Zawory bezpieczeństwa do zbiorników sprężonego powietrza

Zawór bezpieczeństwa chroni zbiornik i połączony z nim układ przed niedopuszczalnym wzrostem ciśnienia. Otwiera się samoczynnie po osiągnięciu ustalonego ciśnienia i odprowadza medium, gdy normalne sterowanie lub nadzór nie zatrzymały narastania ciśnienia. Dobór zaczyna się więc od parametrów chronionego układu: dopuszczalnego ciśnienia, możliwego dopływu sprężonego powietrza, medium, temperatury oraz warunków montażu. Rozmiar gwintu jest dopiero jednym z warunków zgodności.

Ciśnienie robocze, nastawa i ciśnienie dopuszczalne

Te trzy wartości nie są synonimami. Ciśnienie robocze opisuje zakres normalnej eksploatacji instalacji. Ciśnienie nastawy określa punkt zadziałania zaworu. Dopuszczalne ciśnienie zbiornika i pozostałych chronionych elementów wyznacza ograniczenie, z którym trzeba skoordynować nastawę oraz zdolność odprowadzania w przewidzianym stanie awaryjnym.

Nastawę trzeba skoordynować z najsłabszym elementem pozostającym w chronionej przestrzeni oraz z zakresem normalnej pracy. Zbyt mały odstęp od ciśnienia roboczego może prowadzić do nieszczelności, częstego podnoszenia grzybka albo problemów z ponownym zamknięciem. Zbyt wysoka nastawa może nie zapewnić wymaganej ochrony urządzenia. Nie istnieje jedna wartość właściwa dla każdego zbiornika o danej pojemności. Podstawą są tabliczka i dokumentacja zbiornika, schemat połączeń, parametry pozostałych elementów oraz wymagania dotyczące konkretnego zaworu.

Przepustowość musi odpowiadać możliwemu dopływowi

Samo ciśnienie otwarcia nie wystarcza. Zawór musi mieć zdolność odprowadzania wystarczającą do opanowania największego wiarygodnego dopływu, który może nadal podnosić ciśnienie po awarii sterowania. Dla instalacji sprężonego powietrza trzeba rozpatrzyć rzeczywistą wydajność źródła w warunkach zadziałania oraz inne możliwe drogi zasilania chronionej przestrzeni.

Wartości przepływu można porównywać tylko wtedy, gdy wiadomo, dla jakiego medium, ciśnienia wlotowego, przeciwciśnienia na wylocie i temperatury zostały określone. Liczba w l/min bez tych warunków nie potwierdza prawidłowego zabezpieczenia. Nie należy też przenosić przepustowości z jednego SKU na drugi tylko dlatego, że oba zawory należą do tej samej serii. Jeżeli dokumentacja instalacji wymaga obliczenia wydajności zaworu, potrzebne są dane producenta dla dokładnego wykonania.

Stała nastawa czy zawór regulowany?

Wariant ze stałą nastawą wybiera się dla określonego punktu zadziałania, gdy odpowiada on wymaganiom chronionego układu. Wykonanie regulowane pozwala przygotować zawór do wartości z dopuszczalnego zakresu danego modelu, ale nie oznacza dowolnej regulacji podczas eksploatacji. Zmiana nastawy wpływa na konfigurację urządzenia zabezpieczającego; po ustawieniu trzeba ją sprawdzić i zabezpieczyć zgodnie z dokumentacją oraz właściwą procedurą. Naruszenie plomby lub samodzielne „podkręcenie” zaworu bez ponownej weryfikacji może pozbawić układ właściwej ochrony.

Różnicę widać w aktualnej ofercie: COM-112/1 z gwintem G 1/4″ ma regulowany zakres 6–12 bar, natomiast COM-112/2TA11PED z gwintem G 3/8″ jest wariantem o stałym ciśnieniu otwarcia 11 bar. Są to przykłady różnych wykonań, a nie gotowa para zamienników. Przed wyborem nadal trzeba potwierdzić przepustowość, warunki pracy, dokumentację i zgodność z chronionym urządzeniem.

Dlaczego sam gwint nie potwierdza zgodności?

Gwint określa sposób mechanicznego przyłączenia, ale nie funkcję całego zabezpieczenia. Dwa zawory G 1/4″ mogą mieć inne ciśnienie otwarcia, zdolność odprowadzania, zakres temperatury, materiały uszczelnień i wymagania montażowe. Z kolei większe przyłącze nie dowodzi automatycznie, że zawór będzie właściwy dla danego źródła ciśnienia. Nie należy również dobierać zaworu oznaczonego 11 bar do zbiornika wyłącznie dlatego, że taka sama liczba występuje w nazwie zbiornika. Trzeba sprawdzić znaczenie obu wartości, dopuszczalne ciśnienie całego chronionego odcinka i wymagany przebieg zadziałania.

W tej kategorii Pneumatig oferuje dziewięć zaworów ze stałą nastawą i regulowanych, o rozmiarach przyłączy 1/4″, 3/8″ oraz 1/2″ zależnie od modelu. Rodzaj gwintu trzeba potwierdzić w karcie produktu. Parametry należy odczytywać z karty wybranego SKU; wspólna kategoria nie tworzy jednej specyfikacji technicznej dla wszystkich dziewięciu produktów.

Zawór bezpieczeństwa nie zastępuje sterowania ciśnieniem

Presostat może zatrzymać sprężarkę po osiągnięciu ustawionego ciśnienia, a regulator utrzymuje niższe ciśnienie po stronie odbiorczej. Zawór bezpieczeństwa pozostaje ostatnim zabezpieczeniem na wypadek, gdy normalne sterowanie nie ograniczy wzrostu ciśnienia. Nie powinien służyć jako regulator, zawór do cyklicznego opróżniania zbiornika ani element stale korygujący źle ustawioną instalację. Powtarzające się zadziałanie wymaga znalezienia przyczyny w układzie i kontroli zaworu zgodnie z instrukcją.

Medium, temperatura, montaż i droga wylotu

Dokumentacja konkretnego zaworu musi dopuszczać sprężone powietrze oraz rzeczywisty zakres temperatury. Trzeba uwzględnić wilgoć, kondensat i zanieczyszczenia, ponieważ zabrudzenie powierzchni uszczelniających może pogorszyć szczelność. Warunki materiałowe ocenia się dla wszystkich części mających kontakt z medium, bez rozszerzania przeznaczenia na inne gazy lub ciecze na podstawie samego mosiężnego korpusu.

Zawór montuje się w położeniu i z podparciem przewidzianym w instrukcji dokładnego modelu. Połączenie z chronioną przestrzenią oraz przewód wylotowy nie mogą ograniczać wymaganej zdolności odprowadzania ani pozwalać na przypadkowe odcięcie zabezpieczenia podczas pracy. Wylot powinien umożliwiać swobodny, bezpieczny odpływ sprężonego powietrza, z uwzględnieniem hałasu, prędkości strugi, reakcji mechanicznych i ewentualnego przeciwciśnienia. Dokładnego kierunku montażu, średnic przewodów i dopuszczalnych obciążeń nie wolno ustalać przez analogię do innej serii.

Jakie dane przygotować do doboru zaworu?

Do sprawdzenia konkretnego wariantu potrzebny jest komplet informacji o układzie:

• oznaczenie zbiornika lub chronionego urządzenia, jego dopuszczalne ciśnienie i dokumentacja;
• normalny zakres ciśnienia roboczego oraz wymagane ciśnienie zadziałania;
• największy możliwy dopływ sprężonego powietrza przy scenariuszu awaryjnym i warunki, w których go określono;
• medium, temperatura medium i otoczenia oraz informacje o kondensacie i zanieczyszczeniach;
• przeciwciśnienie, sposób odprowadzenia powietrza i miejsce bezpiecznego wyrzutu;
• gwint, dostępna przestrzeń, planowane położenie montażowe i możliwość odcięcia poszczególnych części instalacji;
• wymagane dokumenty, oznaczenia, plomby oraz zasady kontroli wynikające z dokumentacji urządzenia i jego kwalifikacji.

Jeśli dobierasz także zbiornik lub weryfikujesz cały układ magazynowania powietrza, przejdź do kategorii zbiorników ciśnieniowych do sprężonego powietrza. Przy zapytaniu o zawór podaj powyższe dane i wskaż chronioną część instalacji. Pozwoli to ocenić nastawę, wymaganą zdolność odprowadzania, przyłącze i dokumentację jednego, konkretnego wykonania.