Elemente de bază ale supapei de reducere a presiunii – supape de siguranță cu arc-încărcate

Aflați pentru prima dată sau actualizați acest produs obișnuit cu supapă.

Supapele de limitare a presiunii există de sute de ani și continuă să joace un rol foarte important ca ultimă linie de apărare pentru protecția vieții și a proprietății în cazul unui eveniment de suprapresiune.

În funcție de nivelul dvs. de expertiză, acest articol ar putea fi un punct de plecare excelent pentru a afla totul despre elementele de bază ale supapelor de limitare a presiunii sau acesta ar putea fi o reîmprospătare pentru cei cărora le place să -verifice și să compare notele. Acest articol va fi primul dintr-o serie de trei articole în care vom introduce trei tipuri de supape de limitare a presiunii. În acest prim articol, vom acoperi elementele de bază operaționale ale unei supape de siguranță cu arc-încărcate. În articolele viitoare, a doua tranșă va acoperi funcționarea unei supape de siguranță acționate de pilot-, iar o a treia tranșă va acoperi funcționarea supapelor de siguranță.

Supapa de limitare a presiunii (PRV) este un termen folosit pentru a descrie o categorie de supape concepute pentru utilizare în aplicații de protecție la suprapresiune. Este posibil să fi auzit o mulțime de termeni diferiți pentru PRV: supapă de siguranță (SV), supapă de siguranță (RV), supapă de siguranță (SRV) sau supapă de siguranță de siguranță operată cu pilot-(POSRV). Toate funcționează în mod similar, dar nu sunt exact la fel, în funcție de cine vorbiți și de nivelul de cunoștințe despre supapa de limitare a presiunii. Ca orice alt tip de echipament, ori de câte ori privești din afară înăuntru, totul pare să fie la fel. Dacă începi să sapi puțin mai adânc în detalii, vei descoperi diferențele. Deci, să trecem direct la asta și să intrăm în detalii. Mai întâi, vom acoperi câțiva termeni și definiții și apoi vom intra în detalii despre cum asupapă de siguranță cu arc-operează.

Supapa de limitare a presiunii (PRV)- un dispozitiv conceput să deschidă și să elibereze excesul de presiune, apoi să închidă și să prevină fluxul suplimentar de fluid după ce au fost restabilite condițiile normale.

Supapă de siguranță (RV)- o supapă de suprapresiune cu arc-acţionată de presiunea statică în amonte de supapă. O supapă de siguranță este utilizată în principal cu fluide incompresibile.

Supapă de siguranță (SRV)- o supapă de limitare a presiunii cu arc-care poate fi utilizată fie ca supapă de siguranță, fie ca supapă de siguranță, în funcție de aplicație.

Supapă de siguranță acționată cu pilot{{0}(POSRV)- o supapă de limitare a presiunii în care dispozitivul principal de eliberare sau supapa principală este combinată cu și controlată de o supapă auxiliară de limitare a presiunii care se acționează automat, numită supapă pilot.

Supapă de siguranță (SV)- o supapă de limitare a presiunii cu arc-acţionată de presiunea statică în amonte de supapă şi caracterizată prin deschidere rapidă sau acţiune pop. O supapă de siguranță este utilizată în mod normal la fluidele compresibile, în primul rând aburul.

Acum, să intrăm în subiectul acestui articol, care reprezintă elementele de bază operaționale ale unei supape de siguranță cu arc-încărcate (SRV).

Un SRV cu arc-încărcat constă dintr-o duză de admisie care este conectată la un vas sau la un sistem care trebuie protejat, un disc care se mișcă pentru a controla debitul prin duză și un arc care controlează când se deschide supapa și poziția discului. Supapa funcționează utilizând presiunea sistemului de admisie pentru a depăși o sarcină a arcului și, ca urmare, supapa se deschide pentru a elibera o capacitate definită. Când supapa este închisă, așa cum se arată în Figura 1, forța arcului rezistă presiunii din amonte care acționează împotriva suprafețelor de așezare (Zona A). Pe măsură ce presiunea crește, presiunea de la (A) tinde să egaleze forța arcului și presiunea care ține scaunele împreună se apropie de zero.

Figura 1: Poziția închisă SRV Credit foto: Toate imaginile sunt oferite de Baker Hughes

Când presiunea din amonte crește la 1-2% din presiunea de reglare a supapei, mediul se va deplasa pe lângă suprafețele de așezare în camera B, așa cum se arată în Figura 2. Restricția debitului în orificiul inelar secundar face ca presiunea să se acumuleze și să acționeze pe o zonă mai mare, creând o forță suplimentară pentru a depăși forța arcului. Discul se va îndepărta apoi de locașul duzei și supapa se va deschide.

Figura 2: SRV parțial deschis

Odată ce supapa s-a deschis, apare o creștere suplimentară de presiune-la (C), așa cum se arată în Figura 3. Aceasta se datorează creșterii bruște a debitului și restricției de a curge printr-un alt orificiu inelar format între marginea interioară a suportului discului și diametrul exterior al inelului de reglare. Aceste forțe suplimentare la (C) fac ca discul să se ridice substanțial la „pop”. Debitul este limitat de deschiderea dintre locașul duzei și locașul discului până când scaunul discului a fost ridicat de pe locul duzei cu aproximativ un-sfert din diametrul gâtului duzei-. După ce discul a atins acest grad de ridicare, fluxul este limitat de orificiul primar mai degrabă decât de zona dintre suprafețele de așezare. Purgarea (diferența dintre presiunea de deschidere și cea de închidere) poate fi controlată în limite prin poziționarea unui singur inel de reglare. Deflagrația este cauzată atunci când forța arcului nu poate depăși suma forțelor de la (A), (B) și (C) până când presiunea de la (A) scade sub presiunea stabilită.

Figura 3: SRV complet deschis

Mai jos, în Figura 4, este o ilustrare a fluxului de fluid prin supapă. Este semnificativ să recunoaștem că presiunea sistemului intră prin duză și rămâne la o presiune ridicată până când se extinde prin orificiul inelar secundar. Presiunea în aval de orificiul inelar secundar este mult mai mică decât presiunea sistemului.

Figura 4: Calea de curgere prin PRV

Caracteristici

Inel de reglare

Inelul de reglare dintr-o supapă de siguranță este setat în poziții predeterminate înainte ca supapa să fie pusă în funcțiune. Presetarea face mai puțin necesară deschiderea supapei în funcțiune pentru a se asigura că inelul a fost setat corect pentru a obține capacitatea de ridicare și de eliberare necesară.

Ajustare simplă a purgerii

Un singur inel de reglare reglează presiunea de purjare sau de reașezare într-o supapă de siguranță. Când inelul este deplasat în sus, suflarea este crescută (scăderea presiunii de reașezare), iar când este deplasată în jos, purjarea este scăzută (creșterea presiunii de reașezare). În comparație, atunci când supapele au două sau mai multe inele de reglare, fiecare afectează acțiunea supapei, precum și suflarea.

Industrii și aplicații comune

SRV-urile-încărcate de primăvară pot fi găsite în multe industrii. Unele industrii comune includ generarea de energie, rafinarea, petrochimia, chimia, petrolul și gazele medii, petrolul și gazele din amonte și celuloza și hârtie. Unele aplicații obișnuite pentru SRV cu arc-încărcate includ distilare, hidroprocesare, reformare, cracare, amestecare, fracționare, comprimare a gazului de încărcare, separare, compresie, integritatea conductelor, deshidratare și echilibrarea aplicațiilor din instalație pentru gaze, lichide și medii de aplicare în două-faze.

Funcționarea unui SRV-încărcat cu arc este de bază, în principiu, cu doar câteva elemente care controlează funcționarea acestora. Există multe altele despre care se pot discuta despre SRV, cum ar fi tipurile de trim, modul în care funcționează și când să folosim un anumit trim, dar pentru moment, ne vom menține doar principiile de bază de funcționare SRV. Căutați articole viitoare despre funcționarea supapelor de siguranță acționate cu pilot- și supapelor de siguranță.