Клапан предохранительный рычажно-грузовой (тип РУ) на давление 100 кгс/см² (9,8 МПа) представляет собой арматуру прямого действия, предназначенную для автоматического сброса избыточного давления рабочей среды (воды, пара, воздуха, неагрессивных жидкостей и газов) из защищаемой системы при превышении заданного значения. Основное и критически важное назначение — защита технологического оборудования, трубопроводов и сосудов под давлением от разрушения. Модели на 100 кгс/см² относятся к арматуре высокого давления и находят применение в энергетике, промышленной теплоэнергетике, на магистральных трубопроводах, в испытательных стендах и других ответственных системах.
Конструкция клапана РУ базируется на классической схеме уравновешивания сил. Основными элементами являются:
Принцип действия основан на балансе моментов сил. Давление среды (P) на площадь золотника (F) создает силу, стремящуюся открыть клапан. Этой силе противодействует момент от силы тяжести груза (G). Условие равновесия: P F L1 = G
Для клапанов РУ 100 кгс/см² ключевыми параметрами являются:
| Условный проход, Ду (мм) | Давление настройки, диапазон (кгс/см²) | Пропускная способность для воды*, (т/ч) | Масса клапана (без среды), примерная (кг) |
|---|---|---|---|
| 25 | 10-100 | 10-25 | 25-35 |
| 50 | 10-100 | 40-70 | 60-80 |
| 80 | 10-100 | 100-160 | 120-150 |
| 100 | 10-100 | 160-250 | 180-220 |
*Значения приведены ориентировочно и зависят от конкретной модели, хода золотника и перепада давления. Точный расчет обязателен по нормам.
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж клапана РУ 100 должен выполняться в строгом соответствии с проектом и инструкцией завода-изготовителя. Устанавливается на защищаемый сосуд или трубопровод непосредственно или через тройник, запорная арматура между клапаном и защищаемой системой запрещена. Направление потока среды должно совпадать со стрелкой на корпусе. Клапан монтируется строго вертикально, с обеспечением жесткой опоры под корпус (без нагрузки на трубопровод). Подводящий патрубок должен быть прямолинейным, минимальная длина — не менее 10 Ду. Отводящая линия (сбросная) должна быть самостоятельной, иметь уклон в сторону сборника и не создавать противодавления на золотник.
Эксплуатация включает регулярную проверку (продувку) с помощью УПО для предотвращения прикипания золотника к седлу. Периодичность — согласно графику ППР, но не реже одного раза в смену. При срабатывании необходимо фиксировать давление начала подрыва и посадки.
Техническое обслуживание и ремонт проводятся при плановых остановках оборудования. Включают:
Проектирование, изготовление, установка и эксплуатация клапанов РУ 100 кгс/см² регламентируется следующими основными документами:
В клапане РУ прижимное усилие создается силой тяжести груза через рычаг, что позволяет легко изменять настройку и обеспечивает большую грузоподъемность для высоких давлений и больших проходов. Пружинный клапан компактнее, менее чувствителен к вибрациям и может устанавливаться в любом положении, но его настройка требует специального ключа, а пружина подвержена релаксации (ослаблению) при высоких температурах.
Подбор осуществляется в два этапа: 1) Выбор типоразмера (Ду) по требуемой пропускной способности, которая должна быть не меньше расчетного количества среды, подлежащего сбросу. Расчет ведется по методикам, приведенным в ПБ или ГОСТ (например, по adiabatic flow). 2) Определение материала и конструктивного исполнения в зависимости от рабочей среды, ее температуры и давления настройки. Подбор должен выполнять квалифицированный инженер-проектировщик.
Периодичность регламентируется инструкцией завода-изготовителя и графиком ППР предприятия. Общее правило: проверка с помощью УПО — не реже 1 раза в смену; контроль давления срабатывания на месте (с помощью переносного пресса) — не реже 1 раза в год; полная ревизия, разборка и опрессовка на стенде — при каждой плановой остановке оборудования, но не реже 1 раза в 2 года. После длительного простоя или срабатывания также необходима проверка.
Стандартное исполнение из углеродистой стали не предназначено для агрессивных сред. Для таких условий применяются специальные исполнения из коррозионностойких сталей (например, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т) или с внутренним защитным покрытием. Необходимо согласование с производителем и выбор модели, предназначенной для конкретной агрессивной среды.
1. Установить груз в расчетное положение по шкале на рычаге (или по таблице). 2. Плавно поднимать давление в системе до начала открытия (подрыва). 3. При необходимости, переместить груз: для увеличения давления срабатывания — к концу рычага, для уменьшения — к оси. 4. Проверить давление закрытия (посадки). Разница между давлением подрыва и посадки (гистерезис) не должна превышать норм (обычно 4-10% от давления настройки). Настройку следует проводить на холодной системе с использованием эталонного манометра класса точности не ниже 0,4.
Клапаны предохранительные рычажно-грузовые РУ на давление 100 кгс/см² остаются востребованным типом защитной арматуры в энергетике и промышленности благодаря своей надежности, ремонтопригодности и точности настройки в условиях высоких давлений. Их корректный подбор, монтаж, настройка и своевременное техническое обслуживание являются обязательным условием безопасной эксплуатации любого объекта, работающего под давлением. Понимание конструкции, принципа действия и нормативных требований позволяет эксплуатирующему персоналу и инженерно-техническим работникам обеспечивать длительный и безотказный ресурс этих критически важных устройств.