Zawory bezpieczeństwa – rodzaje i zastosowanie

W celu ochrony współczesnych urządzeń ciśnieniowych oraz instalacji technologicznych przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia stosuje się różne układy regulacji, blokady i zabezpieczenia. Wszystkie te systemy mają jednak istotną wadę – wymagają zewnętrznego źródła energii, co w praktyce oznacza, że w przypadku awarii tego źródła nie mogą zagwarantować bezpiecznej pracy urządzenia bądź instalacji. Alternatywnym rozwiązaniem są sprężynowe zawory bezpieczeństwa, które nie wymagają doprowadzania energii z zewnątrz co sprawia, że są podstawowym elementem układów zabezpieczenia, chroniąc zarówno urządzenia, jak również instalacje ciśnieniowe (kotły, zbiorniki, rurociągi itp.) przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia powyżej ustalonej wartości granicznej. Jakie są rodzaje zaworów bezpieczeństwa oraz jakie jest ich zastosowanie? W dalszej części artykułu omówimy poruszone kwestie.

Zasada działania zaworów bezpieczeństwa

Jak już wcześniej wspomniano, zawory bezpieczeństwa zabezpieczają urządzenia oraz instalacje ciśnieniowe przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia. Podczas osiągnięcia dopuszczalnej wartości ciśnienia (tzw. ciśnienia początku otwarcia) następuje otwarcie zaworu. Jeśli ciśnienie wzrasta zawór przejmuje strumień czynnika oraz stabilnie go odprowadza. Po obniżeniu ciśnienia następuje szczelne zamknięcie zaworu. Cały cykl otwarcia i zamknięcia zaworu zależy od siły wywieranej przez czynnik roboczy oraz siły mechanizmu zaworowego tj. sprężyna bądź ciężarek. Niewątpliwą zaletą zaworów bezpieczeństwa jest natychmiastowa reakcja w przypadku gwałtownych, niekontrolowanych wzrostów ciśnienia, co skutecznie zabezpiecza przed zniszczeniem urządzeń lub instalacji.

Budowa zaworów bezpieczeństwa

Zawór bezpieczeństwa składa się zasadniczo z dwóch poziomów:

• wejściem (wlotem) czyli obszar przepływu z wejściem,
• wyjściem (wylotem), który składa się z kątowo uformowanego korpusu oraz strefy pokrywy, gdzie znajduje się sprężyna i urządzenia do przedmuchiwania zaworu.

Grzyb zaworu jest elementem, który jest odpowiedzialny za odcięcie czynnika znajdującego się pod ciśnieniem na wejściu od niższej wartości ciśnienia na wylocie. Poza grzybem i sprężyną zawór bezpieczeństwa zawiera również inny element ruchomy, taki jak trzpień. W zależności od typu zaworu korpus może być kątowy bądź prosty. Zaletą prostych zaworów bezpieczeństwa jest to, że mogą być montowane w poziomie.

Naprężona sprężyna zaworu bezpieczeństwa (umieszczona w pokrywie) przenosi siłę na grzyb za pośrednictwem trzpienia.

Urządzenie do przedmuchiwania stanowi opcjonalną część, która kontroluje właściwe funkcjonowanie wszystkich wewnętrznych podzespołów ruchomych. Podczas eksploatacji zaworów bezpieczeństwa zaleca się przedmuchiwanie elementu w zakresie ≥85% ciśnienia zadziałania.

Rodzaje zaworów bezpieczeństwa i ich zastosowanie

Wybierając zawór bezpieczeństwa warto zwrócić uwagę na rodzaj oraz ciśnienie płynu, znajdującego się w instalacji. Istotna jest również przepustowość zaworu, czyli ilość czynnika przepływającego przez niego w określonym czasie. Kolejnym parametrem, na jaki należy zwrócić uwagę jest zakres temperatur. Pomijając kluczowe parametry podczas wyboru zaworu bezpieczeństwa można doprowadzić do uszkodzenia urządzenia lub instalacji w fazie eksploatacji.

Więcej o zaworach bezpieczeństwa znajdziesz tutaj: https://www.pneumat.com.pl/zawory_bezpieczenstwa

W zależności od rodzaju czynnika wyróżnia się następujące rodzaje zaworów bezpieczeństwa:

– wody (https://www.pneumat.com.pl/zawory-bezpieczenstwa-do-wody) ,
– pary (https://www.pneumat.com.pl/zawory-bezpieczenstwa-do-pary),
– powietrza i gazu (https://www.pneumat.com.pl/zawory-bezpieczenstwa-do-powietrza).

Zawory bezpieczeństwa znajdują swoje zastosowanie w przypadku:

• zbiorników ciśnieniowych przeznaczonych do gazów neutralnych, nie trujących, które można odprowadzać do środowiska,
• zbiorników ciśnieniowych i systemów powietrznych wykonanych ze stali nierdzewnej, pracujących w środowiskach agresywnym,
• sprężarek i urządzeń pneumatycznych,
• wzmacniaczach ciśnienia,
• transporcie,
• pneumatycznych układach hamulcowych,
• przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz kosmetycznym,
• przemyśle stoczniowym,
• urządzeń gaśniczych,
• stacjonarnych silosów,
• cystern transportowych z sypkimi, płynnymi, zgranulowanymi, a także sproszkowanymi mediami,
• zbiorników sprężonego powietrza,
• technologii medycznych.

Artykuł przygotowany we współpracy z firmą Pneumat