Различия между предохранительным клапаном и разрывным диском
2026-02-10
Принципы установки предохранительных устройств сброса давления
В следующих случаях обязательно должна быть установлена система предохранительного сброса давления:
1、На сосудах, источник давления которых выше или может превысить максимально допустимое рабочее давление сосуда.
2、На сосудах, в которых вследствие физических или химических изменений рабочей среды возможно превышение максимально допустимого рабочего давления.
3、На сосудах, содержащих сжатые газы или сжиженные газы.
4、В процессах нагрева, испарения, теплообмена и других тепловых процессах, при которых повышение температуры может привести к превышению максимально допустимого рабочего давления.
5、На гидравлическом оборудовании, в котором давление может превысить максимально допустимое рабочее давление.
6、На сосудах под давлением, у которых источник давления не оснащён предохранительным клапаном или соответствующими защитными устройствами.
Характеристики предохранительного клапана и разрывного диска
Предохранительный клапан
Предохранительный клапан снижает избыточное давление в сосуде за счёт автоматического открытия и выпуска газа.
1、Преимущества:
Предохранительный клапан выпускает только ту часть давления, которая превышает установленное значение. Когда давление в сосуде снижается до нормального рабочего уровня, клапан автоматически закрывается, что позволяет избежать полного сброса газа, потерь рабочей среды и остановки производства.
Устройство может использоваться многократно, его установка и регулировка относительно просты.
2、Недостатки:
Герметичность предохранительного клапана сравнительно низкая — даже клапаны, соответствующие нормативам, могут иметь незначительные утечки при нормальном рабочем давлении.
Из-за инерционности пружины и других элементов открытие клапана имеет запаздывание, поэтому реакция сброса давления относительно медленная.
При работе с загрязнёнными газами возможно засорение клапана или залипание клапанной тарелки.
3、Область применения:
Подходит для относительно чистых сред, таких как воздух и водяной пар.
Не рекомендуется для оборудования с токсичными средами, а также для сосудов, в которых возможны интенсивные химические реакции с резким ростом давления.
4、Выбор предохранительного клапана:
Пропускная способность предохранительного клапана должна быть выше расчётной величины безопасного сброса давления оборудования.
Выбор конструкции и типа клапана осуществляется с учётом технологических условий и характеристик рабочей среды, а номинальное давление клапана должно соответствовать максимально допустимому рабочему давлению оборудования.
Безопасная величина сброса давления — это количество газа, которое необходимо выпустить в единицу времени, чтобы предотвратить дальнейший рост давления при аварийной ситуации.
Пропускная способность предохранительного клапана — это количество среды, выпускаемое клапаном в полностью открытом состоянии при установленном давлении за единицу времени.
Разрывной диск
Разрывной диск — это предохранительный элемент, который разрушается при достижении заданного давления и тем самым осуществляет сброс среды
(при этом разрывной диск чаще применяется в сосудах низкого и среднего давления, а разрывная мембрана-колпак — в сосудах сверхвысокого давления).
1、Преимущества:
Обладает высокой герметичностью и не допускает утечек при нормальной работе сосуда.
Скорость разрушения разрывного диска очень высокая, поэтому реакция сброса давления быстрая.
Наличие масла, загрязнений и твёрдых частиц в рабочей среде не влияет на давление срабатывания разрывного диска.
2、Недостатки:
После срабатывания разрывного диска его дальнейшее использование невозможно, и сосуд вынуждено останавливается.
Разрывной диск длительное время находится под высоким напряжением, подвержен усталостному разрушению, что может привести к преждевременному выходу из строя.
Срок службы сравнительно короткий, требуется регулярная замена.
Кроме того, давление срабатывания разрывного диска сложно точно прогнозировать и строго контролировать.
3、Область применения:
Рекомендуется для сосудов, в которых возможен резкий скачок давления вследствие химических реакций, а также для сосудов с крайне токсичными средами.
Не рекомендуется для резервуаров со сжиженными газами.
Также не подходит для оборудования с большими колебаниями давления и частыми случаями превышения давления.
Комбинированные устройства: предохранительный клапан + разрывной диск
Комбинированное предохранительное устройство объединяет преимущества клапанного и разрывного типов. Оно предотвращает утечки, характерные для отдельного предохранительного клапана, и позволяет продолжить работу оборудования после сброса давления.
В составе комбинированного устройства разрывной диск может быть установлен:
1、 На входе предохранительного клапана
В этом случае Устройство разрывного диска изолирует предохранительный клапан от рабочей среды, защищая его от коррозии, загрязнения и залипания.
При превышении давления разрывной диск разрушается, предохранительный клапан открывается, а после снижения давления клапан закрывается. Оборудование может временно продолжать работу до плановой остановки и замены разрывного диска.
Такая конструкция требует, чтобы разрушение разрывного диска не мешало нормальной работе клапана, а между ними должен быть установлен контрольный прибор для предотвращения накопления давления, которое может повлиять на корректное срабатывание разрывного диска.
2、На выходе предохранительного клапана
В этом случае разрывной диск защищён от длительного воздействия давления и температуры, что снижает риск усталостного разрушения. Он также служит дополнительной защитой от утечек предохранительного клапана.
При такой схеме необходимо своевременно отводить газ между клапаном и разрывным диском, иначе предохранительный клапан утратит свою функцию.
Комбинированные предохранительные устройства обычно применяются для сосудов со сжиженными газами с коррозионными свойствами, а также с крайне токсичными или редкими газами.
Однако из-за запаздывания срабатывания предохранительного клапана такие устройства не подходят для реакторов с чрезвычайно высокой скоростью роста давления.
