Пожарные клапаны – это трубные фитинги, которые часто используются в химических производственных объектах. Качество их проектирования и выбора напрямую влияют на безопасность эксплуатации химического производства. Проектирование и подбор пожарных клапанов представляет собой важную и сложную задачу. Сегодня мы расскажем вам о пожарных клапанах: на основе **стандартов** будут рассмотрены этапы выбора пожарных клапанов, принципы их установки, правила монтажа, а также способы их обслуживания и защиты от замерзания. Правила установки пожарных клапанов 1. Установка клапанов для сброса давления Пожарные клапаны для сброса давления устанавливаются на трубопроводах для сброса давления в резервуарах (или цистернах) с целью предотвращения проникновения внешнего огня внутрь резервуаров (или цистерн). Они бывают двух типов: с концевым расположением и обычного типа. Пожарные клапаны для выпуска газа с концевым расположением являются пожарными клапанами, предназначенными для предотвращения взрывов. Обычные пожарные клапаны для выпуска газа делятся на те, что предназначены для предотвращения взрывов, и те, что предназначены для предотвращения детонаций. На резервуарах с фиксированным верхом для жидкостей классов АB и B должны быть установлены пожарные клапаны и вентиляционные клапаны (GB50160-2008) ; Установка противопожарных устройств в резервуарах для хранения нефти осуществляется в соответствии с требованиями «Стандартов проектирования нефтяных складов» (GBJ74-84) ; На резервуарах (и цистернах) для химических масел с температурой вспышки ≤ 43°C на прямых трубопроводах для сброса газов (включая трубопроводы с вентилями) устанавливаются пожарные клапаны ; Когда максимальная рабочая температура вещества в резервуарах (и цистернах) превышает или равна температуре вспышки этого вещества, на трубопроводах для сброса газов (включая трубопроводы с предохранительными клапанами) устанавливаются пожарные устройства. Максимальная рабочая температура пожарного клапана должна учитывать изменения температуры окружающей среды, воздействие солнечных лучей, потерю контроля над нагревательными элементами и другие факторы ; На общем коллекторе для сброса газов от оборудования для онлайн-анализа горючих газов необходимо установить пожарный предохранитель ; На трубопроводах выхлопа двигателей внутреннего сгорания, ведущих в зоны с риском взрыва, необходимо устанавливать пожарные клапаны, а также в других случаях, когда это требуется. 2. Установка пожарных клапанов в трубопроводах. Пожарные клапаны устанавливаются в закрытых трубопроводных системах для предотвращения распространения пламени с одного конца системы на другой. Существуют клапаны, предназначенные для предотвращения взрывов, и клапаны, предназначенные для предотвращения детонаций. В трубопроводах, по которым транспортируются взрывоопасные смеси, способные вызвать взрыв или детонацию (необходимо учитывать ситуации аварийного характера), на входе в устройство приема устанавливаются пожарные клапаны ; В трубопроводах, по которым транспортируются газообразные вещества, способные к самовозгоранию и вызывающие распространение пламени, у входа в приемное оборудование или в тех местах, которые были определены в ходе испытаний как наиболее подходящие для предотвращения взрыва, устанавливаются противопожарные устройства ; Перед тем, как газы из факела попадут в его верхнюю часть, необходимо установить пожарный предохранитель или другие устройства для предотвращения возникновения пожара ; Другие случаи, когда необходимо устанавливать пожарные клапаны на трубопроводах. 3. Шаги выбора пожарного устройства. Выбор пожарного устройства зависит от условий использования: необходимо определить, будет ли это устройство для сброса давления или устройство для защиты трубопроводов. Определить, следует ли использовать пламегаситель против взрывного горения или пламегаситель против детонации. Скорость распространения пламенной волны в трубопроводе зависит от вида среды, местоположения в трубопроводе, а также формы трубопровода между устройством для подавления пламени и источником зажигания. Поэтому диаметр каналов в устройстве для подавления пламени должен быть достаточным для предотвращения распространения пламени в таких условиях. Для этого необходимо определить, следует ли использовать устройство для подавления взрыва или устройство для подавления детонации (обычно это определяется путем испытаний или на основе опыта). Необходимо выбирать подходящий пожарный предохранитель на основе значения MESG среды в реальных условиях эксплуатации, а также технического уровня безопасности смеси взрывоопасных газов по критерию MESG. Основным принципом выбора пожарного устройства является требование, чтобы значение MESG среды в условиях ее эксплуатации было выше, чем значение MESG, указанное в сертификате пожарного устройства. Для газовых смесей, состоящих из нескольких горючих газов, необходимо протестировать используемые пожарные устройства с целью определения значения MESG для таких смесей. Если условия испытаний отсутствуют, то для определения пламегасителя используется наименьшее значение MESG среди всех компонентов смеси. 4. Скорость пламени в противопожарном устройстве определяется на основе скорости пламени в среде. Под скоростью пламени подразумевается скорость на входе в противопожарное устройство. Она зависит от свойств среды и условий эксплуатации (температура, давление, диаметр трубы, длина и форма трубопровода, место установки и т. д.). Если таких данных нет, необходимо провести лабораторные испытания. В сертификате пожарного устройства должна быть указана максимальная скорость пламени, которую оно способно сдерживать. Принцип работы пожарного устройства заключается в том, что скорость пламени в среде должна быть меньше максимальной скорости пламени, указанной в сертификате. 5. Проверка падения давления в противопожарном устройстве. После первоначального выбора противопожарного устройства согласно вышеуказанным шагам необходимо, исходя из модели выбранного устройства и скорости потока жидкости/газа в трубопроводе, ознакомиться с графиком «Скорость потока – падение давления», приведенным в технической документации к данному устройству, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям к падению давления, предъявляемым процессом. Принципы выбора пожарного клапана: 1. Корпус пожарного клапана должен выдерживать давление среды и допустимую температуру, а также быть устойчивым к коррозии, вызванной средой. 2. У наполнителя должна быть определенная прочность, и он не должен вступать в химическую реакцию с средой. 3. Тип конструкции пожарного устройства выбирается в основном в зависимости от химических свойств среды, температуры и давления: при давлении, не превышающем 1,0 МПа, и температуре ниже 80°C обычно используются пожарные устройства из оцинкованной стальной проволоки или сетки. Для специальных сред, таких как ацетиленовые трубопроводы, особенно высоконапорных ацетиленовых трубопроводов с давлением свыше 0,15 МПа, должны использоваться специальные пожароустойчивые устройства; при допустимом рабочем давлении до 2,5 МПа требования к их изготовлению становятся ещё более строгими. 4. Скорость тушения пламени у выбранного пожарного устройства должна быть выше, чем скорость распространения пламени в месте его установки. 5. В трубопроводах для подачи горючих газов, соединенных с горелками, при отсутствии других устройств защиты от обратного зажигания должны быть установлены пламегасители. Принципы их выбора заключаются в следующем: для предотвращения распространения пламени с подзвуковой скоростью следует использовать противовзрывные пожарные устройства; место их установки должно находиться как можно ближе к источнику огня ; Для предотвращения распространения пламени со скоростью звука или выше необходимо использовать пожарные устройства, предназначенные для сдерживания детонации. Кроме того, такие устройства должны быть установлены на достаточном расстоянии от источника огня. Минимальное расстояние установки взрывозащитных предохранителей различного номинального диаметра от источника огня можно найти в приведенной ниже таблице. Таблица минимального расстояния установки взрывозащитных противопожарных устройств от источника огня. Номинальный диаметр трубы DN, минимальное расстояние установки L (м): 15 – 0,5; 20 – 1,0; 25 – 1,5; 32 – 2,0; 40 – 3,0; 50 – 4,0; 65 – 6,0; 80 – 8,0; 100 – 10,0; 125 – 10,0; 150 – 10,0; 200 – 10,0. 6. При использовании противопожарных устройств в холодных регионах следует использовать корпуса с нагревательными элементами или применять другие способы обеспечения тепла. 7. В особых случаях по мере необходимости можно использовать пожарные клапаны, оснащенные трубами для промывки, манометрами, отверстиями для слива и другими разъемами. 8. Пожарный клапан, устанавливаемый на конце трубы: при номинальном диаметре трубы менее DN50 целесообразно использовать резьбовое соединение ; При номинальном диаметре трубы, превышающем DN50, целесообразно использовать соединение с фланцами. 9. Пожарные клапаны, устанавливаемые в трубопроводах, следует соединять с помощью фланцев. 10. Пожарный клапан, установленный на конце трубы, должен иметь защитную крышку против дождя и ветра, которая может открываться автоматически или быть фиксированной. Основные характеристики пожарного устройства: 1. У корпуса пожарного устройства, установленного на трубопроводах или оборудовании под давлением, должна быть способность выдерживать давление, не меньшее по величине, чем при испытаниях трубопровода, причем без утечек, трещин или постоянных деформаций ; Корпус противопожарного устройства, установленного на резервуарах для хранения нефти, должен выдерживать давление не менее 0,9 МПа без утечек, трещин или постоянных деформаций. 2. Пожарный предохранитель должен способствовать предотвращению взрыва 13 раз подряд, причем каждый раз должен эффективно сдерживать возникновение пламени. 3. Пожарный клапан должен выдерживать испытание на горение в течение 1 часа без возникновения зажигания. 4. Потери давления жидкости в пожарном клапане не должны превышать значения, указанные в таблице ниже. Таблица допустимых потерь давления. Давление в трубопроводах и оборудовании/Па: 295, 540, 800, 980, 1300, 1765, 2000. Потери давления/Па: 10, 11, 16, 20, 26, 36, 40. (5) Производительность вентиляции пожарного клапана должна быть не меньше значения, указанного в таблице ниже. Минимальный расход воздуха у пожарного клапана. Номинальный диаметр (DN): 50, 80, 100, 150, 200, 250. Расход воздуха (м³/ч): 150, 300, 500, 1000, 1800, 2800