Úvod a klasifikácia bezpečnostných ventilov

Ako inžinier bezpečnostných ventilov s 20-ročnou skúsenosťou mám radosť, že môžem zdieľať poznatky o bezpečnostných ventiloch. Tieto ventily sú nevyhnutné v priemyselných systémoch, kde pôsobia ako posledná obranná línia proti prebytkovému tlaku a zabezpečujú prevádzkovú bezpečnosť.

Bezpečnostné ventily sa široko používajú v mnohých priemyselných odvetviach. V petrochemickom priemysle chránia ropné potrubia, zásobníky a rafinačné zariadenia pred nadmerným tlakom počas ťažby, prepravy a spracovania ropy. Napríklad v destilačnej kolóne rafínie zabraňuje bezpečnostný ventil poškodeniu v prípade náhleho nárastu tlaku spôsobeného neočakávanými zmenami surovín alebo procesných podmienok.

V chemickom priemysle chránia reaktory, nádrže na skladovanie chemikálií a potrubia prepravujúce koroze alebo reaktívne chemikálie. V závode na výrobu hnojív napríklad bezpečnostné ventily na reaktoroch pre syntézu amoniaku zabezpečujú, že tlak neprekročí bezpečné limity, čím sa predchádza nebezpečným reakciám.

Energetický priemysel na nich závisí pri kotloch a parných turbínach. V uhlovom elektrárni bezpečnostné ventily na bubne kotla uvoľňujú nadbytočný tlak, ak sa úroveň vody alebo rýchlosť spaľovania dostanú mimo normálneho rozsahu, čím sa predchádza výbuchom kotla.

Vo farmaceutickom priemysle sú nevyhnutné pre sterilizačné zariadenia a tlakové nádoby používané pri výrobe liekov. Počas výroby injekčných liekov používajú autoklávy bezpečnostné ventily na udržiavanie bezpečného tlaku počas sterilizačných cyklov.

V podstate všade, kde sa tekutiny uchovávajú alebo spracúvajú pod tlakom, sú bezpečnostné ventily nevyhnutné na predchádzanie poruchám zariadení, nehodám a zabezpečenie hladkého chodu priemyselných prevádzok. Keď tlak v systéme presiahne nastavenú hodnotu, bezpečnostný ventil sa automaticky otvorí a vypustí tekutinu, čím zníži tlak. Keď tlak klesne na bezpečnú úroveň, tesne sa zatvorí, aby udržal tlak v systéme.

Klasifikácia bezpečnostných ventilov

Bezpečnostné ventily možno klasifikovať podľa média, ktoré ovládajú, a podľa konštrukčných/pracovných princípov, ako je znázornené na diagrame:

1. Bežný bezpečnostný ventil pre plyn

• Bezpečnostný ventil pre zemný plyn : Navrhnutý pre systémy so zemným plynom, s materiálmi a konštrukciou odolnými voči korózii spôsobenej zložkami zemného plynu. Zabezpečuje bezpečné uvoľňovanie tlaku v potrubí a zariadeniach so zemným plynom.
• Bezpečnostný ventil pre vzduch a dusík : Určený pre systémy so vzduchom a dusíkom, bežne používaný v priemyselnej oblasti, ako je hutníctvo a elektronika, kde je pracovným médiom vzduch alebo dusík.

2. Bezpečnostný ventil pre korózne plyny

• Bezpečnostný ventil pre sirovodík (s membránou a pružinovým mechanizmom) : Sirovodík je vysoce korózny. Štruktúra s kovovou membránou zabraňuje úniku média a pružinový mechanizmus zabezpečuje presnú kontrolu tlaku, používa sa v ropnom a plynárenskom priemysle pri médiách obsahujúcich sirovodík.
• Bezpečnostný ventil pre chlór (s membránou a pružinovým mechanizmom) : Chlór je jedovatý a korózny plyn. Kombinácia membránovej a pružinovej konštrukcie zaručuje tesné uzatvorenie a spoľahlivé uvoľňovanie tlaku v systémoch s chlórom.

3. Bezpečnostný ventil pre nízko hustotné médiá

• Bezpečnostný ventil pre kvapalný amoniak (pružinový, riadený pilotom a s membránou) : Kvapalný amoniak má nízku hustotu a je letokrúly. Riadenie pilotom umožňuje uvoľnenie veľkého množstva média a membrána zabraňuje úniku amoniaku, používa sa v chladiarenskom a chemickom priemysle pri kvapalnom amoniaku.
• Bezpečnostný ventil pre olej (pružinový, riadený pilotom a s membránou) : Pre olejové systémy spĺňa pružinový a riadený dizajn požiadavky na odvzdušnenie pri rôznych viskozitách a tlakoch oleja, pričom balónik zabraňuje úniku oleja.

4. Bezpečnostný ventil pre nasýtenú paru

• Bezpečnostný ventil pre nízkotlakovú nasýtenú paru (pružinový) : Používa sa v nízkotlakových systémoch s nasýtenou parou (napr. malé kotly), pružinový typ je jednoduchý a spoľahlivý pre uvoľňovanie tlaku.
• Bezpečnostný ventil pre stredný tlak nasýtenej pary (pružinový) : Používa sa v aplikáciách so stredným tlakom nasýtenej pary (napr. priemyselné kotly), poskytuje presnú kontrolu tlaku.

5. Bezpečnostný ventil pre prehriatu paru e

• Vysokotlakový bezpečnostný ventil pre elektrárňu (pružinový) : Prispôsobený pre vysokotlakovú prehriatu paru v elektrárňach, s robustnou pružinovou konštrukciou odolnou voči vysokým teplotám a tlakom, zabezpečuje bezpečný prevádzku kotlov a parných turbín v elektrárňach.

6. Bezpečnostný ventil pre plyno-kapalinové zmesi

• Bezpečnostný ventil pre zmes plynu a kvapaliny (riadený typ a s membránou) : Pre systémy so zmesou plynných a kvapalných médií umožňuje riadený typ flexibilné nastavenie tlaku a membrána zabraňuje vzájomnému pôsobeniu média a úniku, používa sa v komplexných chemických reaktoroch.

7. Bezpečnostný ventil pre vysooko toxické médiá

• Bezpečnostný ventil pre kyselinu fluoro­vodíkovú (s membránou) : Kyselina fluoro­vodíková je vysooko toxická a agresívna. Konštrukcia s membránou zabezpečuje žiadny únik kyseliny fluoro­vodíkovej, čím chráni životné prostredie a personál, používa sa v odvetviach spracovávajúcich kyselinu fluoro­vodíkovú.

Záverom možno povedať, že rôzne typy bezpečnostných ventilov boli vyvinuté na spĺňanie špecifických požiadaviek rôznych médií a prevádzkových podmienok a hrajú nenahraditeľnú úlohu pri priemyselnej bezpečnosti.