трубопровод после предохранительного клапана

Когда говорят о предохранительных клапанах, все внимание обычно на самом клапане — его настройке, давлении срабатывания, сертификации. А вот про трубопровод после предохранительного клапана вспоминают в последнюю очередь, а зря. Это не просто ?отвод?, это критический участок, где сброшенная среда должна быть безопасно удалена. Много видел случаев, когда клапан исправен, а проблемы начинаются именно на этом отрезке — от гидроударов до коррозионного разрушения.

Почему этот участок — не просто труба

Здесь среда после срабатывания клапана находится в нестабильном состоянии — высокие скорости, возможные кавитационные явления, перепады температур. Если клапан сбросил пар или горячий теплоноситель, а трубопровод сделан без учета теплового расширения, через пару циклов по швам пойдут трещины. Частая ошибка — ставить ту же арматуру и трубы, что и на основном трубопроводе, не учитывая импульсный характер потока.

В гидравлических системах, особенно в комплексах с гидравлическими опорами, как у ООО Шаньси Цунсинь Гидравлика Технологии группа (их сайт — cx-hydraulic.ru), нюансов еще больше. Их продукция — гидравлические шланги и клапаны для гидравлических опор — часто работает в циклических режимах. Если предохранительный клапан на такой системе сработал, то в трубопроводе после предохранительного клапана может возникнуть резкий обратный удар при закрытии. Шланг должен быть рассчитан не только на рабочее давление, но и на такой импульсный пик.

Один из проектов, где мы это прочувствовали, — система подачи эмульсии на очистной комбайн. Клапан был настроен идеально, а отводящий рукав после него через месяц работы раздулся и лопнул. Причина — при сбросе возникала кратковременная высокочастотная вибрация, которую стандартный шланг не гасил. Пришлось переходить на армированные варианты с дополнительными опорами.

Материалы и крепления: детали, которые решают

Материал — это отдельная история. Для воды или эмульсии, возможно, подойдет и черная сталь. Но если клапан сбрасывает химически активную среду, материал трубопровода после него должен быть стойким к ней, причем в условиях возможного конденсата или смеси фаз. Нержавейка — не панацея, для некоторых хлорсодержащих сред нужен специальный сплав.

Крепления — вот где чаще всего экономят и где потом случаются аварии. Этот участок трубопровода не должен ?играть?. Каждое срабатывание клапана — это динамическая нагрузка. Хлипкие кронштейны или слишком большие пролеты между опорами приводят к усталостным разрушениям. Рекомендую делать опоры чаще, чем на основной линии, и обязательно с учетом направления возможного усилия при сбросе.

В контексте гидравлики, как в продукции ООО Шаньси Цунсинь Гидравлика Технологии группа, важно помнить про совместимость уплотнений. Если в системе используются специфические масла или жидкости, материал шланга или уплотнительных колец в местах соединений на участке после клапана должен быть совместим. Иначе — разбухание, разрушение и утечка именно в момент аварийного сброса, когда это меньше всего нужно.

Направление сброса и конечная точка

Куда именно ведет этот трубопровод? В дренажную емкость? В общую канализацию? На открытую площадку? Это определяет его конструкцию. Если сброс в закрытую емкость, обязателен разрыв струи или сифон, чтобы не было возможности обратного подсоса среды или распространения пламени в случае горючих веществ. Часто пренебрегают устройством каплеуловителей или дренажных колодцев, а потом удивляются скоплению агрессивной жидкости под оборудованием.

Если трубопровод выведен в атмосферу, нужно думать о рассеивании энергии и безопасности персонала. Прямой вертикальный сброс вверх иногда создает зону опасного шума и разбрызгивания. На одном из объектов пришлось переделывать такой ?голый? сброс, добавив диффузор и защитный козырек, после того как в зимнее время сброшенный пар стал образовывать наледь на соседних конструкциях.

И еще момент — длина. Иногда из-за планировки помещения этот участок тянут десятки метров. Это увеличивает гидравлическое сопротивление, что может повлиять на пропускную способность самого клапана. Приходится увеличивать диаметр, что не всегда очевидно при проектировании. Нужно считать, а не брать ?такой же, как присоединительный размер клапана?.

Диагностика и обслуживание — слепое пятно

Этому трубопроводу редко уделяют внимание при плановых осмотрах. Осматривают клапан, а трубу за ним — нет. А ведь там может накапливаться шлам, образовываться ледяные пробки (если сброс редкий и в неотапливаемой зоне), или появиться коррозия изнутри, которую снаружи не видно. В одной котельной именно сквозная коррозия на колене после ПК привела к выбросу горячей воды при плановом проверочном подрыве клапана.

В гидравлических системах с маслом, подобных тем, для которых поставляет компоненты cx-hydraulic.ru, может быть проблема с загустением масла в холодном неработающем шланге после клапана. При аварийном срабатывании этот ?кляп? может помешать сбросу или создать опасный всплеск давления. В регионах с холодным климатом это надо предусматривать — утеплять или применять специальные морозостойкие масла.

Поэтому в регламент обслуживания стоит включить пункт: визуальный осмотр и, если возможно, контроль толщины стенки трубопровода после предохранительного клапана. Особенно в местах изгибов и сварных швов. Простая простукивание или, лучше, УЗК-контроль раз в несколько лет могут предотвратить серьезную аварию.

Мысли вслух и выводы

Главный вывод, который напрашивается из опыта — этот участок нельзя рассматривать отдельно от клапана. Это единая система безопасности. Подбор диаметра, материала, конфигурации и опор должен проводиться одновременно с выбором клапана, на основе одних и тех же исходных данных: параметров среды, расхода при сбросе, температуры, химического состава.

Часто заказчик или даже проектировщик хочет сэкономить здесь, считая это второстепенным. Но цена этой экономии — надежность всей системы. Поломка на этом отрезке сводит на нет работу самого дорогого и точного предохранительного клапана. Это как поставить надежную бронедверь и оставить рядом картонную стенку.

Поэтому, когда видишь в спецификации или на схеме обозначение отводящего трубопровода, нужно задавать вопросы. Какой материал? Как крепится? Куда ведет? Как обслуживается? Ответы на них покажут, насколько серьезно подошли к безопасности. И в следующий раз, глядя на гидравлическую систему с клапанами от ООО Шаньси Цунсинь Гидравлика Технологии группа или любую другую, первым делом обращаю взгляд именно на тот участок, что идет после красной рукоятки или желтого корпуса предохранительного клапана. Именно там часто скрывается слабое звено.