Emniyet Ventili Kurulumu

Taşıma, tesis koşulları, boru tesisatı yapılandırması, işaretlemeler ve gürültü hususları dahil olmak üzere önemli kurulum tavsiyeleri.

Yuva sızdırmazlığı

Yuva sızdırmazlığı, bir emniyet ventili seçerken ve kurarken önemli bir husustur, çünkü yalnızca sürekli sistem akışkanı kaybına yol açmakla kalmaz, sızıntı aynı zamanda conta yüzeylerinin bozulmasına neden olabilir ve bu da vananın erken kaldırılmasına yol açabilir. Yuva sızdırmazlığı üç ana faktörden etkilenir; birincisi emniyet ventili özellikleri, ikincisi emniyet ventili kurulumu ve üçüncüsü emniyet ventili çalışması.

Emniyet ventili özellikleri

Metal yuvalı bir vananın kabul edilebilir bir kapanma sağlaması için, conta yüzeylerinin çok iyi bir yüzey kalitesiyle yüksek düzlemlik derecesine sahip olması gerekir. Disk mil üzerinde eklem yapabilmeli ve mil kılavuzu herhangi bir aşırı sürtünme etkisine neden olmamalıdır. Metal yuvalı bir vana için kabul edilebilir bir kapanma için gereken tipik değerler, yüzey kalitesi için 0,5 μm ve düzlemlik için iki optik ışık bandıdır. Ayrıca, makul bir hizmet ömrü için, eşleşen ve conta yüzeylerinin yüksek aşınma direncine sahip olması gerekir. Olağan izolasyon ventillerinin aksine, diske etki eden net kapanma kuvveti nispeten küçüktür, çünkü diske etki eden sistem basıncı ile buna karşı koyan yay kuvveti arasında yalnızca küçük bir fark vardır. Sistem koşullarının izin verdiği durumlarda, kapanmayı iyileştirmek için genellikle vana disklerine dahil edilen esnek veya elastomer contalar kullanılır. Ancak, yumuşak contanın genellikle metal yuvadan daha hasara karşı hassas olduğunun unutulmaması gerekir.

Emniyet ventili kurulumu

Genel tesis devreye alma prosedürünün bir parçası olarak vana ilk kaldırıldığında yuva hasarı sıklıkla meydana gelebilir, çünkü çoğu zaman sistemde kir ve kalıntılar bulunur. Yabancı maddelerin vanadan geçmemesini sağlamak için, emniyet ventili kurulmadan önce sistem yıkanmalı ve vana, kir, ölçek ve kalıntıların birikemeyeceği yere monte edilmelidir. Buhar uygulamalarında, kondensin diskin yukarı akış tarafında birikememesi için vanayı kurarak sızıntı eğilimini azaltmak da önemlidir. Bu, Şekil 9.5.1’de gösterildiği gibi emniyet ventili buhar borusunun üzerine takılarak gerçekleştirilebilir. Emniyet ventilleri borunun altına takıldığında, buhar yoğuşur, boruyu doldurur ve emniyet ventili yuvasının yukarı akış tarafını ıslatır. Bu tip kurulum önerilmez ancak referans amaçlı olarak Şekil 9.5.2’de gösterilmiştir. Ayrıca, aşağı akış boru tesisatının Şekil 9.5.3’te gösterildiği gibi, aşağı akış taşkınını (aynı zamanda korozyon ve sızıntıyı da teşvik edebilen) önlemek için her zaman iyi drene edilmesini sağlamak çok önemlidir.

Emniyet ventili çalışması

Yuva yüzeyinde kir veya ölçek oturduğunda da sızıntı yaşanabilir. Bu genellikle sigorta şirketleri ve rutin bakım programları tarafından talep edilen periyodik kaldırma sırasında meydana gelir. Kolun daha fazla kaldırılması, genellikle yuva yüzeyinde olabilecek herhangi bir kiri temizleyecektir. Emniyet ventili yuva sızıntı sorunlarının büyük çoğunluğu ilk üretim ve testten sonra meydana gelir. Bu sorunlar tipik olarak taşıma sırasında hasardan ve bazen kötü kullanım ve kontaminasyondan veya kötü kurulumdan kaynaklanır. Çoğu emniyet ventili standardı ayrıntılı kapanma parametreleri içermez. Bunu yapan standartlar için, gereksinimler ve önerilen test prosedürleri genellikle emniyet ventili endüstrisinde yaygın olarak kullanılan API 527 standardına dayanır. Havada ayarlanmış vanaları test etme prosedürü, vanayı havada ayar basıncının %90’ında tutarken tüm ikincil sızıntı yollarını bloke etmeyi içerir (Şekil 9.5.4’e bakınız). Emniyet ventili çıkışı, 6 mm iç çapa sahip bir boruya bağlanır ve borunun ucu uygun, şeffaf bir kapta bulunan suyun yüzeyinin 12,7 mm altında tutulur. Bu tüpten dakika başına deşarj edilen baloncuk sayısı ölçülür. 70 bar g’nin altında ayarlanmış çoğu vana için, kabul kriteri dakikada 20 baloncuktur. Buhar veya su üzerinde ayarlanmış vanalar için, sızıntı hızı对应的 ayar ortamı kullanılarak değerlendirilmelidir. Buhar için, üç dakikalık bir stabilizasyon döneminden sonra bir dakika boyunca siyah bir zeminde görünür sızıntı gözlenmemelidir. Su durumunda, orifis alanına bağlı olarak, nominal giriş çapı inç başına saatte 10 ml’lik küçük bir sızıntı izni vardır. Yukarıdaki prosedür zaman alıcı olabilir, bu nedenle üreticilerin API 527’de belirlenen parametrelerle kalibre edilmiş hassas akış ölçüm ekipmanı kullanma gibi alternatif yöntemlerle test yapması oldukça yaygındır. Hiçbir koşulda, yuva sızdırmazlığını artırmak için rahatlama koluna ek yük uygulanmamalı veya vana kelepçelenmemelidir. ****Bu, çalışma özelliklerini etkileyecek ve emniyet ventili aşırı basınç koşullarında kaldıramayabilir. Kabul edilemez düzeyde yuva sızıntısı varsa, vana yenilenebilir veya onarılabilir, ancak yalnızca üreticinin onayıyla çalışan yetkili personel ve üretici tarafından sağlanan bilgiler kullanılarak yapılabilir. Genellikle sağlanan yedek parçalar arasında yaylar, diskler ve nozullar, esnek contalar ve conta keçeleri bulunur. Birçok vananın çıkarılamayan yuva halkaları vardır ve bunlar bazen gövdede yeniden profilenebilir ve yeniden sıyrılabilir. Ancak, yuva orifis boyutunun orijinal çizimlere tam olarak uygun şekilde korunması önemlidir, çünkü bu etkin alanı değiştirebilir ve dolayısıyla ayar basıncını etkileyebilir. Diskin gövde içindeki yuvaya doğrudan sıyrılması kabul edilemez, çünkü disk üzerinde bir oluk oluşturulur ve bu kaldırma sonrasında tutarlı bir kapanmayı önler. Esnek contalı vanalar durumunda, genellikle conta (normalde bir ‘O’ halkası veya disk) disk tertibatında değiştirilebilir. Bağımsız Otorite Onayı korunacaksa, onarıcının üreticinin onaylı temsilcisi olarak çalışması zorunludur. ASME onaylı vanalar için, onarıcı Ulusal Kurul tarafından bağımsız olarak onaylanmalıdır ve ardından bir vananın onarıldığını gösteren ‘VR’ damgasını uygulamaya yetkilidir.

İşaretleme

Emniyet ventili standartları, genellikle vanada bulunması gereken bilgiler hakkında çok spesifikdir. İşaretleme, genellikle dökülmüş veya damgalanmış kabuk üzerinde ve vanaya sıkıca bağlanması gereken isim plakasında zorunludur. Gereken bilginin genel özeti aşağıda listelenmiştir: Kabukta:

Boyut tanımı.
Kabuğun malzeme tanımı.
Üreticinin adı veya ticari markası.
Akış yönü oku. Tanımlama plakasında:
Ayar basıncı (Avrupa ventilleri için bar g ve ASME ventilleri için psi g olarak).
İlgili standardın numarası (veya ilgili ASME damgası).
Üreticinin model tip referansı.
Düşürülmüş deşarj katsayısı veya sertifikalı kapasite.
Akış alanı.
Kaldırma ve aşırı basınç.
Üretim tarihi veya referans numarası. Ulusal Kurul onaylı ASME damgaları aşağıdaki gibi uygulanır: V ASME I onaylı emniyet tahliye ventilleri. UV ASME VIII onaylı emniyet tahliye ventilleri. UD ASME VIII onaylı patlama disk cihazları. NV ASME III onaylı basınç tahliye ventilleri. VR Basınç tahliye ventillerinin yetkili onarımcısı. Tablo 9.5.1, TÜV tarafından gerektirilen işaretleme sistemini ve Tablo 9.5.2 akış referans harflerini ayrıntılarıyla gösterir.

Kurulum

Emniyet ventilleri hassas güvenlik ekipmanlarıdır; dar toleranslara ayarlanmıştır ve hassas şekilde işlenmiş iç parçalara sahiptir. Kötü muamele veya yanlış kurulumda hizalanma ve hasara karşı hassastırlar. Ventiller mümkünse dik olarak taşınmalı ve asla rahatlama kolundan taşınmamalı veya kaldırılmamalıdır. Ayrıca, koruyucu tıkaçlar ve flanş koruyucuları gerçek kuruluma kadar çıkarılmamalıdır. Vana hareketi sırasında, önemli iç hasara veya hizasızlığa neden olabilecek aşırı şoka maruz kalmamasına dikkat edilmelidir.

Giriş boru tesisatı

Giriş boru tesisatını tasarlarken, ana hususlardan biri bu boru tesisatındaki basınç düşüşünün en aza indirilmesini sağlamaktır. EN ISO 4126, deşarj sırasında basınç düşüşünün ayar basıncının %3’ünün altında tutulmasını önerir. Emniyet ventilleri kısa ‘cırt’ bağlantılar kullanılarak bağlandığında, giriş boru tesisatı en az emniyet ventili giriş bağlantısı kadar büyük olmalıdır. Daha büyük hatlar veya dirsek içeren herhangi bir hat için, dal bağlantısı emniyet ventili giriş bağlantısından en az iki boru boyutu büyük olmalı ve bu noktada emniyet ventili giriş boyutuna indirilmelidir (Şekil 9.5.5a’ya bakınız). Aşırı basınç kaybı ‘titreşime’ yol açabilir, bu da kapasitede azalmaya ve yuva yüzeylerine ve vananın diğer parçalarına hasara neden olabilir. Girişteki basınç kaybını azaltmak için aşağıdaki yöntemler benimsenebilir:

Boru çapını artırın. (Şekil 9.5.5 (a)‘ya bakınız).
Köşelerin uygun şekilde yuvarlatıldığından emin olun. EN ISO 4126: Bölüm 1 standardı, köşelerin çapın en az dörtte biri yarıçapa sahip olmasını önerir (Şekil 9.5.5 (b)‘ye bakınız).
Giriş borusu uzunluğunu azaltın.
Vanayı herhangi bir yakınsayan veya ıraksayan ‘Y’ fittingsinden veya herhangi bir dirsekten en az 8 ila 10 boru çapı aşağı akışa kurun (Şekil 9.5.5 (c)‘ye bakınız).
Emniyet ventili dalını buhar hattının alt tarafından bir dalın tam karşısına asla kurmayın.
Giriş boru tesisatında çıkış dallarından (diğer prosesler için gibi) kaçının, çünkü bu basınç düşüşünü artıracaktır. Emniyet ventilleri her zaman kapak dikey yukarı bakacak şekilde kurulmalıdır. Vanayı başka herhangi bir yönde kurmak performans özelliklerini etkileyebilir. API Tavsiye Edilen Uygulama 520 yönergeleri ayrıca, emniyet ventili normalde akış olmayan uzun yatay bir borunun ucuna kurulmaması gerektiğini belirtir. Bu, boruda yabancı madde veya kondens birikmesine yol açabilir ve bu da vanaya gereksiz hasara neden olabilir veya çalışmasını engelleyebilir.

Çıkış boru tesisatı

İki olası deşarj sistemi tipi vardır - açık ve kapalı. Açık sistem doğrudan atmosfere deşarj ederken, kapalı sistem diğer emniyet ventilleriyle birlikte bir manifolda deşarj eder. Deşarj boru tesisatının buhar ve gaz sistemleri için yükselmesi, sıvılar için ise düşmesi önerilir. Yatay boru tesisatı, vanadan uzağa en az 100’de 1’lik bir aşağı eğime sahip olmalı ve herhangi bir deşarjın kendi kendine drene olmasını sağlamalıdır. Herhangi bir yükselen deşarj boru tesisatını drene etmek önemlidir. Dikey yükselişler ayrı drenaj gerektirecektir. Not: tüm sistem drenaj noktaları aynı önlemlere tabidir, özellikle vana performansının etkilenmemesi ve herhangi bir akışkanın güvenli bir yere deşarj edilmesi gerekir. Akışkanın emniyet ventilinin aşağı akış tarafında birikememesini sağlamak çok önemlidir, çünkü bu performansını bozacak ve yay ve iç parçaların korozyonuna neden olacaktır. Birçok emniyet ventili bir gövde drenaj bağlantısı ile sağlanır, bu kullanılmazsa veya sağlanmazsa, vana çıkışına yakın bir yere küçük çaplı bir drenaj takılmalıdır (Şekil 9.5.3’e bakınız). Kapalı sistemlerdeki ana endişelerden biri, deşarj sistemindeki basınç düşüşü veya birikim arka basıncıdır. Modül 9.2’de belirtildiği gibi, bu bir emniyet ventili performansını büyük ölçüde etkileyebilir. EN ISO 4126: Bölüm 1 standardı, basınç düşüşünün ayar basıncının %10’unun altında tutulması gerektiğini belirtir. Bunu başarmak için, deşarj borusu Denklem 9.5.1 kullanılarak boyutlandırılabilir. Basınç (P), ilgili standarda göre maksimum izin verilen basınç düşüşü olarak alınmalıdır. EN ISO 4126: Bölüm 1 durumunda, bu ayar basıncının %10’u olur ve vg bu basınçta alınır. Örnek 9.5.1 1 000 kg/s doymuş buhar deşarj etmesi gereken bir emniyet ventili için deşarj boru tesisatının nominal çapını hesaplayın; verilen bilgiye göre buhar, eşdeğer uzunluğu 25 m olan boru tesisatı aracılığıyla havalandırmalı bir tanka deşarj edilecektir. Emniyet ventili ayar basıncı 10 bar g ve kabul edilebilir arka basınç ayar basıncının %10’udur. (Tank havalandırması boyunca sıfır basınç düşüşü varsayın). Cevap: Maksimum %10 arka basınca izin verilirse, emniyet ventili çıkışındaki gösterge basıncı şöyle olacaktır: Bu nedenle, emniyet ventili çıkışına bağlı boru tesisatı en az 54 mm iç çapa sahip olmalıdır. Çizelge 40 borusuyla bu, DN65 boru gerektirecektir. Arka basıncı ayar basıncının %10’unun altına düşürmek mümkün değilse, dengeli bir emniyet ventili kullanılmalıdır. Dengeli emniyet ventilleri kapaklarının atmosfere havalandırılmasını gerektirir. Dengeli körük tipi durumunda, proses akışkanı deşarjı olmayacağından doğrudan atmosfere havalandırılabilirler. Ana tasarım hususu, bu havalandırmanın yabancı madde veya buz tarafından tıkanmayacağından emin olmaktır. Dengeli piston tipi ile, proses akışkanının kapak havalandırmasından deşarj edilebileceği gerçeği dikkate alınmalıdır. Basınçlı bir sisteme deşarj ediliyorsa, havalandırma, pistonun üzerinde arka basınç bulunmayacak şekilde uygun boyutta olmalıdır. Doğrudan atmosfere deşarj için bir binanın dışına kurulan emniyet ventilleri bir kapak kullanılarak örtülmelidir. Kapak, akışkanın deşarj edilmesine izin verir, ancak deşarj boru tesisatında arka basıncı etkileyebilecek kir ve diğer kalıntıların birikmesini önler. Kapak da arka basıncı etkilemeyecek şekilde tasarlanmalıdır.

Manifoldlar

Manifoldlar, en kötü durumda (yani manifold vanalarının tümü deşarj yaptığında), boru tesisatının kabul edilemez arka basınç seviyeleri oluşturmadan başa çıkabilecek kadar büyük olacak şekilde boyutlandırılmalıdır. Manifold hacmi ideal olarak her vana çıkışında artmalı ve bu bağlantılar manifolda akış yönüne en fazla 45° açıyla girmelidir (Şekil 9.5.6’ya bakınız). Manifold ayrıca uygun şekilde sabitlenmeli ve gerektiğinde drene edilmelidir. Buhar uygulamaları için, manifold kullanımı genellikle önerilmez, ancak tasarım ve kurulumun tüm yönlerine uygun değerlendirme yapılırsa kullanılabilirler.

Deşarj sırasındaki reaksiyon kuvvetleri

Açık sistemlerde, vana kaldırıldığında deşarj sisteminde oluşan reaksiyon kuvvetlerinin etkilerine dikkatle bakılmalıdır. Bu sistemlerde, deşarj yönünün tersine etki eden önemli bir bileşke kuvvet olacaktır. Bu reaksiyon kuvvetlerinin vanaya veya giriş bağlantısına aşırı yükler uygulamasını önlemek önemlidir, çünkü giriş boru tesisatına hasar verebilirler. Reaksiyon kuvvetlerinin büyüklüğü Denklem 9.5.2’deki formül kullanılarak hesaplanabilir: Reaksiyon kuvvetleri genellikle 75 mm’den küçük nominal çapa sahip emniyet ventilleri için küçüktür, ancak bundan daha büyük emniyet ventilleri genellikle vananın sabitlenmesine izin vermek için gövdede bir reaksiyon çubuğu için montaj flanşlarına sahiptir. Bu reaksiyon kuvvetleri kapalı sistemlerde genellikle ihmal edilebilir ve bu nedenle göz ardı edilebilir. Reaksiyon kuvvetlerinin büyüklüğüne bakılmaksızın, emniyet ventilinin kendisi asla deşarj boru tesisatını desteklemek için güvenilmemeli ve deşarj boru tesisatının ağırlığına karşı koymak için bir destek sağlanmalıdır. Bu destek, havalandırma borusu eksenine mümkün olduğunca yakın konumlandırılmalıdır (Şekil 9.5.7’ye bakınız). Şekiller 9.5.8 ve 9.5.9, hem açık hem de kapalı sistemler için tipik emniyet ventili kurulumlarını gösterir.

Değiştirme ventilleri

Değiştirme ventilleri (Şekil 9.5.10’e bakınız), iki vananın yan yana monte edilmesine izin verir, biri hizmette ve biri izole edilmiş. Bu, korunan kabın hizmet kesintisi olmadan düzenli bakım yapılabilmesi anlamına gelir. Değiştirme ventilleri, çalıştırıldığarda geçiş alanının asla kısıtlanmayacağı şekilde tasarlanmıştır. Değiştirme ventilleri ayrıca deşarj boru tesisatının tekrarlanmasını önlemek için emniyet ventili çıkışlarını bağlamak için de kullanılabilir. Hem giriş hem de çıkış değiştirme ventillerinin hareketi güvenlik nedenleriyle sınırlı ve senkronize olmalıdır. Bu genellikle her iki el çarkını birbirine bağlayan bir zincir tahrik sistemi aracılığıyla yapılır. Emniyet ventili giriş basınç düşüşü belirlenirken, değiştirme vanasının neden olduğu basınç kaybı dikkate alınmalıdır ve bu ayar basıncının %3’ü ile sınırlandırılmalıdır.

Gürültü emisyonu

Bir emniyet ventili deşarjı sık sık gerçekleşmemesi gerekse de, gerçekleştiğinde üretilen gürültü sıklıkla önemli olabilir. Bu nedenle, ilgili sağlık ve güvenlik düzenlemesi seviyelerinin aşılmamasını sağlamak için emniyet ventillerinin ses seviyesinin belirlenmesi gerekir. Sesli akış nozul deşarjı varsayılarak, flanş çıkışında desibel cinsinden ses seviyesinin yaklaşık bir değeri LP, Denklem 9.5.3’te verilen formül kullanılarak hesaplanabilir (Kaynak API 521). Gürültü seviyesini azaltmanın birkaç yolu vardır, en basiti daha büyük çaplı deşarj boruları kullanmak veya deşarj borusunu yalıtmaktır (ancak vana yalıtılmamalıdır). Ayrıca aşırı durumlarda susturucu kullanılmasına da izin verilir, bu durumda üretilen herhangi bir arka basınç dikkate alınmalıdır.