Úvod a klasifikace pojistných ventilů

Jako inženýr pojistných ventilů s 20letou zkušeností mám radost, že mohu sdílet poznatky o pojistných ventilech. Tyto ventily jsou nezbytné v průmyslových systémech, kde působí jako poslední bariéra proti přetlaku zařízení a zajišťují bezpečnost provozu.

Pojistné ventily se široce používají v mnoha odvětvích. V ropném průmyslu chrání ropovody, zásobníkové nádrže a rafinační zařízení před přetlakem během těžby, dopravy a zpracování ropy. Například na destilační koloně v rafinérii zabrání pojistný ventil poškození, dojde-li k náhlému nárůstu tlaku způsobenému neočekávanými změnami suroviny nebo procesních podmínek.

V chemickém průmyslu chrání reaktory, nádrže na skladování chemikálií a potrubí pro korozivní nebo reaktivní chemikálie. Například ve výrobě hnojiv zajišťují bezpečnostní ventily na amoniakálních syntetických reaktorech, že tlak nepřekročí bezpečné meze, čímž se předchází nebezpečným reakcím.

Energetický průmysl na ně spoléhá u kotlů a parních turbín. V uhelné elektrárně uvolňují bezpečnostní ventily na bubnu kotle nadměrný tlak, pokud dojde k poruše hladiny vody nebo intenzity spalování, a tak zabraňují výbuchu kotle.

Ve farmaceutickém průmyslu jsou nezbytné pro sterilizační zařízení a tlakové nádoby používané při výrobě léků. Během výroby injekčních léků používají autoklávy bezpečnostní ventily k udržování bezpečného tlaku během sterilizačních cyklů.

V podstatě všude, kde jsou kapaliny nebo plyny skladovány či zpracovávány pod tlakem, jsou pojistné ventily klíčové pro prevenci poruch zařízení, nehod a zajištění hladkého chodu průmyslových provozů. Když tlak v systému překročí nastavenou hodnotu, pojistný ventil se automaticky otevře a umožní odvod média, čímž sníží tlak. Jakmile tlak klesne na bezpečnou úroveň, ventil se těsně uzavře, aby udržel provozní tlak systému.

Klasifikace pojistných ventilů

Pojistné ventily lze klasifikovat podle média, se kterým pracují, a podle konstrukčních/provozních principů, jak je znázorněno na schématu:

1. Běžný pojistný ventil pro plyn

• Pojistný ventil pro zemní plyn : Navržen pro systémy se zemním plynem, s materiály a konstrukcí odolnými vůči korozi způsobené složkami zemního plynu. Zajišťuje bezpečné uvolňování tlaku v potrubích a zařízeních se zemním plynem.
• Pojistný ventil pro vzduch a dusík : Uplatnění ve vzduchových a dusíkových systémech, běžně používán v odvětvích jako hutnictví a elektronika, kde je pracovním médiem vzduch nebo dusík.

2. Bezpečnostní ventil pro korozní plyny

• Bezpečnostní ventil pro sirovodík (měchový a pružinový) : Sirovodík je vysoce korozní. Měchová konstrukce zabraňuje úniku média a pružinové provedení zajišťuje přesnou kontrolu tlaku, používá se v ropném a plynárenském průmyslu s médii obsahujícími sirovodík.
• Bezpečnostní ventil pro chlor (měchový a pružinový) : Chlorový plyn je toxický a korozní. Kombinace měchového a pružinového systému zajišťuje těsné uzavření a spolehlivé uvolňování tlaku v systémech s chlorem.

3. Bezpečnostní ventil pro nízkohustotní média

• Bezpečnostní ventil pro kapalný amoniak (pružinový, řízený a měchový) : Kapalný amoniak má nízkou hustotu a je těkavý. Řízený mechanismus umožňuje odlehčení velkého objemu a měch zabraňuje úniku amoniaku, používá se v chladicím a chemickém průmyslu s kapalným amoniakem.
• Bezpečnostní ventil pro olej (pružinový, řízený a měchový) : U olejových systémů splňuje pružinové a řízené provedení požadavky na odlehčení tlaku pro různé viskozity a tlaky oleje, přičemž měch zabraňuje úniku oleje.

4. Bezpečnostní ventil pro sytou páru

• Bezpečnostní ventil pro nízkotlakou sytou páru (pružinový) : Používá se v systémech nízkotlaké syté páry (např. malé kotle), pružinový typ je jednoduchý a spolehlivý pro odlehčení tlaku.
• Bezpečnostní ventil pro středotlakou sytou páru (pružinový) : Používá se v aplikacích středotlaké syté páry (např. průmyslové kotle), poskytuje přesnou regulaci tlaku.

5. Bezpečnostní ventil pro přehřátou páru e

• Bezpečnostní ventil pro vysokotlakou páru elektrárny (pružinový) : Určen pro vysokotlakou přehřátou páru v elektrárnách, robustní pružinová konstrukce odolává vysokým teplotám a tlakům, zajišťuje bezpečný provoz kotlů a parních turbín v elektrárnách.

6. Bezpečnostní ventil pro směs plynu a kapaliny

• Bezpečnostní ventil pro směs plynu a kapaliny (řízený a s běžnou membránou) : Pro systémy se směsí plynů a kapalin umožňuje řízený typ flexibilní nastavení tlaku a běžnová membrána zabraňuje vzájemné interakci a úniku média, používá se v komplexních chemických reaktorech.

7. Bezpečnostní ventil pro vysoce toxická média

• Bezpečnostní ventil pro kyselinu fluorovodíkovou (s běžnovou membránou) : Kyselina fluorovodíková je vysoce toxická a koroze. Konstrukce s běžnovou membránou zajišťuje žádný únik kyseliny fluorovodíkové, čímž chrání životní prostředí a personál, používá se v odvětvích pracujících s kyselinou fluorovodíkovou.

Závěrem lze říci, že různé typy bezpečnostních ventilů jsou vyvíjeny tak, aby splňovaly specifické požadavky různých médií a provozních podmínek, a hrají nepostradatelnou roli v průmyslové bezpečnosti.