регламентов Таможенного союза ТР ТС 016/2011 «О безопасности аппаратов, работающих на газообразном топливе», ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления», СП 62.13330.2011.

Клапан изготавливается следующих исполнений:

  • с номинальным диаметром DN 50, DN 100, DN 200 мм;
  • с максимальным рабочим давлением 1,2 МПа;
  • низкого контролируемого давления (Н);
  • высокого контролируемого давления (В);
  • с органами управления механизма контроля, расположенными слева по направлению потока газа (основное исполнение);
  • с органами управления механизма контроля, расположенными справа по направлению потока газа (исполнение -01).

По требованию заказчика клапан может быть укомплектован датчиком срабатывания.

1 – корпус; 2 – клапан; 3 – ось; 4,5 – пружины; 6,16 – рычаги; 7 – механизм контроля; 8 – мембрана; 9 – шток; 10,11 – пружины; 12 – упор; 13,14 – втулки; 15 – наконечник; 17 – планка

Рисунок 1. Клапан предохранительный запорный низкого контролируемого давления

Рисунок 2. Клапан предохранительный запорный высокого контролируемого давления

Изделие Размеры, мм
L h1 h2 D b1 D 1 d n b 2
КПЗ-50Н(В) 160 (319) □ 125 (108)
КПЗ-100Н(В) 270 (241) 446 (469) 203 (361) (75)
КПЗ-200Н(В)

Принцип работы клапана

Клапан работает следующим образом.

Контролируемое давление подается в подмембранную полость механизма контроля, обеспечивая положение наконечника в среднем положении. При повышении или понижении давления в подмембранной полости сверх пределов настройки происходит перемещение наконечника в ту или иную сторону, и упор, установленный на рычаге, выходит из зацепления с наконечником, освобождает связанные между собой рычаги и дает возможность оси повернуться, при этом усилие, удерживающее наконечник в вертикальном положении, должно быть в пределах 0,2…0,5Н. При необходимости регулируется перемещением планки по рычагу.

Усилие от действия пружин передается клапану, и клапан перекрывает поток газа.

Приведение клапана в рабочее состояние после срабатывания производится вручную поворотом рычагов до фиксации их с наконечником, и клапан удерживается в открытом положении.

1. Назначение изделия

1.1. Клапан предохранительно-запорный КПЗ предназначен для автоматического прекращения подачи неагрессивных углеводородных газов к потребителям при повышении и понижении контролируемого давления газа сверх заданных величин.

1.2. Клапаны предохранительно-запорные КПЗ изготавливается с условным проходом DN 50 и DN 100 мм низкого, среднего или высокого контролируемого давления с рычагами механизма контроля, расположенными слева или справа по направлению потока газа.

1.3. Вид климатического исполнения УХЛ2 ГОСТ 15150-69, при температуре окружающего воздуха: от –45°С до +40°С.

2. Технические характеристики

Основные типы (исполнения), параметры и размеры приведены таблицах 1, 2.

Таблица 1

Тип или исполнение Обозначение документа Код ОКП
КПЗ-50-Н КПЗ-50-00-00 48 5925 1
КПЗ-50-С КПЗ-50-00-00-01 48 5925 1
КПЗ-50-В КПЗ-50-00-00-02 48 5925 1
КПЗ-100Н КПЗ-100-00-00 48 5925 1
КПЗ-100С КПЗ-100-00-00-01 48 5925 1
КПЗ-100В КПЗ-100-00-00-02 48 5925 1

 

Таблица 2

Наименование параметра или размера Значение для типа и исполнения
КПЗ-50-Н (-01) КПЗ-50-С (-01) КПЗ-50-В (01) КПЗ-100-Н (-01) КПЗ-100-С (-01) КПЗ-100-В (-01)
Рабочее давление на входе, Мпа, не более 1,2
Диметр условного прохода, DN, мм 50 100
Диапазон срабатывания:
при понижении давления, МПа 0,0003-0,003 0,01-0,12 0,003-0,03 0,0003-0,003 0,01-0,12 0,003-0,03
при повышении давления, МПа 0,002-0,075 0,06-0,32 0,03-0,75 0,002-0,075 0,06-0,32 0,03-0,75
Точность срабатывания, % ±5
Тип присоединения Фланцевый по ГОСТ 12816-80 на P у — 1,6 МПа
Время срабатывания клапана с, не более 1
Строительная длина, мм 230±1,5 350±2
Габаритные размеры, мм не более
длина 230 350
ширина 200 270
высота 370 400
Масса, кг, не более 18 36
Средний срок службы, лет, не менее 10

 

Внимание! В клапане могут быть некоторые отличия от предлагаемого описания и рисунка, так как предприятие постоянно работает над усовершенствованием конструкции.

3. Комплектность

Комплект поставки клапана должен согласовываться с заказчиком и соответствовать комплекту, указанные в таблице 3.

Таблица 3

 

4. Устройство и принцип работы

4.1. Устройство клапана.

Клапан предохранительно-запорный КПЗ, в соответствии с рисунком 1 имеет фланцевый корпус 1. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном 2 с уплотнителем. Клапан 2 скреплен на оси 3, которая размещена в корпусе 1. На оси 3 установлены пружины 5, один конец которых упирается в корпус 1, другой — в клапан 2. На конце оси 3, выходящей наружу, жестко закреплен рычаг 6, который упирается в рычаг 16.

На корпусе 1 закреплен механизм контроля 7, который имеет мембрану 8, шток 9 и жестко закрепленный на штоке 9 наконечник 15.

Наконечник 15 входит в закрепление с упором 12 рычага 16 и не дает ему повернуться. Мембрана уравновешивается контролируемым давлением и пружинами 10 и 11, усилия которых регулируются втулками 13 и 14.

1 — корпус; 2 — клапан; 3&nbsnbsp;— ось; 4, 5 — пружины; 6, 16 — рычаги; 7 — механизм контроля; 8 — мембрана; 9 — шток; 10, 11 — пружины; 12 — упор; 13, 14 — втулки; 15 — наконечник; 17 — планка.

Таблица 4

Изделие Размеры, мм d n
А В Н L К D Е
КПЗ-50 230 200 370 100 145 125 160 17 4
КПЗ-100 350 270 400 240 238 180 215 17 8

 

4.2. Принцип работы клапана.

Клапан работает следующим образом.

Контролируемое давление подается в&nbsnbsp;подмембранную полость механизма контроля 7, обуславливая положение наконечника 15 в среднем положении. При повышении или понижении давления в подмембранной полости сверх пределов настройки происходит перемещение наконечника 15 в ту или иную сторону, и упор 12, установленный на рычаге 16, выходит из зацепления с наконечником 15, освобождает связанные между собой рычаги 16 и 6 и дает возможность оси 3 повернуться, при этом усилие, удерживающее наконечник 15 в вертикальном положении, должно быть в пределах 0,2…0,5 Н. При необходимости регулируется перемещением планки 17 по рычагу 16.

Усилие от действия пружин 4 и 5 передается клапану 2, и клапан 2 закрывает проход газа.

Приведение клапан 2 в рабочее состояние после срабатывания производится вручную поворотом рычагов 6 и 16 до фиксации их с наконечником 15, и клапан 2 удерживается в открытом положении.

5. Указание мер безопасности

5.1. Монтаж и эксплуатация клапанов должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.063-81, «Правил безопасности в газовом хозяйстве», утвержденными Госгортехнадзором РФ, и раздела СНиП 2.04.08-87, а также настоящим паспортом.

5.2. Клапаны должны устанавливаться так, чтобы направление потока газа совпадало с направлением стрелки на корпусе клапана.

5.3. Клапаны в процессе эксплуатации не оказывают отрицательного влияния на окружающую среду.

6. Подготовка изделия к работе

6.1. Подготовка изделия к монтажу.

6.1.1. Распаковать клапан, удалить транспортные заглушки.
6.1.2. Произвести расконсервацию поверхностей деталей клапана от смазки.
6.1.3. Проверить клапан наружным осмотром на отсутствие механических повреждений.

6.2. Размещение и монтаж.

6.2.1. Клапан не должен устанавливаться в окружающих средах, разрушающе действующих на сталь, резину и цинковое покрытие.
6.2.2. Клапан устанавливается перед регулятором давления на горизонтальном или вертикальном участке газопровода. Вход газа должен соответствовать стрелке на корпусе.
6.2.3. Импульсная трубка должна быть присоединена к входному газопроводу после регулятора и по возможности должна иметь уклон вверх от него и не иметь участков, а которых может скопиться конденсат.
6.2.4. Монтаж и включение клапана должны производиться специализированной строительно-монтажной и эксплуатационной организацией в соответствии с утвержденным проектом, техническими условиями на производство строительно-монтажных работ, а также настоящим паспортом.
6.2.5. Клапан после настройки потребителем на требуемое давление срабатывания должен быть опломбирован.

7. Порядок работы

7.1. По окончании монтажа клапана следует произвести его настройку на рабочие параметры.

7.3. Сначала клапан, настраивается на верхний предел срабатывания, изменяя напряжение пружины 11 вращением втулки 14.
Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько ниже установленного верхнего предела, а затем медленно повысить давление и убедиться, что клапан срабатывает при установленном верхнем пределе.

7.4. При настройке нижнего предела срабатывания клапана вращением втулки 13 изменяется натяжение пружины 10. Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько выше установленного нижнего предела, а затем медленно понизить давление и убедиться, что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе.

7.5. После окончания настройки повысить давление в импульсной трубке и убедиться повторно в срабатывании клапана при установленном верхнем пределе.

8. Техническое обслуживание

8.1. Техническое обслуживание клапана должно производиться в сроки, предусмотренные графиком.

8.2. Технический осмотр и проверка настройки срабатывания клапана должна производиться один раз в два месяца, в том числе один раз при проведении текущего ремонта.

8.3. Планово-предупредительный ремонт клапана должен производиться не менее одного раза в год.

8.4. Перечень работ, производимых при техническом обслуживании, приведен в таблице 4.

9. Возможные неисправности и способы их устранения

9.1. Возможные неисправности и способы их устранения даны в таблице 5.

Таблица 5

 

10. Транспортирование

10.1. Транспортирование клапанов в упакованном виде может производиться любым видом транспорта, кроме морского, в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта, по группе условий хранения 7 ГОСТ 15150-69.

10.2. Хранение клапанов в упакованном виде должно производиться по группе условий хранения 3 ГОСТ 15150-69.

10.3. Ящики с клапанами при хранении допускается устанавливать штабелями не более чем в три яруса.

10.4. При длительном хранении на складе клапаны должны подвергаться переконсервации 1 раз в год смазками для изделий группы II по варианту защиты ВЗ-1 ГОСТ 9.014-78.
Срок хранения не более трех лет.

10.5. Допускается транспортирование клапанов в универсальных контейнерах без транспортной тары с укладкой изделий рядами, разделяя каждый ряд прокладками из фанеры, досок и др.

12. Гарантии изготовителя (поставщика)

Предприятие изготовитель гарантирует соответствие клапана предохранительного запорного КПЗ требованиям технических условий и безотказную работу клапана в течении 12 месяцев со дня продажи потребителю при условии соблюдения правил транспортирования, хранения и эксплуатации, но не более 18 месяцев со дня изготовления.

Повышение или понижение давления газа после регулятора давления сверх заданных пределов может привести к аварийной ситуации. При чрезмерном повышении давления газа возможны отрыв пламени у горелок и появление в рабочем объеме газоиспользующего оборудования взрывоопасной смеси, нарушение герметичности, утечка газа в соединениях газопроводов и арматуры, выход из строя контрольно-измерительных приборов и т. д. Значительное понижение давления газа может привести к проскоку пламени в горелку или погасанию пламени, что при неотключении подачи газа вызовет образование взрывоопасной газовоздушной смеси в топках и газоходах агрегатов и в помещениях газифицированных зданий.

Причинами недопустимого повышения или понижения давления газа после регулятора давления для тупиковых сетей являются:

Неисправность регулятора давления (заклинивание плунжера, образование гидратных пробок в седле и корпусе, негерметичность затвора и др.);
неправильный подбор регулятора давления по его пропускной способности, приводящий к двухпозиционному режиму его работы при малых расходах газа и вызывающий всплески выходного давления и автоколебания.
Для кольцевых и разветвленных сетей причинами недопустимого изменения давления после регулятора давления могут быть:

Неисправность одного или нескольких регуляторов давления, питающих эти сети;
неправильный гидравлический расчет сети, из-за чего скачкообразные изменения потребления газа крупными потребителями приводят к всплескам выходного давления.
Общей причиной резкого снижения давления для любых сетей может быть нарушение герметичности газопроводов и арматуры, а следовательно, утечка газа.

Для предотвращения недопустимого повышения или понижения давления в ГРП (ГРПШ) устанавливают быстродействующие предохранительные запорные клапаны (ПЗК) и предохранительные сбросные клапаны (ПСК).

ПЗК предназначены для автоматического прекращения подачи газа к потребителям в случае повышения или понижения давления сверх заданных пределов; их устанавливают после регуляторов давления. ПЗК срабатывают при «чрезвычайных ситуациях», поэтому самопроизвольное их включение недопустимо. До ручного включения ПЗК необходимо обнаружить и устранить неисправности, а также убедиться, что перед всеми газоиспользующими приборами и агрегатами запорные устройства закрыты. Если по условиям производства перерыв в подаче газа недопустим, то вместо ПЗК должна быть предусмотрена сигнализация оповещения обслуживающего персонала.

ПСК предназначены для сброса в атмосферу определенного избыточного объема газа из газопровода после регулятора давления с целью предотвращения повышения давления сверх заданного значения; их устанавливают после регулятора давления на отводном трубопроводе.

При наличии расходомера (счетчика газа) ПСК необходимо устанавливать после счетчика. Для ГРПШ допускается выносить ПСК за пределы шкафа. После снижения контролируемого давления до заданного значения ПСК должен герметично закрыться.

Предохранительные запорные клапаны
ПЗК – это открытая в эксплуатационном состоянии арматура. Расход газа через нее прекращается, как только в контролируемой точке газопровода давление достигает нижнего или верхнего предела настройки ПЗК.

К ПЗК предъявляют следующие требования:

Должен обеспечивать герметичное закрытие подачи газа в регулятор в случае повышения или понижения давления за ним сверх установленных пределов. Верхний предел срабатывания ПЗК не должен превышать максимальное рабочее давление после регулятора более чем на 25 %;
рассчитываются на входное рабочее давление по ряду: 0,05; 0,3; 0,6; 1,2; 1,6 МПа с диапазоном срабатывания при повышении давления от 0,002 до 0,75 МПа, а также с диапазоном срабатывания при понижении давления от 0,0003 до 0,03 МПа;
конструкция должна исключать самопроизвольное открытие запорного органа без вмешательства обслуживающего персонала;
герметичность запорного органа должна соответствовать классу «А» по ГОСТ 9544-93;
точность срабатывания должна составлять ±5% заданных величин контролируемого давления для ПЗК, устанавливаемых в ГРП, и ±10% для ПЗК в ГРПШ и комбинированных регуляторах;
инерционность срабатывания должна быть не более 40–60 с;
свободный проход запорного органа должен составлять не менее 80 % условного прохода патрубков ПЗК;
запорный орган не должен быть одновременно и исполнительным органом регулятора давления газа.
Отбор импульса контролируемого давления ПЗК надо делать рядом с точкой отбора импульса регулятора давления, т. е. на расстоянии от регулятора давления не менее пяти диаметров выходного газопровода. Подключать импульсный трубопровод ПЗК к нижней части горизонтального участка газопровода недопустимо для предотвращения попадания конденсата.

ПЗК, установленные в ГРПШ и объектовых ГРП, часто используют в качестве исполнительных механизмов автоматики безопасности, прекращающих подачу газа при отклонении любого из контролируемых параметров за заданные пределы (в т. ч. и по команде сигнализатора загазованности). При этом ПЗК обычно комплектуют электромагнитным устройством. К ПЗК также относятся термозапорные клапаны, перекрывающие трубопроводы в случае повышения температуры до 80–90° С.

Клапан предохранительный-запорный
КПЗ -50 , КПЗ -100

КПЗ-50, КПЗ-100 предназначены для автоматического прекращения подачи не агрессивных углеводородных газов ГОСТ 5542-87 к потребителям при повышении или понижении контролируемого давления газа сверх заданных пределов. Ду 50 и Ду 100 мм.
КПЗ-50Н, КПЗ-100Н низкого контролируемого давления. КПЗ-50С, КПЗ-100С среднего контролируемого давления. КПЗ-50В(В1), КПЗ-100В(В1) высокого контролируемого давления.
Вид климатического исполнения УХЛ4 ГОСТ15150-69.

Примечание – Допускается установка клапана КПЗ вертикально, при этом запирающий элемент должен располагаться сверху.

Краткое описание устройства и работы клапана КПЗ
Клапан предохранительный-запорный в соответствии с рисунком 1 состоит из литого корпуса 1. Внутри корпуса находится седло, которое перекрывается клапаном 2 с резиновым уплотнителем. Клапан 2 закреплен на оси 3, которая размещена в корпусе 1. На оси 3 установлены пружины 4,5, один конец которых упирается в корпус 1, другой – в клапан 2. На конце оси 3, выходящей наружу, жестко закреплен поворотный рычаг 6, который упирается в рычаг 16. На корпусе 1 закреплен механизм контроля 7, который имеет мембрану 8,
шток 9 и жестко закрепленный на штоке 9 наконечник 15. Наконечник 15 входит в зацепление с упором 12 рычага 16 и не дает ему провернуться. Мембрана уравновешивается контролируемым давлением и пружинами 10,11, усилия которых регулируются втулками 13, 14.
Клапан КПЗ работает следующим образом: Контролируемое давление подается в подмембранную полость механизма контроля 7, обуславливая положение наконечника 15 в среднем положении. При повышении или понижении давления в подмембраиной полости сверх пределов настройки происходит перемещение наконечника 15 влево или вправо, и упор 12, установленный на рычаге 16, выходит из зацепления с наконечником 15, освобождает связанные между собой рычаг 16,и поворотный рычаг 6 и дает возможность оси 3 повернуться. Усилие от действия пружин 4,5 передается клапану 2, который закрывает проход газа.
Приведение клапана 2 в рабочее состояние после срабатывания производится вручную поворотом рычага 6, при этом перепускной клапан, встроенный в клапан 2 открываемся в первую очередь. После выравнивания давления до и после клапана 2 производится дальнейший подъем рычага 6 до зацепления с рычагом 16 и фиксации их с наконечником 15, при этом клапан 2 должен удерживаться в открытом положении.

Настройка клапана предохранительного-запорного КПЗ.
Рекомендуется следующий порядок настройки:

1. Настроить верхний предел срабатывания клапана, изменяя натяжение пружины 11, путём вращения втулки 14. Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько ниже установленного верхнего предела, а затем медленно повысить давление и убедиться что клапан срабатывает при установленном верхнем пределе.
2. Настроить нижний предел срабатывания клапана, изменяя натяжение пружины 10, путём вращения втулки 13.
Во время настройки давление в импульсной трубке следует поддерживать несколько выше установленного нижнего предела, а затем медленно понизить давление и убедиться что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе.
3. После окончания настройки повысить давление в импульсной трубке и убедиться повторно в срабатывании клапана при установленном верхнем приделе.

Возможные неисправности предохранительных-запорных клапанов КПЗ.
Клапан не перекрывает подачу газа.
Возможны следующие неисправности:

1. Засорение клапана или дефект седла,что можно обнаружить и устранить при разборке клапана.
2. Заедание штока или рычагов клапана, отчего при падении молотка клапан остается открытым, дефект обнаруживают при внешнем осмотре.

Клапан перекрывает подачу газа без повышения давления газа регулятором.
Причины:
1. 
произошли разрыв мембраны головки клапана или засорение импульсной трубки.
2. Плохая настройка клапана.
3. Самопроизвольное закрывание клапана от вибрации оборудования.

Клапан при настройке не открывается.
Причина:

1. Засорение перепускного клапана, который не позволяет выровнять давление над и под основным клапаном.
2. Заедание штока клапана.
Принципиальная схема и
Основные технические данные КПЗ.
Рисунок 1.


Основные технические данные и характеристики клапанов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: