Клапаны предохранительные гидравлические КПГ: назначение, устройство и типоразмеры
Клапаны предохранительные гидравлические КПГ: назначение, устройство и типоразмеры
Клапан предохранительный гидравлический КПГ — важнейший элемент аварийной защиты вертикальных стальных резервуаров (РВС) с нефтью и нефтепродуктами. Он предохраняет резервуар от разрушения при недопустимом повышении давления или образовании вакуума в газовом пространстве и срабатывает в аварийном режиме — при отказе основного дыхательного клапана. В этой статье разберём принцип работы клапана КПГ, его конструкцию, технические характеристики и типоразмеры.
Назначение клапана КПГ
Клапан предохранительный гидравлический (КПГ) предназначен для:
- защиты вертикальных резервуаров с нефтепродуктами от повышенного давления газовоздушного пространства и предотвращения разрушения ёмкости;
- сброса избыточного давления и компенсации вакуума в аварийной ситуации;
- резервирования дыхательной системы — клапан КПГ срабатывает, когда основной механический дыхательный клапан выходит из строя или не справляется с расходом.
Клапан КПГ используется в комплекте с механическими дыхательными клапанами (НКДМ, КДМ, КДС) и устанавливается на резервуары с рабочим давлением 6–25 кПа. Изготавливается из искробезопасных материалов, что критично для взрывопожароопасных сред.
Принцип работы: гидравлический затвор
Главная особенность клапана КПГ — принцип гидравлического (жидкостного) затвора. В отличие от механических клапанов с тарелками, здесь роль запорного элемента выполняет слой незамерзающей жидкости.
Как это работает:
- В корпус клапана заливается незамерзающая, неиспаряющаяся и маловязкая жидкость — раствор глицерина, этиленгликоль или трансформаторное масло. Она образует гидравлический затвор.
- При повышении давления пары нефтепродукта давят на поверхность жидкости в затворе. Когда давление превышает заданное значение, жидкость продавливается, и излишние газы прорываются через затвор в атмосферу.
- При образовании вакуума процесс идёт в обратную сторону — атмосферный воздух проходит через затвор внутрь резервуара, компенсируя разрежение.
- После выравнивания давления жидкость возвращается в исходное положение, вновь герметизируя газовое пространство.
Такой принцип обеспечивает надёжное срабатывание без трущихся и залипающих деталей — гидрозатвор не «примерзает» и не заклинивает.
Устройство клапана КПГ
Гидравлический предохранительный клапан состоит из следующих основных элементов:
- корпус клапана с полостью для жидкости гидрозатвора;
- присоединительный патрубок и фланец для монтажа на резервуар;
- чаша (ванна) гидрозатвора с заливаемой жидкостью;
- направляющие перегородки, формирующие каналы прохода газов и воздуха;
- защитный кожух (крыша) от попадания осадков;
- сетчатые кассеты для гашения возможного пламени (в исполнениях со встроенным огнепреградителем — модификация КПГ-К).
В качестве жидкости гидрозатвора применяют трансформаторное масло либо незамерзающие составы (раствор глицерина, этиленгликоль) — в зависимости от климата эксплуатации.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Давление срабатывания | не более 1961 Па (200 мм вод. ст.) |
| Вакуум срабатывания | не более 392 Па (40 мм вод. ст.) |
| Рабочее давление резервуара | 6–25 кПа |
| Жидкость гидрозатвора | трансформаторное масло / раствор глицерина / этиленгликоль |
| Материал | искробезопасный |
| Климатическое исполнение | У и УХЛ категория 1 по ГОСТ 15150-69 |
Типоразмеры клапанов КПГ
Клапаны КПГ различаются по диаметру условного прохода (число в маркировке) и, соответственно, по пропускной способности. Ниже — сводная таблица характеристик по всем типоразмерам.
| Модель | DN, мм | Пропускная способность, м³/ч | Объём жидкости гидрозатвора, л | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| Клапан КПГ-100 | 100 | до 200 | 15 | 79 |
| Клапан КПГ-150 | 150 | до 500 | 15 | 86 |
| Клапан КПГ-200 | 200 | до 900 | 22 | 87 |
| Клапан КПГ-250 | 250 | до 1500 | 22 | 93 |
| Клапан КПГ-350 | 350 | до 2700 | 46,5 | 150 |
Клапан КПГ-100
Клапан КПГ-100 — базовый типоразмер с условным проходом 100 мм и пропускной способностью до 200 м³/ч. Объём жидкости гидрозатвора — 15 л, масса — 79 кг. Применяется на резервуарах небольшого объёма с умеренной интенсивностью операций. Компактное и экономичное решение для аварийной защиты малых ёмкостей.
Клапан КПГ-150
Клапан КПГ-150 — модель с условным проходом 150 мм и пропускной способностью до 500 м³/ч. Объём гидрозатвора — 15 л, масса — 86 кг. Один из востребованных типоразмеров для резервуаров среднего объёма, где требуется повышенная производительность аварийного сброса.
Клапан КПГ-200
Клапан КПГ-200 — клапан с условным проходом 200 мм и пропускной способностью до 900 м³/ч. Объём заливаемой жидкости — 22 л, масса — 87 кг. Обеспечивает защиту резервуаров с интенсивными приёмо-раздаточными операциями и повышенными расходами паровоздушной смеси.
Клапан КПГ-250
Клапан КПГ-250 — модель с условным проходом 250 мм и пропускной способностью до 1500 м³/ч. Объём гидрозатвора — 22 л, масса — 93 кг. Применяется на крупных резервуарах, где базовой производительности меньших типоразмеров недостаточно для аварийного сброса давления.
Клапан КПГ-350
Клапан КПГ-350 — самый крупный типоразмер линейки с условным проходом 350 мм и максимальной пропускной способностью до 2700 м³/ч. Объём жидкости гидрозатвора — 46,5 л, масса — 150 кг. Предназначен для резервуаров большого объёма (РВС-5000 и выше) с максимальными расходами, обеспечивая надёжную защиту от разрушения даже при интенсивных «больших дыханиях».
Как выбрать клапан предохранительный КПГ
При подборе гидравлического клапана учитывайте следующие критерии:
- Пропускная способность — должна соответствовать максимальной производительности приёмо-раздаточных операций и характеристикам основного дыхательного клапана.
- Условный проход патрубка резервуара (DN 100–350 мм) — клапан подбирается под присоединительный размер.
- Тип основного дыхательного клапана — КПГ работает в паре с НКДМ, КДМ или КДС и резервирует их.
- Климатические условия — для холодных регионов выбирают незамерзающие жидкости гидрозатвора.
- Объём резервуара — чем крупнее ёмкость, тем больший типоразмер требуется.
Заключение
Клапан предохранительный гидравлический КПГ — надёжный элемент аварийной защиты резервуаров, работающий по принципу гидрозатвора и страхующий основную дыхательную систему. Линейка типоразмеров — КПГ-100, КПГ-150, КПГ-200, КПГ-250 и КПГ-350 — позволяет подобрать клапан под любую пропускную способность и присоединительный размер. Изготовление из искробезопасных материалов и отсутствие залипающих механических деталей делают КПГ особенно надёжным средством защиты резервуаров от разрушения при отказе основного клапана.
Подберите пробоотборник под ваш резервуар и условия эксплуатации. Оставьте номер — мы перезвоним и подготовим КП.
Часто задаваемые вопросы о клапанах КПГ
Что такое клапан предохранительный гидравлический КПГ?
КПГ — это гидравлический предохранительный клапан для защиты вертикальных резервуаров с нефтепродуктами от разрушения при недопустимом повышении давления или образовании вакуума. Он работает по принципу гидравлического затвора и срабатывает в аварийном режиме.
Как работает гидравлический затвор в клапане КПГ?
В корпус клапана заливается незамерзающая маловязкая жидкость (трансформаторное масло, раствор глицерина или этиленгликоль), образующая затвор. При превышении давления газы продавливают жидкость и выходят в атмосферу, а при вакууме воздух через затвор поступает внутрь резервуара.
Чем клапан КПГ отличается от дыхательного клапана КДС?
Дыхательный клапан (КДС) работает постоянно, регулируя «дыхание» резервуара при штатных операциях. КПГ — это аварийный предохранительный клапан, который срабатывает при отказе основного дыхательного клапана и работает с ним в паре.
Какую жидкость заливают в клапан КПГ?
Применяют незамерзающие, неиспаряющиеся и маловязкие жидкости: трансформаторное масло, раствор глицерина или этиленгликоль. Выбор зависит от климатических условий эксплуатации.
Как выбрать типоразмер клапана КПГ?
Выбор зависит от требуемой пропускной способности и условного прохода патрубка. КПГ-100 (до 200 м³/ч) подходит для малых резервуаров, а КПГ-350 (до 2700 м³/ч) — для крупных ёмкостей с интенсивными операциями.
Из какого материала изготавливается клапан КПГ?
Клапаны КПГ изготавливаются из искробезопасных материалов, что необходимо для безопасной работы во взрывопожароопасной среде. Клапаны выпускаются в климатическом исполнении У и УХЛ, категория 1 по ГОСТ 15150-69.
Нужна консультация по подбору гидравлического предохранительного клапана? Свяжитесь с нашими специалистами — поможем выбрать модель по пропускной способности и присоединительным размерам, подготовим коммерческое предложение и обеспечим поставку в любой регион России.
