Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов (3 видео)

Содержание

Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов
Re: Трубопровлд выхлопа
Re: Трубопровлд выхлопа
Расчет нагрузок от срабатывания предохранительных клапанов и выхлопных трубопроводов
Методика ASME B31.1 Power Piping (Нормы США на трубопроводы пара и горячей воды)
Пример расчета
4 Требования к подводящим и отводящим трубопроводам предохранительных клапанов
Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов
💡 Видео

Видео:Парадокс сужающейся трубыСкачать

Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов

Сообщение -Юрий- » 09 сен 2019, 23:11

К сожалению, нам не известна какая-нибудь отечественная нормативная методика расчета реактивной силы, кроме ОСТ 108.031.107-78.

В журнале «Электрические станции», 1970, №5 есть критические замечания (Осокина, Попова и Рудомино) к статье Залкинда (см. http://www.dpipe.ru/downloads/RUDOMINO_NOTES.pdf). Основной вывод: вертикальная реакция должна подсчитываться только по формуле (8) без учета составляющей центробежной силы в колене.

Наши основные пользователи для расчета обычно используют методику из книги Рудомино, Ремжин «Проектирование трубопроводов ТЭС».

Мы главным образом работаем с трубопроводами пара и горячей воды ТЭС и АЭС и поэтому не знаем, какие документы используются в химической промышленности. Может что-нибудь есть в API RP-520.

СПАСИБО БОЛЬШОЕ. ПРОСТО ОГРОМНОЕ СПАСИБО.
Очень ценная статья для моей работы! Пазл практически сложился!
Очень смущало, что за границей не учитывают центробежную силу в колене.

Re: Трубопровлд выхлопа

Сообщение Алексей Берковский » 09 сен 2019, 21:25

Re: Трубопровлд выхлопа

Сообщение -Юрий- » 09 сен 2019, 15:32

Добрый день!
Подскажите пожалуйста отечественную нормативную методику расчета реактивной силы возникающей при срабатывании предохранительного клапана (полное усилие с учетом всех факторов).
Или если есть, то отраслевую в области теплоэнергетики (прошу поделиться сканом страниц с данной методикой)
В руководстве пользователя СТАРТ есть ссылка на мифический РТМ 34 Том 1, Теплоэлектропроект, но как ни старался найти не смог, даже упоминаний этого документа не нашел.
Искал через разных людей, но увы. А разработчики СТАРТа на контакт не идут.

В результате своих поисков все же нашел упрощенную формулу расчета силы реакции в ГОСТ 33960-2016 (актуализация ОСТ 108.031.107-78 «Котлы паровые стационарные. Стальные конструкции. Нормы нагрузок на каркасы»),
как показал углубленный анализ формула заимствована из статьи Залкинд Е.М. Определение реакций при работе предохранительных клапанов. – «Электрические станции», 1966, №4, с. 35-38. и пригодна только лишь для перегретого пара.

Так же в статье Залкинд Е.М. Определение реакций при работе предохранительных клапанов. – «Электрические станции», 1966, №4, с. 35-38. помимо не упрощенной формулы определения силы реакции, приводится расчет усилия, действующего на криволинейном участке выхлопного трубопровода при установившемся движении потока пара и обусловленного изменением направления скорости.
Полное вертикальное усилие определяется как сумма силы реакции при выхлопе и силы давления на колено при изменении направления движения.

Основываясь на статье Залкинда Е.М., а также учитывая факт того, что в иностранных методиках помимо силы реакции, используют к-т динамичности (как бы компенсируя усилие возникающее при изменении направления движения сбрасываемой среды), формула приведенная в ГОСТ 33960-2016 для меня не приемлема. Чего-то не хватает .
И в целом меня интересует не только сброс перегретого пара, а еще и сброс технологических газов на предприятиях химической промышленности.

ПОЭТОМУ ОЧЕНЬ ИЩУ ОТЕЧЕСТВЕННУЮ НОРМАТИВНУЮ МЕТОДИКУ

PS Методики приведенные в иностранных нормативных документах:
ASME B31.1-2018 «Power Piping»
EN 13480-3:2017 «Metallic industrial piping. Part 3: Design and calculation» (методика заимствована из ASME B31.1)
мне известны.

Отечественные литературные источники, основанные на статье Залкинда Е.М., тоже известны:
Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1976. 232 стр.
Смирнов Г.Г. и др. Конструирование безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств / Г.Г. Смирнов, А.Р. Толчинский, Т.Ф. Кондратьева; Под общ. ред. А.Р. Толчинского. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. – 303 с.: ил.

Приложение к директивному указанию №1907-Т МЭС Главэнергопроект 1961 г. по вопросу защиты деаэраторных установок (составлено Рудомино Б.В.) на которое ссылается Залкинд Е.М. в своей статье, тоже нашел.

Видео:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

Расчет нагрузок от срабатывания предохранительных клапанов и выхлопных трубопроводов

СТАРТ-ПРОФ позволяет оценить нагрузки и напряжения в трубопроводе, вызванные срабатыванием предохранительного клапана статическим методом.

В момент срабатывания предохранительного клапана, из-за разности давлений и из-за вылета продукта в атмосферу на большой скорости возникает реактивная сила F, действующая в противоположную сторону от направления выхлопной трубы, т.е. на отвод 28.

Читайте также: Крепление коллектора ваз 2110 8 клапанов инжектор

Один из методов расчет на действие такой силы — статический метод. Для выполнения расчета в СТАРТ-ПРОФ, необходимо приложить силу F в точке 29, находящейся на расстоянии 1 мм от края отвода. Расчет следует выполнять по режиму ПДКОН. В приведенном примере пружины заменены на нестандартные крепления.

Для определения силы F существует несколько методов:

ASME B31.1 Power Piping (Нормы США)

РТМ 34 Том 1, Теплоэлектропроект

Расчет характеристик V 1 и P 1 по программам Гидросистема или Предклапан

Видео:Как работает предохранительный клапан для систем отопленияСкачать

Методика ASME B31.1 Power Piping (Нормы США на трубопроводы пара и горячей воды)

Динамическая реактивная сила, возникающая при выбросе продукта в атмосферу в момент срабатывания предохранительного клапана при расчете статическим методом должна быть равна:

D LF — динамический коэффициент, учитывающий мгновенное приложение нагрузки. Для определения точного значения данного коэффициента необходимо определение определение периода собственных колебаний трубопровода. При отсутствии такой информации, допускается принимать его значение максимальным, равным DLF=2.0 в запас прочности.

F 1 — статическая реактивная сила, возникающая при выбросе продукта, Н. Определяется согласно ASME B31.1.

W — массовый расход продукта, кг/с (пропускная способность предохранительного клапана, указанная на нем и умноженная на 1.11)

P a — атмосферное давление, Н/м ²

A 1 — площадь сечения отверстия трубы, м ² A 1 = p ∙ (D-2s) ² /4

V 1 — скорость истечения продукта на выхлопном патрубке (узел 36), м/с

P 1 — абсолютное м аксимальное давление на выхлопном патрубке в момент выброса , Н/м ²

h 0 — энтропия в состоянии покоя на входе клапана, МДж/кг

a, b — константы согласно таблице

массовое содержание пара ² ≤ P 1 ≤ 70.31 кгс/см 2

массовое содержание пара ≥90%

0.07 кгс/см ² ≤ P 1 ≤ 140.61 кгс/см 2

Пример расчета

Ф айл примера: ReliefValve.ctp

Диаметр выхлопной трубы: 0.219 м

Толщина стенки выхлопной трубы: 0.016 м

пропускная способность предохранительного клапана: 48 кг/с

Расчет с учетом реактивной силы от срабатывания предохранительного клапана должен выполняться по режиму ПДКОН для технологических норм.

A 1 = p ∙ (D-2s) ² /4 = 3.14159 ∙ (21.9-2 ∙1.6 ) ² /4 = 0.0 27465 см ²

Энтропия в состоянии покоя для пара при давлен ии 64 кгс/см² и температуре 538°C h 0 = 3.506 МДж/кг

Максимальное давление на выхлопном патрубке в момент выброса: P 1 =53.28/0.027465*(4.33-1)/4.33*(2*(3.506-1.9143)*999835.0529/(2*4.33-1)/1)^0.5 = 961693 Н/м ²

Скорость истечения продукта на выхлопном патрубке: V 1 = (2*999835.0529*(3.506-1.9143)/(2*4.33-1))^0.5 = 644.77 м/с

Статическая реактивная сила, возникающая при выбросе продукта: F 1 = 53.28* 644.77 + (961693-100000)*0.027465 = 58019 N

Динамическая реактивная сила, возникающая при выбросе продукта: F = DLF ∙ F 1 = 2* 58019 = 116039 кгс

Создадим дополнительное силовое загружение ПДК в редакторе режимов работы:

Если в системе много предохранительных клапанов, то нужно создать для каждого клапана отдельный режим (1.2, 1.3 и т.д.) если они срабатывают не одновременно.

Динамическую реактивную силу приложим в узле 29:

Нагрузки на опоры с учетом силы срабатывания предохранительного клапана:

Напряжения с учетом силы срабатывания предохранительного клапана:

Видео:Что такое предохранительный клапан газового котла.Скачать

4 Требования к подводящим и отводящим трубопроводам предохранительных клапанов

4.1. На подводящих и отводящих трубопроводах предохранительных клапанов не допускается установка запорных органов.

4.2. Конструкция трубопроводов предохранительных клапанов должна обеспечивать необходимую компенсацию температурных расширений.

Крепление корпуса и трубопроводов предохранительных клапанов должно быть рассчитано с учетом статических нагрузок и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительного клапана.

4.3. Подводящие трубопроводы предохранительных клапанов должны иметь уклон по всей длине в сторону котла. В подводящих трубопроводах должны исключаться резкие изменения температуры стенки при срабатывании предохранительного клапана.

4.4. Падение давления в подводящем трубопроводе к клапанам прямого действия не должно превышать 3% от давления начала открывания предохранительного клапана. В подводящих трубопроводах предохранительных клапанов, управляемых при помощи вспомогательных устройств, падение давления не должно превышать 15%.

При расчете пропускной способности клапанов указанное снижение давления в обоих случаях должно учитываться.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5. Отвод рабочей среды из предохранительных клапанов должен осуществляться в безопасное место.

4.6. Отводящие трубопроводы должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для отвода конденсата.

Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.7. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть не менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка предохранительного клапана.

4.8. Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан таким образом, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности предохранительного клапана, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимального противодавления, установленного предприятием-изготовителем предохранительного клапана.

4.9. Пропускную способность предохранительных клапанов следует определять с учетом сопротивления звукоглушителя; его установка не должна вызывать нарушений нормальной работы предохранительных клапанов.

4.10. На участке между предохранительным клапаном и звукоглушителем должен быть предусмотрен штуцер для установки прибора, измеряющего давление.

© 2007–2021 «ГК «Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.

Видео:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Выхлопные трубопроводы от предохранительных клапанов

Группа: New
Сообщений: 5
Регистрация: 7.6.2018
Пользователь №: 343191

Здравствуйте. Хотел бы попросить консультации по тепловым схемам котельных.
1 Если два предохранительных клапана Ду40 стоят на патрубке такого же диаметра то чем это может грозить при повышении давления? Нашел в СП что патрубок должен быть не менее 1.25 по площади. Но паспорт котельной с чертежами уже давно сдан заказчику и котельная уехала туда же.

Читайте также: Для чего нужен гравитационный клапан в ниве

2 котельная. Из предохранительных клапанов, каждый по 50 мм идут трубы того же диаметра и объединяются в одну канализационную тоже Ду 50. Будет ли корректно во всех описанных случаях сбрасываться давление в системе?

Группа: Участники форума
Сообщений: 3753
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830

43. Водоотводящая труба от предохранительных клапанов
водогрейного котла, экономайзера должна быть присоединена к линии
свободного слива воды, причем как на ней, так и на сливной линии
не должно быть никаких запорных органов. Устройство системы
водоотводящих труб и линий свободного слива должно исключить
возможность ожога людей.

А вот это «нашел» в старом ПБ:
6.2.17. Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или на трубопроводах, непосредственно присоединенных к защищаемому объекту. Сопротивление трубопровода на участке от места присоединения до места установки предохранительного клапана прямого действия не должно превышать 3 % значения давления начала открытия клапана, для ИПУ эта величина устанавливается в НД, согласованной с Госгортехнадзором России.

На счет корректности сброса давления — диаметр сбросной трубы нужно считать на сопротивление при максимальной пропускной способности предохранительного клапана.

Сообщение отредактировал Галиев — 8.6.2018, 10:16

Группа: Участники форума
Сообщений: 10556
Регистрация: 14.1.2008
Из: Архангельск
Пользователь №: 14438

1. Поставить можно десять клапанов — сработает все равно один. Так что не волнуйтесь понапрасну.
2. См. пункт 1 и то, что написал Галиев — не должно быть застойных участков, запорных органов, возможностей обмерзания и вероятностей ожога.

И немного лирики. Когда я был молод и верил, что все ещё можно сделать по правилам, ездили мы бывало по объектам, с разными обследованиями, и тоже обращал я своё внимание на этот злободневный вопрос — как устроен отвод среды от клапанов. Уж очень хотелось в своих проектах делать «правильно», и знать почему и как.
Так вот. наиболее популярное решение клапан, от него прямая труба в дырку в стене. За стеной при срабатывании клапана струя кипятка, но кого это волнует? Да только того, кто там случайно окажется в момент срабатывания. Вероятность? где-то один на миллион.
Второе решение. На весьма крупной котельной видел. На крышу выведены эти выхлопа. заметьте, не паровые, водогрейные. То есть при срабатывании клапанов — на крыше фонтан кипятка, и потом ещё некоторое время оно течёт с крыши. Вероятность уже побольше, где-то один на десять тыщ. на крыше могут шариться какие-нибудь ремонтники, а вокруг котельной много кто ходит в рабочее время.
Третье решение. Из клапана отводяща труба тангенциально вводится в этакий бочонок, причем у некоторых производителей эти бочонки в продаже есть и называются всякими мудреными словами. По сути — маленький циклончик, из него паровая труба выходит вверх и уходит за стенку, а водяная вниз и в приямок. Приямок в котельной внутри, а слив с приямка — в наружный колодец, а в том колодце разбавление холодной водой, потому как в каналью нельзя лить более 40 градусов.
Четвертое решение — когда уж совсем прожженые практики делают. Просто клапан стоит и от него либо ничего, либо короткий носик куда-нибудь за котёл вниз на пол.
В общем, выбор есть, сбрасываться давление будет по-любому, если есть «дырка».

Группа: Участники форума
Сообщений: 3753
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830

4.29. Диаметр сбросного трубопровода после предохранительного клапана должен быть не менее выходного патрубка клапана.

В случае объединения сбросных труб от нескольких предохранительных клапанов, установленных на одном сосуде (аппарате) и рассчитанных на одновременную параллельную работу, площадь сечения сбросного коллектора должна приниматься не менее суммы площадей выходных патрубков этих клапанов, т.е.

где: F — сечение объединенного коллектора, мм2

f — сечение выхлопного патрубка клапана, мм2.

4.30. Сбросные трубы от рабочих предохранительных клапанов, установленных на аппаратах с нейтральными средами, не допускается объединять с выхлопными трубами от предохранительных клапанов, установленных на системах, содержащих вредные вещества или вещества, образующие реакционные смеси.

4.31. При разработке сбросных трубопроводов от предохранительных клапанов следует учитывать, что:

— при сбросах в атмосферу через стояки сопротивление сбросного трубопровода должно быть минимальным и, во всяком случае, не превышать 5 % от давления настройки клапана. При этом расчет следует производить по максимальному выбросу от одного предохранительного клапана или группы клапанов, если они установлены на одном аппарате;

Читайте также: Qsb6 7 регулировка клапанов

— при сбросах в закрытую систему давление в сбросном трубопроводе должно быть практически постоянным; колебание давления в аппарате, куда направляется сброс, допускается в пределах минус 10 % плюс 5 % от давления в закрытой системе.

Сообщение отредактировал Галиев — 8.6.2018, 10:36

Группа: New
Сообщений: 5
Регистрация: 7.6.2018
Пользователь №: 343191

Там такая система: ОТ патрубка предохранительной линии котла идет 40 труба. Потом на эту трубу приварены клапаны Ду40. От клапанов идут трубы на сброс такого же диаметра. Никаких запорных органов нет ни до клапана ни после. И потом сбросные трубопроводы ввариваются все в дренажную канализацию (труба Ду 76) которая проходит в модульной котельной. Ну а потом выход наружу всего дренажа за котельную. А куда его будут подключать вот это я уже не знаю. Я специалист с небольшим опытом. Все указанные котельные мне по сути диктовали как чертить. Опыта было ноль. Вчера прочел СП и заморачиваюсь теперь что ошибка.

где: F — сечение объединенного коллектора, мм2

f — сечение выхлопного патрубка клапана, мм2.

4.31. При разработке сбросных трубопроводов от предохранительных клапанов следует учитывать, что:

Под параллельной работой клапанов вы имеете в виду что буду срабатывать сразу 2? Вот этой информации у меня нет. Котельные делал практически все под диктовку так как мало опыта было. Оборудование только некоторое подбирал сам. А клапана их просто поставили и все. Как они будут срабатывать 2 или 1 это я не знаю. Там небольшой котле по мощности вроде. Квр 0.3 мвт угольный. (Это по модульной котельной под пунктом 2)

Сообщение отредактировал Алексей31290 — 8.6.2018, 15:41