1. Общие положение

1.1. Настоящая Инструкция содержит основные требования и определяет порядок эксплуатации, проверки и регулировки предохранительных клапанов (далее - ПК) установленных на сосудах и трубопроводах компрессорной установки (далее - КУ) ПС.

1.2. Инструкция направлена на повышение безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением, трубопроводов и компрессоров.

1.3. Инструкция составлена на основании "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", "Правил устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов".

1.4. Знание настоящей Инструкции обязательно для ответственный за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов работающих под давлением, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов, электромонтера по обслуживанию РУ (далее - электромонтер), ремонтного персонала, допущенного к ремонту и обслуживанию сосудов и компрессорной установки.

2. Основные термины и определения

В настоящей инструкции приняты следующие термины и определения:

2.1. Давление рабочее (Рр) - максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса;

2.2. Давление максимально допустимое (Рдоп) - максимальное избыточное давление в защищаемом сосуде, допускаемое принятыми нормами, при сбросе из него среды через ПК;

2.3. Давление начала открытия (Рно) - избыточное давление, при котором ПК начинает открываться;

2.4. Давление срабатывания (Рср) - избыточное давление, которое устанавливается перед ПК при полном его открытии;

2.5. Давление закрытия (Рз) - избыточное давление, при котором ПК закрывается после срабатывания (не должно быть ниже 0,8*Рр).

2.6. Пропускная способность - расход рабочей среды, сбрасываемой при полностью открытом ПК.

3. Общие требования, предъявляемые к предохранительным клапанам

3.1. В качестве предохранительных устройств сосудов, трубопроводов и компрессоров КУ подстанции применяются пружинные предохранительные клапаны.

3.2. Конструкция пружинного клапана должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины, а пружина должна быть защищена от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды, если она оказывает вредное действие на материал пружины.

3.3. Конструкция пружинного клапана должна предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его на месте установки.

3.4. Конструкция ПК не должна допускать произвольное изменение их регулировки. У ПК винт, регулирующий натяжение пружины, должен быть опломбирован.

3.5. Клапаны должны безотказно автоматически закрываться при давлении закрытия, не нарушающем технологический процесс в защищаемой системе, но не ниже 0,8*Рраб.

3.6. В закрытом положении при рабочем давлении клапан должен сохранять требуемую герметичность затвора на протяжении заданного техническими условиями ресурса.

4. Установка предохранительных клапанов

4.1. Установка ПК на сосудах, аппаратах и трубопроводах, работающих под давлением, производится в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" и другой действующей нормативно-технической документацией. Количество, конструкция, место установки ПК, направление сброса определяется вышеуказанными Правилами, схемой включения сосуда и проектом установки.

4.2. Количество ПК, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее расчетное более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15% - для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10% - для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).

При работающих ПК допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда.

4.3. ПК должны быть размещены в местах, доступных для их обслуживания.

4.4. ПК должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду.

4.5. Установка запорной арматуры между сосудом и ПК, а также за ним не допускается.

4.6. В случае возможности повышения давления свыше расчетного, на трубопроводах должны устанавливаться предохранительные устройства.

4.7. На вводе трубопровода в производственные цеха, технологические узлы и установки, если максимально возможное рабочее давление технологической среды в трубопроводе превышает расчетное давление технологического оборудования, в которое она направляется, необходимо предусматривать редуцирующее устройство (автоматическое для непрерывных процессов или ручное для периодических) с манометром и ПК на стороне низкого давления.

6. Организация эксплуатации, проверки, ремонта и обслуживания клапанов

6.1. Обслуживание и эксплуатацию предохранительных клапанов необходимо осуществлять в соответствии с нормативно-технической документацией, настоящей инструкцией и технологическим регламентом производства.

6.2. Общая ответственность за состояние, эксплуатацию, ремонт, регулировку и проверку ПК возлагается на начальника группы ПС, который эксплуатирует установленные клапаны и ведет техническую документацию.

6.3. Для контроля за эксплуатацией ПК должна быть в наличии следующая эксплуатационная документация:

Настоящая инструкция;

Заводские или эксплуатационные паспорта предохранительных клапанов.

График проверки ПК на рабочем месте методом ручного подрыва на сосудах и компрессорах на ПС;

6.4. Проверка исправности действия ПК.

6.4.1 Проверка исправности действия ПК методом ручного подрыва производится по ежегодному графику, утверждённому главным инженером. Проверка производиться не реже 1 раза в 6 месяцев.

6.4.2 Проверку ПК производит электромонтер методом ручного подрыва при рабочем давлении.

6.4.3 Перед проведением проверки исправности действия ПК воздухосборников, сосуд на котором установлен ПК выводится из работы.

6.4.4 Результаты проверки исправности ПК заносятся в сменный журнал работы сосудов и график проверки ПК на рабочем месте методом ручного подрыва.

6.5. Плановый контроль состояния (ревизия) и ремонт ПК производятся одновременно с ремонтом оборудования, на котором они установлены.

6.5.1 Контроль состояния ПК включает разборку клапана, очистку и дефектацию деталей, проверку герметичности затвора, испытание пружины, регулировку давления срабатывания.

6.5.2 Производиться силами специализированной организации имеющей лицензию на данный вид деятельности.

6.5.3 Персонал производящий контроль состояния и ремонт ПК должен, иметь опыт ремонта арматуры, быть знакомым с конструктивными особенностями клапанов и условиями их работы. Ремонтный персонал должен быть обеспечен рабочими чертежами клапанов, запасными деталями и материалами, необходимыми для быстрого и качественного ремонта клапанов специальным стендом.

6.5.4 Перед осмотром детали разобранных ПК очищаются от грязи и промываются в керосине. После этого производится их тщательный осмотр в целях выявления дефектов.

6.5.5 После сборки, испытания предохранительных клапанов на герметичность совмещают с регулировкой на стенде давлением, равным давлению срабатывания. После проведения регулировки ПК должен быть опломбирован.

6.5.6 Регулировка предохранительных клапанов на срабатывание производится:

После окончания монтажа сосуда

После ремонта (если проводилась замена или капитальный ремонт клапана)

В случаях неправильного срабатывания.

6.5.7 Давление срабатывания ПК должно быть не более указанных в таблице 5.1.

6.5.8 После завершения ремонта, составляется акт проведения ремонта и регулировки предохранительного клапана.

7. Транспортировка и хранение

7.1. Полученные с завода-изготовителя, а также бывшие в эксплуатации ПК должны транспортироваться и храниться в упакованном виде. Хранить ПК необходимо в сухом закрытом помещении. Подводящие и выхлопные патрубки должны быть закрыты заглушками. У пружинных ПК при транспортировке и хранении пружины должны быть ослаблены.

8. Требование безопасности

8.1. Не допускается эксплуатация ПК при отсутствии документации указанной в п.7.2.

8.2. Не допускается эксплуатация ПК при давлении выше указанных в технической документации.

8.3. Не допускается устранение дефектов ПК при наличии давления под золотником.

8.4. При ремонте клапанов следует пользоваться исправным инструментом.

8.5. При регулировке клапанов не допускается поднимать давление на стенде выше давления срабатывания ПК.

8.6. Все виды работ должны производится с соблюдением Правил пожарной безопасности.

8.7. Использованную ветошь следует хранить в специальной таре и своевременно отправлять на утилизацию.

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПОРЯДКУ И СРОКАМ ПРОВЕРКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СОСУДОВ, АППАРАТОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ТЭС
РД 153-34.1-39.502-98
УДК 621.183 + 621.646

Вводится в действие с 01.12.2000 г.

Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

Исполнитель В.Б. КАКУЗИН
Согласовано с Госгортехнадзором России (Письмо от31.07.98 № 12-22/760)

Заместитель начальника управления Н.А. ХАПОНЕН
Утверждено Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 27.07.98

Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая Инструкция распространяется на предохранительные устройства (ПУ), установленные на сосудах, аппаратах и трубопроводах ТЭС, работающих на паре и воде.

1.2. Инструкция не распространяется на те ПУ паровых и водогрейных котлов, на которые распространяются требования и .

1.3. Инструкция содержит основные требования к установке ПУ и определяет порядок их регулировки, эксплуатации и технического обслуживания.

В приложениях 1-4 Инструкции изложены основные требования, предъявляемые к ПУ энергоустановок, содержащиеся в Правилах и Госгортехнадзора России и ГОСТ 12.2.085-82 и ГОСТ 24570-81 , приведены технические характеристики клапанов, применяемых для защиты оборудования энергоустановок ТЭС от повышения давления сверх допустимого значения, методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов (ПК) и ряд других материалов, представляющих практический интерес для эксплуатационного персонала электростанций.

Инструкция направлена на повышение безопасности эксплуатации оборудования энергоустановок.

1.4. С выходом настоящей Инструкции утрачивает силу "Инструкция по эксплуатации, порядку и срокам проверки предохранительных устройств сосудов, аппаратов и трубопроводов тепловых электростанций" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981).

1.5. В Инструкции приняты следующие сокращения:

БРОУ - быстродействующая редукционно-охладительная установка;

ГПК - главный предохранительный клапан;

ИК - импульсный клапан;

ИПУ - импульсно-предохранительное устройство;

МПУ - мембранное предохранительное устройство;

НТД - научно-техническая документация;

ПВД - подогреватель высокого давления;

ПК - предохранительный клапан;

ПНД - подогреватель низкого давления;

ППК - пружинный предохранительный клапан прямого действия;

ПУ - предохранительное устройство;

ПЭН - питательный электронасос;

РБНТ - расширительный бак низких точек;

РГПК - рычажно-грузовой клапан прямого действия;

РД - руководящая документация;

РОУ - редукционно-охладительная установка;

ТПН - турбопитательный насос;

ТЭС - тепловая электростанция.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Исходя из условий эксплуатации сосудов, аппаратов и трубопроводов на ТЭС, принципа действия ПУ, применяемых для их защиты, с учетом терминов и определений, содержащихся в различных ГОСТ, нормативных документах Госгортехнадзора России и технической литературе, в настоящей Инструкции приняты следующие термины и определения.

2.1. Рабочее давление р раб – максимальное внутреннее избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса без учета гидростатического давления среды и кратковременного повышения давления во время действия ПУ.

2.2. Расчетное давление р рас - избыточное давление, на которое производился расчет на прочность элементов сосудов, аппаратов и трубопроводов.

Расчетное давление должно быть не меньше рабочего.

2.3. Допустимое давление р доп - допустимое принятыми нормами максимальное избыточное давление, которое может возникнуть в защищаемом объекте при сбросе из него среды через ПУ. Соотношение между Р доп и Р раб (Р рас ) приведено в таблице.

Предохранительные устройства должны быть выбраны и отрегулированы таким образом, чтобы давление в сосуде или аппарате не могло подняться выше допустимого давления.

2.4. Давление начала открытия р н.о - избыточное давление в защищаемом объекте, при котором запорный орган начинает перемещаться (усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешено усилием, удерживающим запорный орган на седле)

Давление начала открытия всегда должно быть выше рабочего давления.

2.5. Давление полного открытия р откр - наименьшее избыточное давление перед клапаном, при котором достигается требуемая пропускная способность.

2.6. Давление срабатывания р ср - максимальное избыточное давление, которое устанавливается перед ПУ при его полном открытии.

Давление срабатывания не должно превышать р доп .

На основании опыта эксплуатации и проведенных испытаний установлено, что у ИПУ давление срабатывания практически равно давлению начала открытия ИК, у полноподъемных ППК время подъема на значение хода равно 0,008-0,04 с. Отсюда значение превышения давления полного срабатывания над давлением начала открытия зависит от скорости повышения давления в защищаемом объекте. С учетом возможных колебаний запорного органа применение полноподъемных ПК рекомендуется в системах со скоростью возрастания давления:

0,5   0  0,1 с

2.7. Давление закрытия р зак - избыточное давление перед клапаном, при котором после срабатывания происходит посадка запорного органа на седло.

2.8. Пропускная способность G - максимальный массовый расход рабочей среды, который может быть сброшен через полностью открытый клапан при параметрах срабатывания.

Методика расчета пропускной способности ПК сосудов, регламентируемая ГОСТ 12.2.085-82 , приведена в приложении 2. Расчет пропускной способности ПК трубопроводов регламентируется ГОСТ 24570-81 .
3. УСТАНОВКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
3.1. Для защиты сосудов, аппаратов и трубопроводов ТЭС от повышения давления сверх допустимого значения допускается применять:

предохранительные клапаны непосредственного действия: ППК и РГПК;

импульсно-предохранительные устройства;

предохранительные устройства с разрушающимися мембранами;

другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России.

3.2. Установка ПУ на сосудах, аппаратах и трубопроводах, расчетное давление которых меньше давления питающих их источников, производится в соответствии с НТД, правилами безопасности. Количество, конструкция, место установки ПК и направление сброса определяется проектом.

3.3. Если расчетное давление сосуда равно давлению питающего их источника или превышает его и в сосуде исключена возможность повышения давления от химической реакции или обогрева, то установка на нем ПУ и манометра необязательна.

3.4. При выборе количества и конструкции ПУ следует исходить из необходимости исключения возможности повышения давления в защищаемом объекте сверх допустимого значения. При этом выбор способа защиты оборудования должен включать в себя следующие этапы:

анализ возможных аварийных ситуаций (включая ошибочные действия персонала), которые могут привести к повышению давления в рассматриваемом оборудовании или узле тепловой схемы, и определение на основании его расчетной (наиболее опасной) аварийной ситуации;

выявление наиболее ослабленного элемента защищаемого объекта, регламентирующего значение расчетного давления, определяющего установки срабатывания ПУ;

определение массы и параметров технологической среды, которая должна быть сброшена через ПУ;

на основании технологических особенностей защищаемой системы построение схем защиты и выбор типа и конструкции ПУ;

определение значений давления срабатывания ПУ;

определение с учетом сопротивления трубопроводов необходимого проходного сечения ПУ и их количества. Допускается применение комбинации из различных типов ПУ со сдвигом установок их срабатывания.

3.5. Предохранительные устройства должны устанавливаться в местах, удобных для их монтажа, обслуживания и ремонта.

3.6. Предохранительные клапаны должны устанавливаться вертикально на наиболее высокой части аппарата или сосуда с тем, чтобы при их открытии из защищаемого объекта в первую очередь удалялись пары и газы. Допускается установка ПК на трубопроводах или специальных отводах в непосредственной близости к защищаемому объекту.

3.7. Между ПУ и защищаемым объектом и за ПУ запрещается установка запорных органов.

3.8. Арматура перед (за) ПУ может быть установлена при условии монтажа двух ПУ и блокировки (переключающего устройства), исключающей возможность одновременного отключения обоих ПУ. При переключении с одного ПУ на другое суммарная пропускная способность находящихся в работе ПК должна обеспечивать выполнение требований п. 3.4 настоящей Инструкции.

3.9. Внутренний диаметр подводящего трубопровода должен быть не менее внутреннего диаметра входного патрубка ПК.

3.10. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких ПК внутренний диаметр патрубка (трубопровода) должен рассчитываться исходя из требуемой пропускной способности ПК. При этом при определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1000 мм необходимо учитывать значение их сопротивления.

3.11. Присоединительные и импульсные трубопроводы ПУ должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды.

3.12. Отбор рабочей среды из патрубков (и на участках присоединительных трубопроводов от защищаемого объекта до ПУ), на которых установлены ПУ, не допускается.

3.13. Среда от ПК должна отводиться в безопасное место. В тех случаях, когда рабочей средой является вода, она должна отводиться в расширитель или другой сосуд, рассчитанный на прием воды от ПК.

3.14. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее внутреннего диаметра выходного патрубка ПК. В случае объединения отводящих труб нескольких клапанов сечение коллектора должно быть не менее суммы сечений выходных патрубков этих ПК.

3.15. Установка шумоглушительных устройств на отводящем трубопроводе ПК не должна вызывать снижение пропускной способности ПУ ниже требуемого по условиям безопасности значения. При оснащении отводящего трубопровода шумоглушительным устройством сразу за ПК должен быть предусмотрен штуцер для установки манометра.

3.16. Суммарное сопротивление отводящих трубопроводов, включая шумоглушительное устройство, должно быть таково, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности ПУ, противодавление в выходном патрубке этих ПК не превышало 25% давления срабатывания ПК.

3.17. Отводящие трубопроводы ПУ и импульсные линии ИПУ в местах возможного скопления конденсата должны иметь дренажные устройства для его удаления.

Установка запорных органов или другой арматуры на дренажных устройствах трубопроводов не допускается.

3.18. Стояк (вертикальный трубопровод), по которому среда отводится в атмосферу, должен быть надежно закреплен и защищен от попадания атмосферных осадков.

3.19. В трубопроводах ПК должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса и трубопроводов ПК должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании ПК.

3.20. Трубопроводы, подводящие среду к ПК, по всей длине должны иметь уклон в сторону сосуда. Следует исключить резкие изменения стенок этих трубопроводов при срабатывании ПК.

3.21. В тех случаях, когда защита объекта от повышения давления осуществляется ИПУ, расстояние между штуцерами ИК и ГПК должно быть не менее 500 мм. Длина соединительной линии между ИК и ГПК не должна превышать 2,5 м.

3.22. При применении ИПУ с ИК, оснащенными электромагнитным приводом, питание электромагнитов должно осуществляться от двух независимых один от другого источников питания, обеспечивающих срабатывание ИПУ при исчезновении напряжения собственных нужд. В тех ИПУ, в которых при отключении электропитания ГПК автоматически открывается, допускается один источник питания.

3.23. В тепловых схемах ТЭС применение мембранных ПУ для защиты от повышения давления допускается только на тех объектах, отключение которых не приводит к отключению основного оборудования (котлов, турбин). Примеры возможного применения МПУ в тепловых схемах ТЭС рассмотрены в приложении 3.

3.24. Для защиты энергетических объектов допускается применение МПУ, спроектированных и изготовленных предприятиями, имеющими разрешение органов Госгортехнадзора России.

3.25. Зажимные приспособления для установки мембран могут быть изготовлены самим заказчиком в строгом соответствии с чертежами, разработанными специализированной организацией. Каждая предохранительная мембрана должна иметь клеймо предприятия с указанием давления срабатывания и допустимой при эксплуатации рабочей температуры.

3.26. Не реже 1 раза в 2 года необходимо производить профилактическую замену мембран.
4. РЕГУЛИРОВКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
4.1. Регулировка ПК на срабатывание производится:

после окончания монтажа сосуда (аппарата, трубопровода) перед включением его в эксплуатацию;

после ремонта, если производилась замена ПК или их капитальный ремонт (полная разборка, проточка уплотнительных поверхностей, замена деталей ходовой части и т.д.), а у ППК и в случае замены пружины.

4.2. Импульсно-предохранительные устройства и РГПК регулируются на рабочем месте установки клапанов; ППК могут регулироваться как на рабочем месте, так и на специальном стенде паром или воздухом соответствующего давления.

Принципиальное конструктивное решение стенда приведено на рис. 1.

Рис. 1. Стенд для испытаний ПК
4.3. До начала работ по регулировке ПК должны быть выполнены следующие организационно-технические мероприятия:

4.3.1. Обеспечено хорошее освещение рабочих мест, проходов, площадок обслуживания и самих ПК (ИПУ).

4.3.2. Налажена двусторонняя связь мест регулировки ПК со щитом управления.

4.3.3. Проведен инструктаж сменного и наладочного персонала, участвующего в работах по регулировке ПК. Персонал, должен знать конструктивные особенности подлежащих регулировке ПУ и требования РД по их эксплуатации.

4.4. Непосредственно перед началом регулировки и опробования ПУ:

4.4.1. Проверить прекращение всех монтажных и наладочных работ в тех системах, в которых будет создаваться необходимое для регулировки ПК давление пара, на самих ПУ и их сбросных трубопроводах.

4.4.2. Проверить надежность отключения тех систем, в которых будет повышаться давление, от смежных систем. Вся отключающая арматура в закрытом положении, а также арматура на открытых линиях дренажей должна быть обвязана цепью, на ней должны быть вывешены плакаты "Не открывать, работают люди" и "Не закрывать, работают люди".

4.4.3. Из зоны регулировки ПК должны быть удалены все посторонние люди.

4.5. Для проведения регулировки ПК в непосредственной близости к ним должен быть установлен манометр с классом точности не ниже 1,0. Перед установкой он должен быть проверен в лаборатории по образцовому манометру.

4.6. Регулировку ИПУ с рычажно-грузовым импульсным клапаном следует производить в следующем порядке:

4.6.1. Грузы ИК отодвинуть на край рычага.

4.6.2. Установить в защищаемом объекте давление срабатывания в соответствии с требованиями таблицы.

4.6.3. Медленно перемещать груз на рычаге в сторону корпуса до положения, при котором происходит срабатывание ГПК.

4.6.4. Вновь поднять давление в сосуде до значения, при котором откроется ГПК. В случае необходимости скорректировать положение груза на рычаге и провести повторную проверку правильности срабатывания клапана.

4.6.5. Закрепить груз на рычаге стопорным винтом. В случае если на объекте установлено несколько ИПУ, установить на рычаге дополнительный груз для возможности регулировки других ИПУ.

4.6.6. В том же порядке отрегулировать остальные ИПУ.

4.6.7. Установить в объекте требуемое давление и снять с рычагов дополнительные грузы.

4.6.8. О проведенной регулировке сделать запись в "Журнале эксплуатации и ремонта предохранительных устройств" (форма 1 приложения 5).

4.7. Рычажно-грузовые клапаны прямого действия регулируются в том же порядке, что и ИПУ.

4.8. Регулировку ППК следует производить в следующем порядке:

4.8.1. Установить клапаны на стенде (см. рис. 1), обеспечив отвод среды от клапана в безопасное место; сжать пружину до значения зазора между витками 0,5 мм. Для ПК, производимых АО "Красный котельщик", значение предварительного сжатия пружины указано в табл. П4.14 приложения 4.

4.8.2. Открыть полностью запорный клапан (вентиль) 1 и частично вентиль 3 (см. рис. 1); постепенно открывая вентиль 2, обеспечить вытеснение из-под ПК воздуха и воды и прогрев стенда.

4.8.3. Руководствуясь требованиями таблицы, с помощью вентилей 2 и 3 установить под ПК требуемое давление срабатывания.

4.8.4. Вращением регулировочной втулки ПК против часовой стрелки ослаблять сжатие пружины до срабатывания ПК.

4.8.5. Проверить давление, при котором ПК закрывается. Оно не должно быть ниже 0,8 р раб . Если давление закрытия меньше 0,8 р раб , то следует проверить положение верхней регулировочной втулки (втулки демпфера) и центровку ходовой части; если ПК закрывается с запаздыванием при давлении ниже 0,8 р раб , то верхнюю втулку вращением против часовой стрелки следует поднять.

4.8.6. Вновь поднять давление до срабатывания ПК. Зафиксировать это давление. В случае необходимости путем зажатия или ослабления пружины скорректировать значение давления срабатывания.

4.8.7. При необходимости регулировки нескольких ПК непосредственно на месте установки после настройки ПК записать значение затяжки пружины, обеспечивающее срабатывание ПК при заданном давлении, а затем затянуть пружину до первоначального значения Н 1 и провести регулировку следующего ПК. После окончания регулировки всех ПК до значений, зафиксированных после регулировки каждого ПК, закрыть регулировочную втулку колпаком и опломбировать винты крепления колпака к бугелю.

4.8.8. При установке на защищаемом объекте ИПУ, оснащенных ИК с пружинной нагрузкой, они регулируются в том же порядке, что и ППК.
5. ПОРЯДОК И СРОКИ ПРОВЕРКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
5.1. Проверка исправности действия ПК продувкой следует производить не реже 1 раза в 6 мес. На электростанциях, оснащенных котлами, работающими на угольной пыли, проверку исправности действия ПК следует производить 1 раз в 3 мес.

5.2. На оборудовании, включаемом в работу периодически (расширители растопочных сепараторов, РОУ, БРОУ и т.п.), перед каждым включением их в работу путем принудительного открытия следует расходить ИК ИПУ и сделать об этом запись в "Журнале эксплуатации и ремонта предохранительных устройств".

Допускается не производить расхаживание ИК, если интервал между включениями защищаемого оборудования не превышал 1 мес.

5.3. Проверка ПК продувкой производится по графику (форма 2 приложения 5), который составляется ежегодно по каждому цеху, согласовывается с инспектором по эксплуатации и утверждается главным инженером электростанции.

5.4. Если проверка производится поднятием давления до уставки срабатывания ПК, то производится поочередная проверка каждого ПК.

Если по режимным условиям нет возможности поднять давление до уставки срабатывания ПК, то допускается производить проверку ПК ручным подрывом при рабочем давлении.

5.5. Проверка производится начальником смены или старшим машинистом и мастером ремонтной организации, осуществляющей ремонт ПК.

О проведенной проверке начальник смены делает запись в "Журнале эксплуатации и ремонта предохранительных устройств".

6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНТРОЛЮ СОСТОЯНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
6.1. Плановый контроль состояния и ремонт ПК должны производиться не реже 1 раза в 4 года по графику, составленному исходя из возможности отключения оборудования, на котором они установлены.

6.2. Контроль состояния ПК включает в себя разборку, очистку и дефектацию деталей, проверку герметичности затвора, состояние уплотнений поршневого привода ГПК.

6.3. Контроль состояния и ремонт ПК должны производиться в специализированной арматурной мастерской на специальных стендах. Мастерская должна быть хорошо освещена, должна иметь грузоподъемные механизмы и подвод сжатого воздуха. Расположение мастерской должно обеспечивать удобную транспортировку ПК к месту установки.

6.4. Контроль состояния и ремонт ПК должны производиться постоянной ремонтной бригадой, имеющей опыт ремонта арматуры, изучившей конструктивные особенности ПК и условия их эксплуатации.

Бригада должна быть обеспечена рабочими чертежами ПК, руководствами по эксплуатации, ремонтными формулярами, запасными деталями и материалами.

6.5. Перед дефектацией детали разобранных клапанов очищаются от грязи и промываются в керосине.

6.6. При осмотре уплотнительных поверхностей седла и тарелки обратить внимание на отсутствие трещин, вмятин, рисок и других повреждений. При последующей установке на рабочее место уплотнительные поверхности деталей затвора должны иметь чистоту не менее 0,16. Качество уплотнительных поверхностей седла и тарелки должно обеспечивать их взаимное прилегание по замкнутому кольцу, ширина поверхности которого не менее 80% ширины меньшей уплотнительной поверхности.

6.7. Эллипсность рубашек поршневых приводов ГПК и направляющих не должна превышать 0,05 мм на диаметр. Шероховатость поверхностей, контактирующих с уплотнениями поршня, должна иметь чистоту 0,32.

6.8. При осмотре поршня привода ГПК особое внимание следует обратить на состояние сальниковой набивки. Кольца набивки должны быть плотно сжаты между собой. На рабочей поверхности колец не должно быть никаких повреждений. Перед сборкой ее следует хорошо прографитить.

6.9. Следует проверить состояние цилиндрических пружин, для чего необходимо: произвести визуальный контроль состояния поверхности на наличие трещин, глубоких рисок, волосовин; измерить высоту пружины в свободном состоянии и сопоставить ее с требованиями чертежа; проверить отклонение пружины от перпендикулярности.

6.10. Должно быть проверено состояние резьбы всех крепежных деталей и регулировочных винтов; все детали, имеющие дефектную резьбу, подлежат замене.

6.11. Ремонт и восстановление деталей ПК следует производить, руководствуясь действующими инструкциями по ремонту арматуры.

6.12. Перед сборкой ПК следует проверить соответствие деталей размерам, указанным в формуляре или рабочих чертежах.

6.13. При сборке крепежных соединений затяжка гаек должна производиться равномерно, без перекоса соединяемых деталей. В собранных ПК концы шпилек должны выступать над поверхностью гаек не менее чем на 1 шаг резьбы.

6.14. Затяжка сальников в поршневых камерах ГПК должна обеспечивать герметичность поршня, но не должна препятствовать его свободному перемещению.
7. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
7.1. Общая ответственность за состояние, эксплуатацию, ремонт и проверку ПУ возлагается на начальника цеха, на оборудовании которого они установлены.

7.2. Распоряжением по цеху начальник цеха назначает лиц, ответственных за проверку ПК, организацию их ремонта, ведение технической документации.

7.3. В каждом цехе должен вестись "Журнал эксплуатации и ремонта предохранительных устройств", который должен включать в себя следующие разделы:

7.3.1. Ведомость давлений срабатывания ПК (форма 1 приложения 5).

7.3.2. График проверки исправности ПК продувкой (форма 2 приложения 5).

7.3.3. Сведения о ремонте ПК (форма 3 приложения 5).

7.3.4. Сведения о принудительных опробованиях ПК котлов (форма 4 приложения 5).

7.4. Каждый ПК должен иметь заводской паспорт установленного образца. При отсутствии на ТЭС паспорта завода-изготовителя на каждый ПК необходимо составить эксплуатационный паспорт (по форме 5 приложения 5). Паспорт должен быть подписан начальником цеха и утвержден главным инженером ТЭС.

7.5. На каждую группу однотипных ПК в цехе должны быть в наличии инструкция по эксплуатации (руководство по эксплуатации) и сборочный чертеж ПК, а для ППК дополнительно чертеж или паспорт пружины.
8. ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ
8.1. К месту установки ПК должны транспортироваться в вертикальном положении.

8.2. При разгрузке ПК с любого вида транспорта не допускается сбрасывание с платформ, неправильная стройка, установка ПК на землю без подкладок.

8.3. Клапаны должны храниться в вертикальном положении на подкладках в сухом закрытом помещении. Подводящий и выходной патрубки должны быть закрыты заглушками.
9. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
9.1. Предохранительные устройства должны быть смонтированы таким образом, чтобы персонал, производящий регулировку и опробования, имел возможность быстрой эвакуации в случае непредвиденных выбросов среды через неплотности выхода штоков из крышек и фланцевых соединений.

9.2. Предохранительные устройства должны эксплуатироваться при давлении и температуре, не превышающих значений, указанных в технической документации.

9.3. Запрещается эксплуатация и испытания ПУ при отсутствии отводящих труб, предохраняющих персонал от ожогов.

при устранении дефектов применять гаечные ключи, большие по размеру, чем размер крепежных деталей под ключ.

9.5. При опробовании ИК ИПУ и клапанов прямого действия рычаг клапана следует поднимать медленно, находясь в стороне от мест возможного выброса среды из клапанов. Персонал, производящий опробование клапанов, должен иметь индивидуальные средства защиты: спецодежду, защитные очки, наушники и т.п.

9.6. Консервацию и расконсервацию клапанов следует производить, руководствуясь инструкцией завода-изготовителя, с использованием индивидуальных средств защиты.

9.8. Запрещается эксплуатация ПУ при отсутствии указанной в разд. 7 настоящей Инструкции технической документации.

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

ДЕПАРТАМЕНТ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПОРЯДКУ И СРОКАМ ПРОВЕРКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ КОТЛОВ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

РД 153-34.1-26.304-98

Вводится в действие c 01.10.99 г.

Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

Исполнитель В.Б. КАКУЗИН

Согласовано с Госгортехнадзором России 25.12.97 г.

Утверждено Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 22.01.98 г.

Первый заместитель начальника Д.Л. БЕРСЕНЕВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая Инструкция распространяется на предохранительные устройства, установленные на котлах ТЭС.

1.2. Инструкция содержит основные требования к установке предохранительных устройств и определяет порядок их регулирования, эксплуатации и технического обслуживания.

В приложении 1 изложены основные требования, предъявляемые к предохранительным устройствам котлов, содержащиеся в правилах Госгортехнадзора России и ГОСТ 24570-81, приведены технические характеристики и конструктивные решения предохранительных устройств котлов, рекомендации по расчету пропускной способности предохранительных клапанов.

Цель Инструкции - способствовать повышению безопасности эксплуатации котлов ТЭС.

1.3. При разработке Инструкции использованы руководящие документы Госгортехнадзора России , , , , , данные об опыте эксплуатации предохранительных устройств котлов ТЭС.

1.4. С выходом настоящей Инструкции теряют силу "Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с рабочим давлением пара от 1,4 до 4,0 МПа (включительно): РД 34.26.304-91" и "Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с давлением пара выше 4,0 МПа: РД 34.26.301 -91".

1.5. В Инструкции приняты следующие сокращения;

ПУ - предохранительное устройство:

ПК - предохранительный клапан прямого действия;

РГПК - рычажно-грузовой предохранительный клапан прямого действия;

ППК - пружинный предохранительный клапан прямого действия;

ИПУ - импульсно-предохранительное устройство;

ГПК - главный предохранительный клапан;

ИК - импульсный клапан;

ЧЗЭМ - АО "Чеховский завод энергетического машиностроения";

ТКЗ - ПО "Красный котельщик",

1.6. Методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов, формы технической документации по предохранительным устройствам, основные термины и определения, конструкции и технические характеристики предохранительных клапанов приведены в приложениях 2-5.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТЕ КОТЛОВ ОТ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ СВЕРХ ДОПУСТИМОГО ЗНАЧЕНИЯ

2.1. Каждый паровой котел должен быть оснащен не менее чем двумя предохранительными устройствами.

2.2. В качестве предохранительных устройств на котлах с давлением до 4 МПа (40 кгс/см 2) включительно допускается применять:

рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;

пружинные предохранительные клапаны прямого действия.

2.3. Паровые котлы с давлением пара свыше 4,0 МПа (40 кгс/см 2) должны оснащаться только импульсно-предохранительными устройствами с электромагнитным приводом.

2.4. Диаметр прохода (условный) рычажно-грузовых и пружинных клапанов прямого действия и импульсных клапанов ИПУ должен быть не менее 20 мм.

2.5. Условный проход трубок, соединяющих импульсный клапан с ГПК ИПУ, должен быть не менее 15 мм.

2.6. Предохранительные устройства должны устанавливаться:

а) в паровых котлах с естественной циркуляцией без пароперегревателя - на верхнем барабане или сухопарнике;

б) в паровых прямоточных котлах, а также в котлах с принудительной циркуляцией - на выходных коллекторах или выходном паропроводе;

в) в водогрейных котлах - на выходных коллекторах или барабане;

г) в промежуточных пароперегревателях все предохранительные устройства - на стороне входа пара;

д) в отключаемых по воде экономайзерах - не менее чем по одному предохранительному устройству на выходе и входе воды.

2.7. При наличии у котла неотключаемого пароперегревателя часть предохранительных клапанов с пропускной способностью не менее 50% суммарной пропускной способности всех клапанов должна быть установлена на выходном коллекторе пароперегревателя.

2.8. На паровых котлах с рабочим давлением более 4,0 МПа (40 кгс/см 2) импульсные предохранительные клапаны (непрямого действия) должны быть установлены на выходном коллекторе неотключаемого пароперегревателя или на паропроводе до главного запорного органа, при этом у барабанных котлов для 50% клапанов по суммарной пропускной способности отбор пара для импульсов должен производиться из барабана котла.

При нечетном количестве одинаковых клапанов допускается отбор пара для импульсов от барабана не менее чем для 1/3 и не более 1/2 клапанов, установленных на котле.

На блочных установках в случае размещения клапанов на паропроводе непосредственно у турбин допускается для импульсов всех клапанов использовать перегретый пар, при этом для 50% клапанов должен подаваться дополнительный электрический импульс от контактного манометра, подключенного к барабану котла.

При нечетном количестве одинаковых клапанов допускается подавать дополнительный электрический импульс от контактного манометра, подключенного к барабану котла, не менее чем для 1/3 и не более 1/2 клапанов.

2.9. В энергетических блоках с промежуточным перегревом пара после цилиндра высокого давления турбины (ЦВД) должны устанавливаться предохранительные клапаны с пропускной способностью не менее максимального количества пара, поступающего в промежуточный пароперегреватель. При наличии за ЦВД отключающей арматуры должны быть установлены дополнительные предохранительные клапаны. Эти клапаны должны рассчитываться с учетом как суммарной пропускной способности трубопроводов, связывающих систему промежуточного пароперегревателя с источниками более высокого давления, не защищенными своими предохранительными клапанами на входе в систему промежуточного перегрева, так и возможных перетечек пара, которые могут возникнуть при повреждениях труб высокого давления паровых и газопаровых теплообменных аппаратов регулирования температуры пара.

2.10. Суммарная пропускная способность установленных на котле предохранительных устройств должна быть не менее часовой паропроизводительности котла.

Расчет пропускной способности предохранительных устройств котлов по ГОСТ 24570-81 приведен в приложении 1.

2.11. Предохранительные устройства должны защищать котлы, пароперегреватели и экономайзеры от повышения в них давления более чем па 10%. Превышение давления пара при полном открытии предохранительных клапанов более чем на 10% расчетного может быть допущено лишь в том случае, если это предусмотрено расчетом на прочность котла, пароперегревателя, экономайзера.

2.12. За расчетное давление предохранительных устройств, установленных на трубопроводах холодного промперегрева, следует принимать наименьшее расчетное давление для низкотемпературных элементов системы промперегрева.

2.13. Отбор среды из патрубка или трубопровода, соединяющих предохранительное устройство с защищаемым элементом, не допускается.

2.14. Установка запорных органов на линии подвода пара к предохранительным клапанам и между главным и импульсным клапанами не допускается.

2.15. Для управления работой ИПУ рекомендуется применять электрическую схему, разработанную институтом "Теплоэлектропроект" (рис. 1), предусматривающую при нормальном давлении в котле прижатие тарелки к седлу за счет постоянного обтекания током обмотки электромагнита закрытия.

Для ИПУ, устанавливаемых на котлах с поминальным избыточным давлением 13,7 МПа (140 кгс/см 2) и ниже, по решению главного инженера ТЭС допускается эксплуатация ИПУ без постоянного обтекания током обмотки электромагнита закрытия. В этом случае схема управления должна обеспечить закрытие ИК с помощью электромагнита и отключение его через 20 с после закрытия ИК.

Схема управления электромагнитами ИК должна быть подключена к резервному источнику постоянного тока.

Во всех случаях в схеме управления должны применяться только возвратные ключи.

2.16. В присоединительных патрубках и подводящих трубопроводах следует выполнить устройства, исключающие резкие изменения температуры стенки (тепловые удары) при срабатывании клапана.

2.17. Внутренний диаметр подводящего трубопровода должен быть не менее максимального внутреннего диаметра подводящего патрубка предохранительного клапана. Падение давления в подводящем трубопроводе к предохранительным клапанам прямого действия не должно превышать 3% давления начала открывания клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых с помощью вспомогательных устройств, падение давления не должно превышать 15%.

2.18. Пар от предохранительных клапанов должен отводиться в безопасное место. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

2.19. Установка шумоглушительного устройства на отводящем трубопроводе не должна вызывать снижение пропускной способности предохранительных устройств ниже требуемого по условиям безопасности значения. При оснащении отводящего трубопровода шумоглушительным устройством сразу за клапаном должен быть предусмотрен штуцер для установки манометра.

2.20. Суммарное сопротивление отводящих трубопроводов, включая шумоглушительное устройство, должно быть рассчитано так, чтобы при расходе среды по нему, равному максимальной пропускной способности предохранительного устройства, противодавление в выходном патрубке клапана не превышало 25% давления срабатывания.

2.21. Отводящие трубопроводы предохранительных устройств должны быть защищены от замерзания и оборудованы дренажами для слива скапливающегося в них конденсата. Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

2.22. Стояк (вертикальный трубопровод, по которому среда отводится в атмосферу) должен быть надежно закреплен. При этом должны быть учтены статические и динамические нагрузки, возникающие при срабатывании главного клапана.

2.23. В трубопроводах предохранительных клапанов должна быть обеспечена компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса и трубопровода предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительных клапанов.

Рис. 1. Электрическая схема ИПУ

Примечание - Схема выполнена для одной пары ИПК

3. УКАЗАНИЯ ПО МОНТАЖУ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. Правила хранения клапанов

3.1.1. Предохранительные устройства должны храниться в местах, исключающих попадание во внутренние полости клапанов влаги и грязи, коррозию и механические повреждения деталей.

3.1.2. Импульсные клапаны, имеющие электромагнитный привод, должны храниться в сухих закрытых помещениях при отсутствии в них пыли и паров, вызывающих разрушение обмоток электромагнитов.

3.1.3. Срок хранения клапанов не более двух лет со дня отгрузки с завода-изготовителя. При необходимости более длительного хранения изделия должны быть переконсервированы.

3.1.4. Погрузка, транспортировка и выгрузка клапанов должны производиться с соблюдением мер предосторожности, гарантирующих их от поломок и повреждений.

3.1.5. При соблюдении указанных выше правил транспортировки и хранения, наличии заглушек и отсутствии внешних повреждений клапаны могут устанавливаться на рабочее место без ревизии.

3.1.6. При несоблюдении правил транспортировки и хранения перед монтажом следует провести ревизию клапанов. Вопрос о соответствии условий хранения клапанов требованиям НТД должна решить комиссия из представителей эксплуатационных и ремонтных подразделений ТЭС и монтажной организации.

3.1.7. При ревизии клапанов следует проверить:

состояние уплотнительных поверхностей затвора.

После ревизии уплотнительные поверхности должны иметь чистоту R а = 0,32;

состояние прокладок;

состояние сальниковой набивки поршня сервомотора.

В случае необходимости следует установить новую набивку из предварительно спрессованных колец. На основании проведенных ЧЗЭМ испытаний для установки в камере сервопривода ГПК может быть рекомендовано комбинированное уплотнение, состоящее из набора колец: из двух пакетов колец из графитовой и металлической фольги и нескольких колец из терморасширенного графита. (Уплотнение изготовляется и поставляется АОЗТ "Унихимтэк", 167607, Москва, Мичуринский просп., д. 31, корп. 5);

состояние рабочей рубашки поршня, контактирующей с сальниковой набивкой; должны быть устранены следы возможных коррозионных повреждений рубашки;

состояние резьбы крепежных деталей (отсутствие забоин, задиров, выкрашиваний ниток резьбы);

состояние и упругость пружин,

После сборки следует проверить легкость хода подвижных деталей и соответствие величины рабочего хода клапанов требованиям чертежа.

3.2. Размещение и монтаж

3.2.1. Импульсно-предохранительные устройства должны устанавливаться в закрытых помещениях.

Клапаны допускается эксплуатировать при следующих предельных параметрах окружающей среды:

при использовании клапанов, предназначенных для поставки в страны с умеренным климатом: температура - +40°С и относительная влажность - до 80% при температуре 20°С;

при использовании клапанов, предназначенных для поставки в страны с тропическим климатом; температура - +40°С;

относительная влажность - 80% при температуре до 27°С.

3.2.2. Изделия, входящие в комплект ИПУ, должны устанавливаться в местах, позволяющих производить их обслуживание и ремонт, а также сборку и разборку на месте эксплуатации без вырезки из трубопровода.

3.2.3. Монтаж клапанов и соединительных трубопроводов должен производиться по рабочим чертежам, разработанным проектной организацией.

3.2.4. Главный предохранительный клапан приваривается к штуцеру коллектора или паропровода штоком строго вертикально вверх. Отклонение оси штока от вертикали допускается не более 0,2 мм на 100 мм высоты клапана. При вварке клапана в трубопровод необходимо исключить попадание в их полость и трубопроводы грата, брызг, окалины. После приварки сварные швы подлежат термообработке согласно требованиям действующих инструкций по монтажу оборудования трубопроводов.

3.2.5. Главные предохранительные клапаны крепятся имеющимися в конструкции изделий лапами к опоре, которая должна воспринимать реактивные усилия, возникающие при срабатывании ИПУ. Также должны быть надежно закреплены выхлопные трубопроводы клапанов. При этом должны быть устранены всякие дополнительные напряжения в соединении между выхлопным и присоединительными фланцами выхлопных патрубков. Из нижней точки должен быть организован постоянный дренаж.

3.2.6. Импульсные клапаны свежего пара и пара промперегрева производства ЛМЗ, смонтированные на специальном каркасе, должны устанавливаться на площадках, удобных для обслуживания и защищенных от попадания пыли и влаги.

3.2.7. Импульсный клапан должен быть установлен на каркасе так, чтобы его шток был строго вертикален в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Рычаг ИК с подвешенным на нем грузом и сердечником электромагнита не должен иметь перекосов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Во избежание заедания при открытии ИК нижний электромагнит должен быть расположен относительно ИК так, чтобы центры отверстий в сердечнике и рычаге находились на одной вертикали; электромагниты должны быть расположены на каркасе так, чтобы оси сердечников были строго вертикальны и находились в плоскости, проходящей через оси штока и рычага ИК.

3.2.8. Для обеспечения плотной посадки тарелки ИК на седло планка, на которую опирается хомут верхнего электромагнита, должна быть приварена так, чтобы зазор между нижней плоскостью рычага и хомутом был не менее 5 мм.

3.2.9. При отборе импульсов на ИК и электроконтактном манометре (ЭКМ) из того же элемента, на котором установлены ГПК, места отбора импульсов должны находиться на таком расстоянии от ГПК, чтобы при его срабатывании возмущение парового потока не отражалось на работе ИК и ЭКМ (не менее 2 м). Длина импульсных линий между импульсным и главным клапанами не должна превышать 15 м.

3.2.10. Электроконтактные манометры должны устанавливаться на отметке обслуживания котла. Допустимая максимальная температура окружающей среды в зоне установки ЭКМ не должна превышать 60°С. Запорный клапан на линии подвода среды к ЭКМ в процессе эксплуатации должен быть открыт и опломбирован.

4. ПОДГОТОВКА КЛАПАНОВ К РАБОТЕ

4.1. Проверяется соответствие смонтированных клапанов требованиям проектной документации и разд. 3.

4.2. Проверяется затяжка крепежа клапанов, состояние и качество прилегания опорных поверхностей призмы рычажно-грузовых клапанов: рычаг и призма должны сопрягаться по всей ширине рычага.

4.3. Проверяется соответствие фактической величины хода ГПК указаниям технической документации (см. приложение 5).

4.4. У ГПК пара промперегрева перемещением регулировочной гайки по штоку обеспечивается зазор между ее нижним торцом и верхним торцом опорного диска, равный ходу клапана.

4.5. У ГПК пара промперегрева производства ЧЗЭМ на 0,7-1,0 оборота выворачивается винт встроенного в крышку дроссельного клапана,

4.6. Проверяется состояние сердечников электромагнитов. Они должны быть очищены от старой смазки, ржавчины, пыли, промыты бензином, отшлифованы и натерты сухим графитом. Шток в месте сочленения с сердечником и сам сердечник не должны иметь перекосов. Перемещение сердечников должно быть свободным.

4.7. Проверяется положение демпферного винта электромагнитов. Этот винт должен быть завинчен так, чтобы он выступал над торцом корпуса электромагнита примерно на 1,5-2,0 мм. Если винт полностью завинчен, то при подъеме якоря под ним создается разрежение и при обесточенной электрической цепи отрегулировать клапан на срабатывание при заданном давлении практически невозможно. Чрезмерное ввинчивание винта вызовет резкое движение сердечника при втягивании, что приведет к разбиванию уплотнительных поверхностей импульсных клапанов.

5. РЕГУЛИРОВКА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА СРАБАТЫВАНИЕ ПРИ ЗАДАННОМ ДАВЛЕНИИ

5.1. Регулировка предохранительных устройств на срабатывание при заданном давлении производится:

после окончания монтажа котла;

после капитального ремонта, если производилась замена предохранительных клапанов или их капитальный ремонт (полная разборка, проточка уплотнительных поверхностей, замена деталей ходовой части и т.п.), а у ППК - в случае замены пружины.

5.2. Для проведения регулировки клапанов в непосредственной близости к ним должен быть установлен манометр с классом точности 1,0, проверенный в лаборатории по образцовому манометру.

5.3. Предохранительные клапаны регулируются на рабочем месте установки клапанов подъемом давления в котле до давления срабатывания.

Регулировку пружинных предохранительных клапанов допускается производить на стенде паром с рабочими параметрами с последующей контрольной проверкой на котле.

5.4. Срабатывание клапанов при регулировке определяется:

у ИПУ - по моменту срабатывания ГПК, сопровождающемуся ударом и сильным шумом;

у полноподъемных клапанов прямого действия - по резкому хлопку, наблюдаемому при достижении золотником верхнего положения.

У всех типов предохранительных устройств срабатывание контролируется по началу падения давления на манометре.

5.5. До начала регулировки предохранительных устройств необходимо:

5.5.1. Убедиться в прекращении всех монтажных, ремонтных и наладочных работ на системах, в которых будет создаваться необходимое для регулировки давление пара, на самих предохранительных устройствах и на их выхлопных трубопроводах.

5.5.2. Проверить надежность отключения систем, в которых будет повышаться давление, от смежных систем.

5.5.3. Удалить из зоны регулировки клапанов всех посторонних людей.

5.5.4. Обеспечить хорошее освещение рабочих мест установки ПУ, площадок обслуживания и примыкающих к ним проходов.

5.5.5. Наладить двустороннюю связь мест регулировки клапанов со щитом управления.

5.5.6. Провести инструктаж сменного и наладочного персонала, участвующего в работах по регулировке клапанов.

Персонал должен хорошо знать конструктивные особенности подвергающихся регулировке ПУ и требования инструкции по их эксплуатации.

5.6. Регулировка рычажно-грузовых клапанов непосредственного действия производится в следующей последовательности;

5.6.1. Грузы на рычагах клапанов отодвигаются в крайнее положение.

5.6.2. В защищаемом объекте (барабане, пароперегревателе) устанавливается давление, на 10% превышающее расчетное (разрешенное).

5.6.3. Груз на одном из клапанов медленно перемещается в сторону корпуса до положения, при котором произойдет срабатывание клапана.

5.6.4. После закрытия клапана положение груза фиксируется стопорным винтом.

5.6.5. Вновь поднимается давление в защищаемом объекте и проверяется значение давления, при котором происходит срабатывание клапана. Если оно отличается от установленного в п. 5.6.2, положение груза на рычаге корректируется и производится повторная проверка правильности срабатывания клапана.

5.6.6. После окончания регулировки положение груза на рычаге окончательно фиксируется стопорным винтом. Для предотвращения неконтролируемого перемещения груза винт пломбируется.

5.6.7. На рычаг отрегулированного клапана устанавливается дополнительный груз и в той же последовательности регулируются остальные клапаны.

5.6.8. После завершения регулировки всех клапанов в защищаемом объекте устанавливается рабочее давление. С рычагов снимаются дополнительные грузы. В Журнале ремонта и эксплуатации предохранительных устройств делается запись о готовности клапанов к работе.

5.7. Регулировка пружинных предохранительных клапанов непосредственного действия:

5.7.1. Снимается защитный колпак и проверяется высота затяга пружины h 1 (табл. 6).

5.7.2. В защищаемом объекте устанавливается значение давления согласно п. 5.6.2.

5.7.3. Поворотом регулировочной втулки против часовой стрелки производится уменьшение сжатия пружины до положения, при котором произойдет срабатывание клапана.

5.7.4. Вновь поднимается давление в котле и проверяется значение давления, при котором клапан срабатывает. Если оно отличается от установленного согласно п. 5.6.2, то корректируется сжатие пружины и производится повторная проверка клапана на срабатывание. Одновременно контролируется давление, при котором клапан закрывается. Перепад между давлением срабатывания и давлением закрытия должен быть не более 0,3 МПа (3,0 кгс/см 2). Если это значение больше или меньше, то необходимо скорректировать положение верхней регулировочной втулки.

Для этого:

у клапанов ТКЗ отвернуть расположенный над крышкой стопорный винт и повернуть втулку демпфера против часовой стрелки - для уменьшения перепада или по часовой - для увеличения перепада;

у клапанов ППК и СППК Благовещенского арматурного завода перепад давлений между давлениями срабатывания и закрытия может быть отрегулирован изменением положения верхней регулировочной втулки, доступ к которой осуществляется через закрытое пробкой отверстие на боковой поверхности корпуса.

5.7.5. Высота пружины в отрегулированном положении записывается в Журнал ремонта и эксплуатации предохранительных устройств и производится ее сжатие до величины h 1 для возможности регулировки остальных клапанов. После окончания регулировки всех клапанов на каждом клапане устанавливается зафиксированная в журнале высота пружины в отрегулированном положении. Для предотвращения самовольного изменения натяга пружин на клапан устанавливается защитный колпак, закрывающий регулировочную втулку и конец рычага. Болты, крепящие защитный колпак, пломбируются.

5.7.6. После завершения регулировки в Журнале ремонта и эксплуатации предохранительных устройств делается запись о готовности клапанов к работе.

5.8. Импульсно-предохранительные устройства с ИК, оснащенным электромагнитным приводом, регулируются на срабатывание как от электромагнитов, так и при обесточенных электромагнитах.

5.9. Для обеспечения срабатывания ИПУ от электромагнитов производится настройка ЭКМ:

5.9.1. Сверяются показания ЭКМ с показаниями образцового манометра с классом 1,0%.

5.9.2. Регулируется ЭКМ на включение электромагнита открытия;

МПа,

где h - поправка на давление водяного столба

МПа,

здесь r - плотность воды, кг/м 3 ;

DН - разность отметок места подключения импульсной линии к защищаемому объекту и места установки ЭКМ, м.

5.9.3. Регулируется ЭКМ на включение электромагнита закрытия:

МПа.

5.9.4. На шкале ЭКМ отмечаются пределы срабатывания ИК.

5.10. Регулировка ИК на срабатывание при заданном давлении с обесточенными электромагнитами производится в той же последовательности, что и регулировка рычажно-грузовых клапанов непосредственного действия:

5.10.1. Грузы на рычагах ИК отодвигаются в крайнее положение.

5.10.2. Поднимается давление в барабане котла до уставки срабатывания ИПУ (Р ср = 1,1 Р б); на одном из подключенных к барабану котла ИК груз перемещается в сторону рычага до положения, при котором произойдет срабатывание ИПУ. В этом положении груз фиксируется на рычаге винтом. После этого вновь поднимается давление в барабане и проверяется, при каком давлении происходит срабатывание ИПУ. В случае необходимости корректируется положение груза на рычаге. После регулировки грузы на рычаге крепятся винтом и пломбируются.

Если к барабану котла подключено больше одного ИК, на рычаге отрегулированного клапана устанавливается дополнительный груз для возможности регулировки остальных подключенных к барабану ИК.

5.10.3. Устанавливается перед ГПК давление, равное давлению срабатывания ИПУ за котлом (Р ср = 1,1 Р р). В порядке, предусмотренном в п. 5.10.2, регулируется на срабатывание ИПУ, у которых пар на ИК берется за котлом.

5.10.4. После окончания регулировки давление за котлом снижается до номинального и с рычагов ИК снимаются дополнительные грузы.

5.11. Подается напряжение в электрические цепи управления ИПУ. Ключи управления клапанами устанавливаются в положение "Автомат".

5.12. Повышается давление пара за котлом до значения, при котором должно срабатывать ИПУ, и проверяется по месту открытие ГПК всех ИПУ, импульс на открытие которых берется за котлом.

При регулировке ИПУ на барабанных котлах ключи управления ИПУ, срабатывающие по импульсу за котлом, устанавливаются в положение "Закрыто" и поднимается давление в барабане до уставки срабатывания ИПУ. По месту проверяется срабатывание ГПК ИПУ, работающих по импульсу из барабана.

5.13. Импульсно-предохранительные устройства пара промперегрева, за которыми отсутствуют запорные органы, настраиваются на срабатывание после монтажа во время растопки котла на паровую плотность. Порядок настройки клапанов тот же, что и при настройке клапанов свежего пара, установленных за котлом (п. 5.10.3).

Если возникает необходимость провести регулировку импульсных клапанов пара промперегрева после ремонта, то ее допускается производить на специальном стенде. При этом клапан считается настроенным, когда зафиксирован подъем штока на величину хода.

5.14. После проверки срабатывания ИПУ ключи управления всех ИПУ должны быть в положении "Автомат".

5.15. После регулировки предохранительных устройств начальник смены должен сделать соответствующую запись в Журнале ремонта и эксплуатации предохранительных устройств.

6. ПОРЯДОК И СРОКИ ПРОВЕРКИ КЛАПАНОВ

6.1. Проверка исправности действия предохранительных устройств должна производиться:

при останове котла в плановый ремонт;

в период эксплуатации котла:

на пылеугольных котлах - один раз в 3 мес;

на газомазутных котлах - один раз в 6 мес.

В течение заданных интервалов времени проверку следует приурочивать к плановым остановам котлов.

На котлах, включаемых в работу периодически, проверку следует производить при пусках, если с момента предыдущей проверки прошло соответственно больше 3 или 6 мес.

6.2. Проверка ИПУ свежего пара и ИПУ пара промперегрева, оснащенных электромагнитным приводом, должна производиться дистанционно со щита управления с контролем срабатывания по месту, а ИПУ пара промперегрева, не имеющих электромагнитный привод, ручным подрывом импульсного клапана при нагрузке блока не ниже 50% номинальной.

6.3. Проверка предохранительных клапанов прямого действия производится при рабочем давлении в котле поочередным принудительным подрывом каждого клапана.

6.4. Проверка предохранительных устройств проводится начальником смены (старшим машинистом котлов) по графику, который составляется ежегодно по каждому котлу на основании требований настоящей Инструкции, согласовывается с инспектором по эксплуатации и утверждается главным инженером электростанции. После проверки начальник смены делает запись в Журнале ремонта и эксплуатации предохранительных устройств.

7. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНТРОЛЮ СОСТОЯНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТА КЛАПАНОВ

7.1. Плановый контроль состояния (ревизия) и ремонт предохранительных клапанов производятся одновременно с оборудованием, на котором они установлены.

7.2. Контроль состояния предохранительных клапанов включает в себя разборку, очистку и дефектацию деталей, проверку герметичности затвора, состояние сальниковой набивки сервопривода.

7.3. Контроль состояния и ремонт клапанов должны производиться в специализированной арматурной мастерской на специальных стендах. Мастерская должна быть оборудована грузоподъемными механизмами, хорошо освещена, иметь подвод сжатого воздуха. Расположение мастерской должно обеспечивать удобную транспортировку клапанов к месту установки.

7.4. Контроль состояния и ремонт клапанов должны производиться ремонтной бригадой, имеющей опыт ремонта арматуры, изучившей конструктивные особенности клапанов и принцип их работы. Бригада должна быть обеспечена рабочими чертежами клапанов, ремонтными формулярами, запасными деталями и материалами для их быстрого качественного ремонта.

7.5. В мастерской производится разборка клапанов и дефектация деталей. Перед дефектацией детали очищаются от грязи и промываются в керосине.

7.6. При осмотре уплотнительных поверхностей деталей затвора-седла и тарелки обратить внимание на их состояние (отсутствие трещин, вмятин, рисок и других дефектов). При последующей сборке уплотнительные поверхности должны иметь шероховатость R а = 0,16. Качество уплотнительных поверхностей седла и тарелки должно обеспечить их взаимное прилегание, при котором достигается сопряжение этих поверхностей по замкнутому кольцу, ширина которого не меньше 80% ширины меньшей уплотнительной поверхности.

7.7. При осмотре рубашек поршневой камеры сервопривода и направляющих обратить внимание, чтобы эллипсность этих деталей не превышала 0,05 мм на диаметр. Шероховатость поверхностей, контактирующих с сальниковой набивкой, должна соответствовать классу чистоты R а = 0,32.

7.8. При осмотре поршня сервопривода особое внимание следует обратить на состояние сальниковой набивки. Кольца должны быть плотно сжаты между собой. На рабочей поверхности колец не должно быть повреждений. Перед сборкой клапана ее следует хорошо прографитить.

7.9. Должно быть проверено состояние резьбы всех крепежных деталей и регулировочных винтов. Все детали, имеющие дефектную резьбу, подлежат замене.

7.10. Следует проверить состояние цилиндрических пружин, для чего провести визуальный контроль состояния поверхности на наличие трещин, глубоких рисок, измерить высоту пружины в свободном состоянии и сопоставить ее с требованиями чертежа, проверить отклонение оси пружины от перпендикуляра.

7.11. Ремонт и восстановление деталей клапанов следует производить, руководствуясь действующими инструкциями по ремонту арматуры.

7.12. Перед сборкой клапанов следует проверить соответствие размеров деталей размерам, указанным в формуляре или рабочих чертежах.

7.13. Затяжка сальниковых колец в поршневых камерах ГПК должна обеспечивать герметичность поршня, но не препятствовать его свободному перемещению.

8. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

8.1. Общая ответственность за техническое состояние, проверку и обслуживание предохранительных устройств возлагается на начальника котлотурбинного (котельного) цеха, на оборудовании которого они установлены.

8.2. Распоряжением по цеху назначаются лица, ответственные за проверку клапанов, организацию их ремонта и технического обслуживания и ведение технической документации.

8.3. В цехе для каждого котла должен быть заведен Журнал ремонта и эксплуатации предохранительных устройств, установленных на котле.

8.4. Каждый установленный на котле клапан должен иметь паспорт, содержащий следующие данные;

завод-изготовитель клапана;

марку, тип или номер чертежа клапана;

диаметр условного прохода;

заводской номер изделия;

рабочие параметры: давление и температуру;

диапазон давлений начала открывания;

коэффициент расхода a, равный 0,9 коэффициента, полученного на основании проведенных испытаний клапана;

расчетную площадь проходного сечения;

у пружинных предохранительных клапанов - характеристику пружины;

данные о материалах основных деталей;

свидетельство о приемке и консервации.

8.5. На каждую группу однотипных клапанов должны быть: сборочный чертеж, техническое описание и инструкция по эксплуатации.

9. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. Запрещается эксплуатация предохранительных устройств при отсутствии документации, указанной в пп. 8.4, 8.5.

9.2. Запрещается эксплуатация клапанов при давлении и температуре выше указанной в технической документации на клапаны.

9.3. Запрещается эксплуатация и испытания предохранительных клапанов при отсутствии отводящих труб, предохраняющих персонал от ожогов при срабатывании клапанов.

9.4. Импульсные клапаны и клапаны непосредственного действия должны располагаться таким образом, чтобы при регулировке и опробовании исключалась возможность получения обслуживающим персоналом ожогов.

9.5. Не допускается устранение дефектов клапанов при наличии давления в объектах, к которым они подключены.

9.6. При ремонтах клапанов запрещается пользоваться гаечными ключами, размер "зева" которых не соответствует размеру крепежных деталей.

9.7. Все виды работ по ремонту и техническому обслуживанию должны производиться при строгом соблюдении требований правил пожарной безопасности.

9.8. При расположении электростанции в зоне жилой застройки выхлопы ГПК ИПУ должны быть оснащены шумоглушительными устройствами, снижающими уровень шума при срабатывании ИПУ до санитарно-допустимых норм.

Приложение 1

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНАМ КОТЛОВ

1. Клапаны должны безотказно автоматически открываться при заданном давлении.

2. В открытом положении клапаны должны работать устойчиво, без вибрации и пульсации.

3. Требования к клапанам непосредственного действия:

3.1. В конструкции рычажно-грузового или пружинного предохранительного клапана должно быть предусмотрено устройство для проверки исправности действия клапана во время работы котла путем принудительного открывания клапана.

Возможность принудительного открывания должна быть обеспечена при 80% давления срабатывания.

3.2. Разность давлений срабатывания (полного открывания) и начала открывания клапана не должна превышать 5% давления срабатывания.

3.3. Пружины предохранительных клапанов должны быть защищены от непосредственного нагрева и непосредственного воздействия рабочей среды.

При полном открывании клапана должна быть исключена возможность соприкосновения витков пружины.

3.4. Конструкция предохранительного клапана не должна допускать произвольного изменения его регулировки в процессе эксплуатации. У РГПК на рычаге должно быть устройство, исключающее перемещение груза. У ППК винт, регулирующий натяжение пружины, должен быть закрыт колпаком, а винты, крепящие колпак, опломбированы.

4. Требования к ИПУ:

4.1. Конструкция главных предохранительных клапанов должна иметь устройство, смягчающее удары при их открытии и закрытии.

4.2. Конструкция предохранительного устройства должна обеспечивать сохранение функций защиты от превышения давления при отказе любого управляющего или регулирующего органа котла.

4.3. Конструкция предохранительного устройства должна обеспечивать возможность управления им вручную или дистанционно.

4.4. Конструкция устройства должна обеспечивать его автоматическое закрытие при давлении не менее 95% рабочего давления в котле,

Приложение 2

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ КОТЛОВ

1. Суммарная пропускная способность всех предохранительных устройств, устанавливаемых на котле, должна удовлетворять следующим требованиям:

для паровых котлов

G 1 + G 2 + ... + G n ³ D k ;

для водогрейных котлов

G 1 + G 2 + ... + G n ³ Q /g;

Расчет пропускной способности предохранительных клапанов водогрейных котлов допускается выполнять с учетом соотношения пара и воды в пароводяной смеси, проходящей через предохранительный клапан при его срабатывании.

2. Пропускную способность предохранительного клапана определяют по формуле;

G = 10 В 1 a F (P 1 + 0,1) - для давления в МПа;

G = В a F (Р 1 + 1) - для давления в кгс/см 2 ,

Значения этого коэффициента выбирают по табл. 1 и 2 или определяют по формулам.

При давлении Р 1 в кгс/см 2:

При давлении Р 1 в МПа:

Таблица 1

Значения коэффициента В для насыщенного пара

Таблица 2

Значения коэффициента В для перегретого пара

Давление пара Р 1 ,	Коэффициент В при температуре пара t n , °С
МПа (кгс/см 2)	250	300	350	400	450	500	550	600	650
2,0 (20)	0,495	0,465	0,445	0,425	0,410	0,390	0,380	0,365	0,355
3,0 (30)	0,505	0,475	0,450	0,425	0,410	0,395	0,380	0,365	0,355
4,0 (40)	0,520	0,485	0,455	0,430	0,410	0,400	0,380	0,365	0,355
6,0 (60)		0,500	0,460	0,435	0,415	0,400	0,385	0,370	0,360
8,0 (80)		0,570	0,475	0,445	0,420	0,400	0,385	0,370	0,360
16,0 (160)			0,490	0,450	0,425	0,405	0,390	0,375	0,360
18,0 (180)				0,480	0,440	0,415	0,400	0,380	0,365
20,0 (200)				0,525	0,460	0,430	0,405	0,385	0,370
25,0 (250)					0,475	0,445	0,415	0,390	0,375
30,0 (300)					0,495	0,460	0,425	0,400	0,380

Для расчета пропускной способности предохранительных клапанов энергоустановок с параметрами свежего пара:

13,7 МПа и 560°С В = 0,4;

25,0 МПа и 550°С В = 0,423.

Формула для определения пропускной способности клапана должна применяться только при условии:

- для давления в МПа;

Для давления в кгс/см 2 ,

где Р 2 - максимальное избыточное давление за ПК в пространстве, в которое истекает пар из котла (при истечении в атмосферу Р 2 = 0),

b - критическое отношение давлений.

Для насыщенного пара b кр = 0,577.

Для перегретого пара b кр = 0,546.

Приложение 3

ФОРМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ КОТЛОВ, КОТОРАЯ ДОЛЖНА ВЕСТИСЬ НА ТЭС

Форма № 1

Утверждаю:

Главный инженер

______________________

"__" __________ 199__ г.

Ведомость

давлений срабатывания предохранительных устройств котла

по ____________ цеху

Начальник цеха ________________

Форма № 2

Утверждаю:

Главный инженер

______________________

"__" __________ 199__ г.

Графин проверки предохранительных устройств котла

№	Номер	Установленная	Ориентировочные сроки проверки клапанов
п.п.	котла	периодичность	199 г.												199 г.
		проверки	Месяцы												Месяцы
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Начальник цеха _______________

Примечание В зависимости от длительности нахождения котла в ремонте или в резерве сроки проверки клапанов могут уточняться.

Форма № 3

Данные

о принудительных опробованиях предохранительных клапанов котлов

Форма № 4

Данные

о плановых и аварийных ремонтах предохранительных клапанов котлов

Котел № _______

Приложение 4

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Исходя из условий эксплуатации котлов ТЭС, с учетом терминов и определений, содержащихся в различных материалах Госгортехнадзора России, ГОСТ и технической литературе, в настоящей Инструкции приняты следующие термины и определения.

1. Рабочее давление Р р - максимальное внутреннее избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса без учета гидростатического давления и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительных устройств.

2. Расчетное давление Р расч - избыточное давление, на которое производился расчет на прочность элементов котла. Для котлов ТЭС расчетное давление, как правило, равно рабочему.

3. Допустимое давление Р доп - допустимое принятыми нормами максимальное избыточное давление в защищаемом элементе котла при сбросе из него среды через предохранительное устройство

Р доп = 1,1 P p .

Предохранительные устройства должны быть выбраны и отрегулированы таким образом, чтобы давление в котле (барабане) не могло подняться выше Р доп.

4. Давление начала открытия Р н.о - избыточное давление на входе в клапан, при котором усилие, направленное на открытие клапана, уравновешено усилием, удерживающим запорный орган на седле.

В зависимости от конструкции клапана и динамики протекания процесса P н.о = l,03¸l,08 P р. Но ввиду быстротечности протекания процесса срабатывания полно подъемных предохранительных клапанов и ИПУ при их регулировке определить P н.о практически невозможно.

5. Давление полного открытия (давление срабатывания) Р ср - максимальное избыточное давление, которое устанавливается перед ПК при его полном открытии. Оно не должно превышать Р доп.

6. Давление закрытия Р з - избыточное давление при котором после срабатывания происходит посадка запорного органа на седло,

У предохранительных клапанов непосредственного действия Р з = 0,8¸0,9Р р. У ИПУ с электромагнитным приводом Р з должно быть не менее 0,95 Р р.

7. Пропускная способность G - максимальный массовый расход пара, который может быть сброшен через полностью открытый клапан при параметрах срабатывания.

Приложение 5

КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ КОТЛОВ

1. Импульсно-предохранительные устройства свежего пара

1.1. Главные предохранительные клапаны

Для защиты котлов от повышения давления на трубопроводах свежего пара применяются ГПК серий 392-175/95-0 г, 392-175/95-0 г -01, 875-125-0 и 1029-200/250-0. На старых энергоустановках на параметры 9,8 МПа, 540°С установлены клапаны серии 530, а на блоках 500 и 800 МВт - серии Э-2929, которые в настоящее время сняты с производства. В то же время для вновь проектируемых котлов на параметры 9,8 МПа, 540°С и 13,7 МПа, 560°С заводом разработана новая конструкция клапана 1203-150/200-0, а для возможности замены отработавших свой ресурс клапанов серии 530, имевших двусторонний отвод пара, выпускается клапан 1202-150/150-0.

Технические характеристики выпускаемых ЧЗЭМ ГПК приведены в табл. 3.

Клапаны серий 392 и 875 (рис. 2) состоят из следующих основных узлов и деталей: присоединительного входного патрубка 1, соединенного с трубопроводом с помощью сварки; корпуса 2 с камерой, в которой размещен сервопривод 6; тарелки 4 и седла 3, составляющих узел затвора; нижнего 5 и верхнего 7 штоков; узла гидравлического демпфера 8, в корпусе которого размещены поршень и пружина.

Подача пара в клапане осуществляется на золотник. Прижатие его к седлу давлением рабочей среды обеспечивает повышение герметичности затвора. Прижатие тарелки к седлу при отсутствии под ней давления обеспечивается размещенной в демпферной камере спиральной пружиной.

Клапан серии 1029-200/250-0 (рис. 3) принципиально устроен подобно клапанам серий 392 и 875. Отличие состоит лишь в наличии в корпусе дроссельной решетки и в отводе пара через два противоположно направленных выходных патрубка.

Таблица 3

Технические характеристики главных предохранительных клапанов ИПУ котлов

Обозначение клапана	Диаметр условного прохода, мм		Рабочие параметры пара				Наименьшая площадь	Коэффициент расхода	Расход пара при рабочих	Ход кла-	Масса, кг
	вход-	выход-	Давле-	Темпе- ратура, °С	на проч-	на плот-	проход- ного сечения,мм 2		параметрах, т/ч	мм
Клапаны свежего пара
1202-150/150-0	150	150	9,8	540	30,0	17,5	5470	0,5	120	20	415
1203-150/200-0-01	150	200	9,8	540	59,0	17,5	5470	0,5	120	20	345
1203-150/200-0	150	200	13,7	560	59,0	17,5	5470	0,5	165	20	345
392-175/95-0 г -01	175	200	9,8	540	30,0	17,5	4236	0,7	120	22	446
392-175/95-0 u	175	200	13,7	560	30,0	20,0	4236	0,7	160	22	446
875-125-0	125	250	25,0	545	80,0	32,0	2900	0,7	240	22	640
1029-200/250-0	150	200	25,0	545	80,0	32,0	11300	0,7	850	28	2252
Э-2929	150	200	25,5	560	80,0	32,0	9400	0,7	700	28	2252
Клапаны пара промперегрева
111-250/400-0 б	250	400	0,8-1,2	545	9,6	4,5	18700	0,7	50-80	40	727
111-250/400-0 б -0l	250	400	1,3-3,7	545	9,6	4,5	18700	0,7	87-200	45	727
694-250/400-0	250	400	4,1	545	15,0	5,0	18700	0,7	200	45	652
Б-7162ЛМЗ	200	400	1,3-3,7	545	9,6	4,5	18700	0,7	87-200	45	590

Клапаны работают следующим образом:

при открытии ИК пар по импульсной трубке поступает в камеру над поршнем сервопривода, создавая давление на него, равное давлению на золотник. Но так как площадь поршня, на которую действует давление пара, превышает аналогичную площадь золотника, возникает перестановочное усилие, перемещающее золотник вниз и открывающее тем самым сброс пара из объекта. При закрытии импульсного клапана доступ пара в камеру сервопривода прекращается, а имеющийся в ней пар сбрасывается через дренажное отверстие в атмосферу. При этом давление в камере над поршнем падает и за счет действия давления среды на золотник и усилия спиральной пружины клапан закрывается.

Для предотвращения ударов при открытии и закрытии клапана в его конструкции предусмотрен гидравлический демпфер в виде камеры, расположенной в бугеле соосно камере сервопривода. В камере демпфера расположен поршень, который с помощью штоков связан с золотником; согласно инструкции завода в камеру заливается или подводится вода, или какая-либо другая аналогичная по вязкости жидкость. При открытии клапана жидкость, перетекая через небольшие отверстия в поршне демпфера, тормозит перемещение ходовой части клапана и смягчает тем самым удары. При перемещении ходовой части клапана в сторону закрытия аналогичный процесс идет в обратном направлении 1 . Седло клапана съемное, располагается между присоединительным патрубком и корпусом. Уплотнение седла осуществляется гребенчатыми металлическими прокладками. В седле сбоку выполнено отверстие, соединенное с дренажной системой, куда сливается скапливающийся в корпусе клапана после его срабатывания конденсат. Во избежание вибрации золотника и поломки штока в присоединительном патрубке вварены направляющие ребра.

Особенность клапанов серий 1202 и 1203 (рис. 4 и 5) состоит в том, что в них присоединительный патрубок выполнен заодно с корпусом и отсутствует гидравлический демпфер, роль которого выполняет дроссель 8, установленный в крышке на линии, соединяющей надпоршневую камеру с атмосферой.

Так же, как и рассмотренные выше клапаны, клапаны серий 1203 и 1202 работают на принципе "нагружения": при открытии ИК рабочая среда подается в надпоршневую камеру и при достижении в ней давления, равного 0,9 · Р р, начинает перемещать поршень вниз, открывая сброс среды в атмосферу.

Основные детали клапанов свежего пара изготовлены из следующих материалов: корпусные детали - сталь 20ХМФЛ или 15ХМФЛ (t > 540°С), штоки - сталь 25Х2М1Ф, пружина спиральная - сталь 50ХФА.

Уплотнительные поверхности деталей затвора наплавлены электродами марки ЦН-6. В качестве сальниковой набивки используются прессованные кольца из асбестографитового шнура марок АГ и АГИ. На ряде ТЭС для уплотнения поршня используется комбинированная набивка, включающая в себя кольца из терморасширенного графита, из металлической фольги и фольги, изготовленной из терморасширенного графита. Набивка разработана фирмой "УНИХИМТЭК" и успешно прошла испытания на стендах ЧЗЭМ.

1 Как показал опыт эксплуатации ряда ТЭС, клапаны безударно срабатывают и при отсутствии жидкости в демпферной камере за счет наличия под и над поршнем воздушной подушки.

Рис. 2. Главные предохранительные клапаны серий 392 и 875:

1 - присоединительный патрубок; 2 - корпус; 3 - седло; 4 - тарелка; 5 - нижний шток; 6 - узел сервопривода; 7 - верхний шток; 8 - камера гидравлического демпфера; 9 - крышка корпуса;

10 - поршень демпфера; 11 - крышка демпферной камеры

Рис. 3. Главный предохранительный клапан серии 1029

Рис. 4. Главный предохранительный клапан серии 1202:

1 - корпус; 2 - седло; 3 - тарелка; 4 - узел сервопривода; 5 - нижний шток; 6 - верхний шток;

7 - пружина; 8 - дроссель

1.2. Импульсные клапаны

Все выпускаемые ЧЗЭМ ИПУ свежего пара оснащаются импульсными клапанами серии 586. Технические характеристики клапанов приведены в табл. 4, а конструктивное решение на рис. 6. Корпус клапана - угловой, фланцевое соединение корпуса с крышкой. На входе в клапан смонтирован фильтр, предназначенный для улавливания содержащихся в паре инородных частиц. Клапан приводится в действие электромагнитным приводом, который монтируется на одном каркасе с клапаном. Для обеспечения срабатывания клапана при исчезновении напряжения в системе электропитания электромагнитов на рычаге клапана подвешен груз, перемещая который можно отрегулировать клапан на срабатывание при требуемом давлении.

Таблица 4

Технические характеристики импульсных клапанов свежего пара и пара промперегрева

Обозначение клапана	Проход условный	Параметры рабочей среды		Пробное давление при испытаниях, МПа
(номер чертежа)	D y , мм	Давление, МПа	Температура, °С	на прочность	на плотность	Масса, кг
586-20-ЭМ-01	20	25,0	545	80,0	32,2	226
586-20-ЭМ-02	20	13,7	560	80,0	17,5	206
586-20-ЭМ-03	20	9,8	540	80,0	12,5	191
586-20-ЭМФ-03	20	4,0	285	15,0	5,0	198
586-20-ЭМФ-04	20	4,0	545	15,0	5,0	193
112-25х1-ОМ	25	4,0	545	9,6	4,3	45
112-25х1-0	25	1,2	425	9,6	1,4	31
112-25х1-0-01	25	3,0	425	9.6	3,2	40
112-25х1-0-02	25	4,3	425	9,6	4,3	45

Рис. 5. Главный предохранительный клапан серии 1203

Рис. 6. Импульсный клапан свежего пара:

а - конструкция клапана; б - схема установки клапана на каркасе вместе с электромагнитами

Для обеспечения минимальной инерционности работы ИПУ импульсные клапаны должны устанавливаться возможно ближе к главному клапану.

2. Импульсно-предохранительные устройства пара промперегрева

2.1. Главные предохранительные клапаны

На трубопроводах холодного промперегрева котлов устанавливаются ГПК ЧЗЭМ и ЛМЗ D у 250/400 мм. Технические характеристики клапанов приведены в табл. 3, конструктивное решение клапана промперегрева ЧЗЭМ - на рис. 7. Основные узлы и детали клапана: корпус проходного типа 1, присоединяемый к трубопроводу с помощью сварки; узел затвора, состоящий из седла 2 и тарелки 3, соединенной с помощью резьбы со штоком 4; стакан 5 с сервоприводом, основным элементом которого является уплотняемый сальниковой набивкой поршень 6; узел пружинной нагрузки, состоящий из двух последовательно расположенных спиральных пружин 7, требуемое сжатие которых осуществляется винтом 8; дроссельный клапан 9, предназначенный для демпфирования удара при закрытии клапана путем регулирования скорости удаления пара из надпоршневой камеры. Седло устанавливается между корпусом и стаканом на рифленые прокладки и обжимается при затяжке крепежа крышки. Центровка золотника в седле обеспечивается приваренными к золотнику направляющими ребрами.

Рис. 7. Главные предохранительные клапаны пара промперегрева серий 111 и 694:

1 - корпус; 2 - седло; 3 - тарелка; 4 - шток; 5 - стакан; 6 - поршень сервопривода; 7 - пружина; 8 - регулировочный винт; 9 - дроссельный клапан; А - ввод пара от импульсного клапана;

В - сброс пара в атмосферу

Основные детали клапанов выполняются из следующих материалов: корпус и крышка - сталь 20ГСЛ, верхний и нижний штоки - сталь 38ХМЮА, пружина - сталь 50ХФА, сальниковая набивка - шнур АГ или АГИ. Уплотнительные поверхности деталей затвора в заводском исполнении наплавлены электродами ЦТ-1. Принцип работы клапана такой же, как и клапанов свежего пара. Основное отличие - способ демпфирования удара при закрытии клапана. У ГПК пара промперегрева степень демпфирования удара регулируется путем изменения положения иглы дросселя и затяжки спиральной пружины.

Главные предохранительные клапаны, предназначенные для установки на линии горячего промперегрева, серии 694 отличаются от описанных выше клапанов холодного промперегрева серии 111 материалом корпусных деталей. Корпус и крышка этих клапанов выполняются из стали 20ХМФЛ.

Поставляемые для установки на линии холодного промперегрева ГПК, изготовленные ПО ЛМЗ (рис. 8), аналогичны клапанам ЧЗЭМ серии 111, хотя и имеют три принципиальных отличия:

уплотнение поршня сервопривода выполняется с помощью чугунных поршневых колец;

клапаны оснащены конечным выключателем, позволяющим передавать на щит управления информацию о положении запорного органа;

на линии сброса пара из надпоршневой камеры отсутствует дросселирующее устройство, что исключает возможность регулирования степени демпфирования удара или закрытия клапана и способствует во многих случаях возникновению пульсирующего режима работы клапанов.

Рис. 8. Главный предохранительный клапан пара промперегрева конструкции ЛМЗ

2.2. Импульсные клапаны

В качестве импульсных клапанов ИПУ ЧЗЭМ системы промперегрева используются рычажно-грузовые клапаны D у 25 мм серии 112 (рис. 9, табл. 4). Основные детали клапана: корпус 1, седло 2, золотник 3, шток 4, втулка 5, рычаг 6, груз 7. Седло съемное, устанавливается в корпус и вместе с корпусом - в присоединительный патрубок. Золотник размещается во внутренней цилиндрической расточке седла, стенка которого играет роль направляющий. Шток передает усилие на золотник через шарик, что при закрытии клапана предотвращает перекос затвора. Клапан настраивается на срабатывание путем перемещения груза на рычаге и последующей его фиксации в заданном положении.

Рис. 9. Импульсный клапан ИПУ ЧЗЭМ пара промперегрева серии 112:

1 - корпус; 2 - седло; 3 - золотник; 4 - шток; 5 - втулка; 6 - рычаг; 7 - груз

Детали изготовлены из следующих материалов; корпус - сталь 20, шток - сталь 25Х1МФ, золотник и седло - сталь 30Х13.

У клапанов, предназначенных ддя ИПУ горячего промперегрева, 112-25х1-ОМ корпус изготовлен из стали 12ХМФ. Импульсные клапаны ЧЗЭМ для системы промперегрева поставляются без электромагнитного привода, клапаны ЛМЗ - с электромагнитным приводом.

3. Клапаны непосредственного действия ПО "Красный котельщик"

Пружинные предохранительные клапаны Т-31М-1, Т-31М-2, Т-31М-3, Т-32М-1, Т-32М-2, Т-32М-3, Т-131М, Т-132М производственного объединения "Красный котельщик" (рис. 10).

Клапаны пружинные, полноподъемные. Имеют литой угловой корпус, устанавливаются только в вертикальном положении в местах с температурой окружающей среды не выше +60°С. При повышении давления среды под клапаном тарелка 2 отжимается от седла, и поток пара, вытекая с большой скоростью через зазор между тарелкой и направляющей втулкой 4, оказывает динамическое воздействие на подъемную втулку 5 и вызывает резкий подъем тарелки на заданную высоту. Изменяя положение подъемной втулки относительно направляющей втулки, можно найти ее оптимальное положение, при котором обеспечивается как достаточно быстрое открытие клапана, так и закрытие его при минимальном снижении давления относительно рабочего давления в защищаемой системе. Для обеспечения при открытии клапана минимального выброса пара в окружающее пространство в крышке клапана выполнено лабиринтное уплотнение, состоящее из чередующихся алюминиевых и паронитовых колец. Настройка клапана на срабатывание при заданном давлении осуществляется изменением степени затяжки пружины 6 с помощью нажимной резьбовой втулки 7. Нажимная втулка закрыта колпаком 8, закрепленным двумя винтами. Через головки винтов пропускают контрольную проволочку, концы которой пломбируются.

Для проверки действия клапанов в процессе эксплуатации оборудования на клапане предусмотрен рычаг 9.

Техническая характеристика клапанов, габаритные и присоединительные размеры приведены в табл. 5.

В настоящее время клапан выпускается со сварным корпусом. Технические характеристики клапанов и устанавливаемых на них пружин приведены в табл. 6 и 7.

Рис. 10. Пружинный предохранительный клапан ПО "Красный котельщик":

6 - пружина, 7 - нажимная резьбовая втулка; 8 - колпак; 9 - рычаг

Таблица 5

Техническая характеристика пружинных предохранительных клапанов, старых выпусков производства ПО "Красный котельщик"

Шифр	Диаметр	Рабочее	Максимальная	Коэффициент	Наименьшая	Данные о пружине				Давление	Масса
клапана	условного прохода, мм	давление, МПа (кгс/см 2)	температура рабочей среды, °С	расхода, d	площадь проточной части F , мм 2	Заводской номер детального чертежа пружины	Диаметр проволоки, мм	Наружный диаметр пружины, мм	Высота пружины в свободном состоянии, мм	испытания на герметичность, МПа (кгс/ см 2)	клапана, кг
Т-31М-1	50	3,4-4,5				К-211946	18	110	278	4,5 (45)	48,9
						Исполнение 1
Т-31М-2	50	1,8-2,8	450	0,65	1960	Исполнение 2	16	106	276	2,8 (28)	47,6
Т-31М-3	50	0,7-1,5				Исполнение 3	12	100	285	1,5 (15)	45,5
Т-31М	50	5,0-5,5				К-211948	18	108	279	5,5 (55)	48,3
Т-32М-1	80	3,5-4,5				К-211817	22	140	304	4,5 (45)	77,4
						Исполнение 1
Т-32М-2	80	1,8-2,8	450	0,65	3320	Исполнение 2	18	128	330	2,8 (28)	74,2
Т-32М-3	80	0,7-1,5				Исполнение 3	16	128	315	1,5 (15)	73,4
Т-131М	50	3,5-4,0	450	0,65	1960	К-211947 Исполнение 1	18	110	278	4,5 (45)	49,7
Т-132М	80	3,5-4,0	450	0,65	3320	К-211817 Исполнение 1	22	140	304	4,5 (45)	80,4

Таблица 6

Техническая характеристика пружинных предохранительных клапанов, выпускаемых ПО "Красный котельщик"

Шифр клапана	Входной фланец		Выходной фланец			Предельные параметры условий работы		Расчетный диаметр, мм / расчетная	Давление начала открывания, МПа**/кгс/см 2	Обозначение исполнения	Обозначение пружины	Высота затяга пружины	Масса клапана, кг	Коэффициент расхода
	Условный диаметр, мм	Условное давление, МПа/кгс/ см 2	Условный диаметр, мм	Условное давление, МПа/кгс/см 2		Рабочее давление, МПа/кгс/см 2	Температура среды, °С	площадь проходного сечения, мм 2				h 1 , мм		a
Т-31М-1	50	6,4/64	100	1,6/16	Пар	3,5-4,5/35-45	425-350*	48/1810	4,9±0,1/49±1	08.9623.037	08.7641.052-04	200	47,8	0,65
Т-31М-2	50	6,4/64	100	1,6/16	-"-	1,8-2,8/18-28	До 425	48/1810	3,3±0,1/33±1	08.9623.037-03	08.7641.052-02	200	46,5	0,65
Т-31М-3	50	6,4/64	100	1,6/16	-"-	0,7-1,5/7-15	До 425	48/1810	1,8±0,1/18±1	08.9623.037-06	08.7641.52	170	44,5	0,65
Т-32М-1	80	6,4/64	150	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	425-350*	62/3020	4,95±0,1/49,5±1	08.9623.039	08.7641.052-06	210	75,8	0,65
Т-32М-2	80	6,4/64	150	1,6/16	-"-	1,8-2,8/18-28	425	62/3020	3,3±0,1/33±1	08.9623.039-03	08.7641.052-04	220	72,11	0,65
Т-131М	50	10/100	100	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	450	48/1810	4,95±0,1/49,5±1	08.9623.048	08.7641.052-04	200	48,8	0,65
Т-132М	80	10/100	150	1,6/16	-"-	3,5-4,5/35-45	450	62/3020	4,9±0,1/49±1	08.9623.040	08.7641.052-06	210	76,1	0,65
* Более низкая температура является предельной для большего давления.
** Предел заводских испытаний клапанов на подрыв.

Таблица 7

Техническая характеристика пружин, устанавливаемых на клапанах ПО "Красный котельщик"

	Геометрические размеры						Сила пружины при	Рабочая	Развернутая	Масса, кг
Обозначение	Наружный	Диаметр	Высота пружины в	Шаг	Количество витков		рабочей деформации	деформация	длина пружины,
пружины	диаметр, мм	прутка, мм	свободном состоянии, мм	навивки, мм	рабочее n	полное n 1	F , кгс(Н)	пружины S 1 , мм	мм
06.7641.052				27,9	8±0,5	12	340 (3315,4)		3000	2,55
08.7641.052-01				32,7	8±0,3	10	540(5296,4)		3072	4,8
08.7641.052-02				31,5	8±0,3	10	620(6082,2)		2930	4,7
08.7641.052-03				29,0	8±0,3	10	370(3623,7)		3072	4,7
08.7641.052-04				31,5	8±0,3	10	1000(9810)		3000	6,0
08.7641.052-05				36,5	7±0,3	9	1220(11968,2)		2660	5,4
08.7641.052-06				41,7	6,5±0,3	8,5	1560(15308,1)		3250	9,8
08.7641.052-07				41,7	6,5±0,3	8,5	1700(16677)		3300	9,5

Список использованной литературы

1. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов,- М.: НПО ОБТ, 1993.

2. ГОСТ 24570-81 (СТ СЭВ 1711-79). Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования.

3. Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с давлением пара выше 4,0 МПа: РД 34.26.301-91.- М.: СПО ОРГРЭС, 1993.

4. Инструкция по организации эксплуатации, порядку и срокам проверки импульсно-предохранительных устройств котлов с рабочим давлением пара от 1,4 до 4,0 МПа (включительно): РД 34.26.304-91.- М.: СПО ОРГРЭС. 1993.

5. Импульсно-предохранительные устройства Чеховского завода "Энергомаш". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

6. Предохранительные клапаны АО "Красный котельщик". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

7. ГОСТ 12.2.085-82 (СТ СЭВ 3085-81). Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности.

8. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры.- Л.: Машиностроение, 1987.

9. Арматура энергетическая для ТЭС и АЭС. Отраслевой каталог-справочник.- М.: ЦНИИТЭИТяжмаш, 1991.

1. Общие положения

2. Основные требования к защите котлов от повышения давления сверх допустимого значения

3. Указания по монтажу предохранительных устройств

4. Подготовка клапанов к работе

5. Регулировка предохранительных устройств на срабатывание при заданном давлении

6. Порядок и сроки проверки клапанов

8. Организация эксплуатации

9. Требования безопасности

Приложение 1. Требования, предъявляемые к предохранительным клапанам котлов

Приложение 2. Методика расчета пропускной способности предохранительных клапанов котлов

Приложение 3. Формы технической документации по предохранительным устройствам котлов, которая должна вестись на ТЭС

Приложение 4. Основные термины и определения

Приложение 5. Конструкции и технические характеристики предохранительных клапанов котлов

Список использованной литературы

Требования к предохранительным клапанам

Высокая надёжность.

Обеспечение стабильности работы.

Безотказное и своевременное открытие клапана в случае превышения рабочего давления в системе.

Обеспечение клапаном требуемой пропускной способности.

Осуществление своевременного закрытия с требуемой степенью герметичности в случае падения давления в системе и сохранения установленной степени герметичности при возрастании давления.

Клапаны предохранительные с пружинной нагрузкой должны изготавливаться с номинальными диаметрами входного и выходного патрубков (DNвхода/DNвыхода) 25/40; 40/65; 50/80; 80/100; 100/150; 150/200; 200/300 и номинальным давлением входного патрубка PN 1,6 МПа, PN 2,5 МПа.

На НПС наиболее широкое применение получил специальный пружинный предохранительный клапан типа СППК, приведенный на рисунке 6.15.

Технологические параметры клапана регулируют кольцом, навинченным на сопло. На кольце сверху имеется узкий плоский поясок. При свинчивании кольцо приближается к торцовой плоскости тарелки. Регулируя зазор между плоскостями пояска кольца и торца тарелки, можно в широких пределах регулировать давление полного открывания клапана и давление его закрывания, т.е. величину продува.

Установка предохранительных клапанов

Установка предохранительных клапанов на сосудах и аппаратах, работающих под избыточным давлением, производится в соответствии с действующими нормативно-техническими материалами и правилами безопасности. Количество, конструкция, место установки клапанов,необходимость установки контрольныхклапанов и направление сброса определяются проектом.

В любом случае установки клапана должен быть обеспечен свободный доступ для его обслуживания, монтажа и демонтажа.

При замене клапана коэффициент расхода вновь устанавливаемого не должен быть ниже, чем у заменяемого.

Предохранительные клапаны должны устанавливаться в вертикальном положении в наиболее высокой части сосуда с такимрасчетом, чтобы в случаеоткрытия из сосуда в первую очередь удалялись пары и газы.

На горизонтальных цилиндрических аппаратах предохранительный клапан устанавливается по длине верхнего положения образующей, на вертикальных аппаратах - на верхних днищах или в местах наибольшего скопления газов.

Если эти требования по конструктивным особенностям выполнить невозможно, то предохранительный клапан может устанавливаться на трубопроводе или специальном отводе в непосредственной близости от сосуда при условии, что между клапаном и сосудом не будет запорного органа.

Рисунок 2

1 – корпус; 2 – сопло; 3 – золотник; 4 – шток; 5 – пружина; 6 – винт

На аппаратах колонного типа с большим числом тарелок (более 40) при возможности резкого увеличения их сопротивления за счет нарушения технологического режима, что может привести к значительной разности между давлением в кубовой и верхней частях аппарата, рекомендуется устанавливать предохранительный клапан в кубовой части аппарата в зоне паровой фазы куба.

Диаметр штуцера под предохранительный клапан должен быть не менее диаметра входного патрубка клапана.

При определении сечения присоединительных трубопроводов длиной более 1 м необходимо учитывать величину их сопротивлений.

Диаметр отводящей трубы клапана должен быть не менее диаметра выходного штуцера клапана.

При объединении выходных труб от нескольких клапанов, установленных на одном аппарате, сечение коллектора должно быть не менее суммы сечений выходных труб от этих клапанов.

В случае объединения выходных труб клапанов, установленных на нескольких аппаратах, диаметр общего коллектора рассчитывается по максимально возможному одновременному сбросу клапанов, определяемому проектом.

Стояк, отводящий сброс от предохранительного клапана в атмосферу, должен быть защищен от атмосферных осадков и в нижней точке иметь дренажное отверстие диаметром 20 - 50 мм для спуска жидкости.

Направление сброса и высота отводящего стояка определяются проектом и правилами безопасности.

Объединенный коллектор, служащий для сбросов от предохранительных клапанов в атмосферу, должен прокладываться с уклоном и в нижней точке иметь дренаж диаметром 50 - 80 мм с отводом в дренажную емкость. «Мешки» на таких трубопроводах не допускаются.

Отбор рабочей среды из патрубков и на участках присоединительных трубопроводов от сосуда до клапана, на которых установлены предохранительные клапаны, не допускается.

Установка каких-либо запорных органов, а также огневых предохранителей между аппаратом и предохранительным клапаном не разрешается.

После клапана могут быть установлены устройства нагрева, охлаждения, сепарации и обезвреживания. Общее сопротивление сброса при этом не должно быть более указанного в пункте

Сопротивление сбросного трубопровода клапана должно быть не выше 0,5 кгс/см 2 с учетом установки сепаратора, устройств нагрева-охлаждения, обезвреживания и т.д.

При рабочем давлении менее 1 кгс/см 2 сопротивление системы сброса не должно быть выше 0,2 кгс/см 2 .

На аппаратах непрерывно действующих процессов, оборудованных предохранительными клапанами, продолжительность межревизионногопериодакоторых меньше межремонтного периода установки или цеха, могут бытьустановлены резервные предохранительные клапаны с переключающими устройствами.

В случае снятия для ревизии предохранительного клапана с емкостей для хранения сжиженного газа, или ЛВЖ с температурой кипения до 45 ° С, находящихся под давлением, на его место должен быть установлен заранее подготовленный клапан. Ставить взамен снятого клапана задвижку или заглушку запрещается.

Регулировка

Регулировка предохранительных клапанов на давление начала открытия - установочное давление (хлопок) производится на специальном стенде.

Установочное давление определяется исходя из рабочего давления в сосуде, аппарате или трубопроводе.

Рабочее давление - максимальное избыточное давление, при котором разрешена эксплуатация сосуда, аппарата или трубопровода. При рабочем давлении (Р р) предохранительный клапан закрыт и обеспечивает класс герметичности, указанный в соответствующей документации на предохранительный клапан (ГОСТ, ТУ).

Установочное давление предохранительного клапана при направлении сброса от него в закрытую систему с противодавлением должно приниматься с учетом давления в этой системе и конструкции предохранительного клапана.

Величина установочного давления, периодичность ревизии и проверки, место установки, направление сбросов от предохранительных клапанов указываются в ведомости установочных давлений. Ведомость составляется по каждой установке (цеху) начальником и механиком (старшим механиком) установки (цеха), согласовывается со службой технического надзора, главным механиком и утверждается главным инженером предприятия.

К корпусу каждого клапана должна быть надежно прикреплена табличка из нержавеющей стали или алюминия, на которой выбивается:

а) место установки - номер цеха, условное наименование установки или ее номер, обозначение аппарата по технологической схеме;

б) установочное давление - Р уст;

в) рабочее давление в аппарате - Р р.

Периодичность ревизии и проверки.

На сосудах, аппаратах и трубопроводах нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств ревизию и проверку предохранительныхклапановпроизводить на специальном стенде со снятием клапана. При этомпериодичность проверки и ревизии устанавливается исходя из условий работы, коррозионности среды, опыта эксплуатации и должна быть не реже чем через:

а) для непрерывно действующих технологических производств:

24 месяца - на сосудах и аппаратах ЭЛОУ, сосудах и аппаратах, работающих со средами, не вызывающими коррозию деталей затвора, при отсутствии возможности примерзания, прикипания и полимеризации (закупоривания) клапанов в рабочем состоянии;

12 месяцев - на сосудах и аппаратах, работающих со средами, вызывающими скорость коррозии материала деталей затвора до 0,2 мм/год, при отсутствии возможности примерзания, прикипания и полимеризации (закупоривания) клапанов в рабочем состоянии;

6 месяцев - на сосудах и аппаратах, работающих со средами, вызывающими скорость коррозии материала деталей затвора более 0,2 мм/год;

4 месяца - на сосудах и аппаратах, работающих в условиях возможного коксования среды, образования твердого осадка внутри клапана, примерзания или прикипания затвора;

б) 4 месяца - для промежуточных и товарных емкостей хранения сжиженных нефтяных газов, а также ЛВЖ с температурой кипения до 45 ° С;

в) для периодически действующих производств:

6 месяцев - при условии исключения возможности примерзания, прикипания или забивания клапана рабочей средой;

4 месяца - на сосудах и аппаратах со средами, при которых возможно коксование среды, образование твердого осадка внутри клапана, примерзания или прикипания затвора.

Необходимость и сроки проверки клапанов в рабочем состоянии определяются главным инженером предприятия.

Величина скорости коррозии деталей затвора определяется исходя из опыта эксплуатации клапанов, результатов обследования их технического состояния во время ревизии или испытания образцов из аналогичной стали в условиях эксплуатации.

Проверка и ревизия предохранительных клапанов производится по графику, который составляется в соответствии с п. 2.3.1. ежегодно по каждому цеху (установке), согласовывается со службой технического надзора, главным механиком и утверждается главным инженером.

Главному инженеру предприятия предоставляется право под его ответственность в отдельных технически обоснованных случаяхувеличивать срокипериодической ревизии предохранительных клапанов, но не более чем на 30 % от установленных графиком.

Каждый случай отступления от графика ревизии оформляется актом, который утверждается главным инженером завода.

Клапаны, поступившие с завода-изготовителя или из резервного хранения, непосредственно перед установкой на сосудах и аппаратах должны быть отрегулированы на стенде на установочное давление. По истечении срока консервации, указанного в паспорте, клапан должен быть подвергнут ревизии с полной разборкой.

Транспортирование и хранение

К месту установки или ремонта предохранительные клапаны транспортируются в вертикальном положении на деревянных подставках.

При перевозке клапанов сбрасывание их с платформы любого вида транспорта или места установки, неосторожная кантовка, установка клапанов на земле без подкладок категорически запрещается.

Полученные с завода-изготовителя, а также бывшие в эксплуатации предохранительные клапаны хранятся в вертикальном положении в упакованном виде на подкладках в сухом закрытом помещении. Пружина должна быть ослаблена, приемные и выкидные штуцеры должны быть закрыты деревянными заглушками.

Ответственность за эксплуатацию, хранение и ремонт.

Ответственным за установку клапана после ревизии на соответствующие аппараты, сохранность пломб, своевременную ревизию клапана, правильное ведение и сохранность технической документации, а также хранение клапанов в условиях технологического цеха является начальник установки (цеха).

Ответственным за хранение поступивших на ревизию клапанов, качество ревизии и ремонта, а также применение соответствующих материалов при ремонте является мастер (начальник) участка ремонтной мастерской.

Ответственным за приемку предохранительных клапанов из ремонта является механик установки (цеха) или инженер-механик отдела технического надзора.

Ответственным за транспортирование предохранительных клапанов к месту установки является механик установки (цеха). Ответственным за монтаж является исполнитель монтажа (мастер, начальник ремонтного участка).

Ревизия и ремонт предохранительных клапанов

Ревизия. Ревизия предохранительных клапанов включает разборку клапана, очистку и дефектовку деталей, испытание корпуса на прочность, испытание соединений клапана на плотность, проверку герметичности затвора, испытание пружины, регулировку установочного давления.

Ревизия предохранительных клапанов производится в специализированной ремонтной мастерской (участке) на специальных стендах.

Предохранительные клапаны, демонтированные для ревизии, должны быть пропарены и промыты.

На клапаны, прошедшие ревизию и ремонт, составляется акт, который подписывается мастером ремонтной мастерской (участка), исполнителем работ, механиком объекта, где устанавливаются клапаны, или инженером-механиком отдела технического надзора.

Разборка

Разборку клапана выполняют в следующей последовательности (рис. 5.1. приложения 1):

снять колпак 1, установленный на шпильках над регулировочным винтом;

освободить пружину от натяжения, для чего ослабить контргайку регулировочного винта 2 и вывернуть его в верхнее положение;

равномерно ослабить, а потом снять гайки со шпилек 4, удерживающих крышку 3. Снять крышку. Перед снятием крышки нанести риски на фланцах крышки и корпуса или крышки, разделителя и корпуса в случае, если клапан выполнен с разделителем;

снять пружину с опорными шайбами 6 и осторожно поставить в безопасное место. Категорически запрещается бросать пружину, ударять по ней и т.п.;

удалить из корпуса клапана золотник 7 вместе со штоком и перегородкой, осторожно поставить в безопасное место во избежание повреждений уплотнительной поверхности золотника и прогиба штока.

При наличии в клапане разделителя предварительно снять с корпуса разделитель, освободив его от крепления на корпусе;

освободить стопорные винты 8 регулирующих втулок 9 и 10;

освободить направляющую втулку 11 и удалить ее из корпуса вместе с регулировочной втулкой 9. Если направляющая втулка плотно сидит в гнезде корпуса, следует постучать молотком по корпусу клапана около направляющей втулки для облегчения освобождения ее из корпуса;

снять регулировочную втулку 10 и сопло клапана 12. Если уплотнительная поверхность сопла повреждена незначительно, то рекомендуется восстановление сопла производить не вывертывая последнее из гнезда в корпусе.

Сборка

К сборке клапана приступают после очистки, ревизии и восстановления всех его деталей. Последовательность сборки следующая (рис. 5.1. приложения 1):

установить сопло 12 в корпус клапана 5, произвести керосином проверку на герметичность соединения сопла с корпусом; установить регулировочную втулку 10 сопла;

установить направляющую втулку 11 с прокладкой и верхней регулировочной втулкой в корпус клапана. Отверстие для стока среды в направляющей втулке должно быть повернуто в сторону выкидного патрубка клапана;

установить золотник 7, соединенный со штоком, в направляющую втулку;

установить перегородку 13 и разделитель;

поставить пружину вместе с опорными шайбами 6 на шток;

поставить прокладку на прилегающую поверхность корпуса и опустить на корпус крышку, следя за тем, чтобы не повредить шток. Затем зацентровать крышку по выступу направляющей втулки и равномерно закрепить ее на шпильках. Проверка правильности установки крышки определяется равномерным зазором по окружности между фланцем крышки и корпусом.

Прежде чем регулировать пружину, необходимо убедиться, что шток не заедает в направляющих. В тех случаях, когда пружина свободно располагается в крышке, шток должен свободно вращаться от руки.

Если пружина имеет высоту, несколько большую высоты крышки, и зажимается ею после установки, проверка производится тоже поворотомштокавокруг оси. Равномерное усилие, получаемое во время поворота штока вокруг своей оси, будет показывать правильность сборки клапана;

Создать предварительное натяжение пружины регулировочным винтом 2 и окончательно отработать его на стенде;

Поставить колпак 1, завернуть гайки клапана.

Рисунок 2 - Схема установки регулировочных втулок.

1 - направляющая втулка; 2 - золотник; 3 - сопло; 4 - нижняя регулировочная втулка; 5 - верхняя регулировочная втулка.

Для работы клапана на газе регулировочные втулки устанавливаются следующим образом:

нижняя регулировочная втулка 4 должна быть установлена в крайнем верхнем положении с зазором между торцом втулки и золотником клапана в пределах 0,2 ¸ 0,3 мм;

верхняя регулировочная втулка 5 предварительно устанавливается на одном уровне с внешним краем золотника 2; окончательная установка производится в крайнем верхнем положении, при котором происходит резкий хлопок во время регулировки на стенде.

При работе клапана на жидкости нижняя регулировочная втулка устанавливается в крайнем нижнем положении, верхняя регулировочная втулка устанавливается так же, как указано выше.

В качестве контрольной среды для клапанов, работающих на парогазообразных продуктах, применяются воздух, азот; для клапанов, работающих на жидких средах, - вода, воздух, азот.

Контрольная среда должна быть чистой, без механических включений. Наличие твердых частиц в контрольной среде может послужить причиной повреждения уплотнительных поверхностей.

Регулировка клапанов на установочное давление производится посредством регулировочного винта путем затяжки или ослабления его. После каждой регулировки пружины необходимо закреплять регулировочный винт контргайкой.

Замер давления при регулировке производится по манометру класса точности 1 (ГОСТ 8625-69).

Клапан считается отрегулированным, если он при заданном давлении и с применением в качестве контрольной среды воздуха открывается и закрывается с чистым резким хлопком.

При регулировке клапана на жидкостях открытие его происходит без хлопка.

Испытания

Герметичность затвора клапана проверяется при рабочем давлении.

Герметичность затвора и соединения сопла с корпусом после регулировки проверяется следующим образом: в клапан со стороны выкидного фланца наливается вода, уровень которой должен покрывать уплотнительные поверхности затвора. Под клапаном создается требуемое давление воздуха. Отсутствие пузырьков в течение 2 минут свидетельствует о полной герметичности затвора. При появлении пузырьков проверяется герметичность соединения сопла с корпусом.

Для определения герметичности соединения сопла с корпусом следует понизить уровень воды с таким расчетом, чтобы затвор был выше уровня воды. Отсутствие пузырьков на поверхности воды в течение 2 минут свидетельствует о полной герметичности соединения.

Если клапан не имеет герметичности в затворе или в соединении сопла с корпусом, он бракуется и передается на дополнительную ревизию и ремонт.

Испытание разъемных соединений клапана на плотность производится в каждую ревизию подачей воздуха к выкидному патрубку.

Клапаны типа ППК и СППК испытываются давлением 1,5 Р у фланца выкидного патрубка с выдержкой в течение 5 мин., последующим снижением давления до Р у и обмыливанием разъемных соединений. Клапаны с диафрагмой - давлением 2 кгс/см 2 , клапаны с сильфоном - давлением 4 кгс/см 2 .

Гидравлическое испытание входной части клапанов (входного патрубка и сопла) производится давлением 1,5 Р у входного фланца с выдержкой в течение 5 мин., последующим снижением давления до Р у и осмотром.

Периодичность гидроиспытаний устанавливается службой технического надзора предприятия в зависимости от условий эксплуатации, результатов ревизии и должна быть не реже 1 раза в 8 лет.

Результаты испытаний клапанов записываются в акте ревизии и ремонта и эксплуатационном паспорте.

Клапаны, прошедшие ревизию и ремонт, пломбируются специальным пломбиром, хранящимся у мастера по ремонту, Обязательной пломбировке подлежат стопорные винты регулировочных втулок, разъемные соединения корпус-крышка и крышка- колпак.

Неполадки в работе и методы их устранения

Утечка среды - пропуск среды через затвор клапана при давлении более низком, чем установочное давление. Причинами, вызывающими утечку среды, могут быть:

задержка на уплотнительных поверхностях посторонних веществ (окалины, продуктов переработки и т.п.) устраняется продувкой клапана;

повреждение уплотнительных поверхностей восстанавливается притиркой или проточкой с последующей притиркой и проверкой на герметичность. Путем притирки устраняются незначительные повреждения уплотнительных поверхностей сопла и золотника.

Восстановление уплотнительных поверхностей при глубине повреждений 0,1 мм и более должно производиться путем механической обработки с целью восстановления геометрии и удаления дефектных мест с последующей притиркой. Ремонтные размеры уплотнительных поверхностей золотников и сопел указаны на рис. 3.2. Пунктиром обозначена конфигурация уплотнительной поверхности после ремонта, цифры обозначают допустимые величины, на которые может быть произведена обработка уплотнительных поверхностей при ремонте;

нарушение соосности деталей клапана от чрезмерной нагрузки - проверить приемную и выкидную магистраль, устранить нагрузку. Произвести перетяжку шпилек;

деформация пружины - заменить пружину;

заниженное давление открытия - вновь отрегулировать клапан;

некачественная сборка после ремонта - устранить недостатки сборки.

Пульсация - быстрое и частое открытие и закрытие клапана. Это может происходить по следующим причинам:

чрезмерно большая пропускная способность клапана - необходимо заменить клапан на клапан меньшего диаметра или ограничить высоту подъема золотника;

суженное сечение подводящего трубопровода или патрубка аппарата, которое заставляет «голодать» клапан и этим вызываетпульсацию - установитьподводящие патрубки с площадью сечения не меньшей, чем площадь входного сечения клапана.

Вибрация. Суженные и с малым радиусом кривизны выкидные трубы создают высокое противодавление на выкиде и могут послужить причиной вибрации клапана. Устранение этого недостатка достигается путем установки выхлопных труб с проходом не менее условного прохода выкидного патрубка клапана и с минимальным количеством изгибов и поворотов.

Задиры движущихся частей могут возникнуть при неправильной сборке или установке клапана вследствие допущения перекосов и появления боковых усилий на деталях движения (золотник, шток). Задиры должны быть удалены механической обработкой, а причины, их вызывающие, устраняются квалифицированной сборкой.

Клапан не открывается при заданном установочном давлении:

пружина неправильно отрегулирована - требуется регулировка пружины на заданное давление;

велика жесткость пружины - установить пружину меньшей жесткости;

повышенное трение в направляющих золотника - устранить перекосы, проверить зазоры между золотником и направляющей.