В современных промышленных системах, транспортирующих газ, пар или жидкости, ключевую роль играет не только контроль давления, но и возможность мгновенной аварийной остановки потока по сигналу от внешних систем безопасности. Именно эту функцию выполняют предохранительные запорные клапаны с электромагнитным управлением серий ПКНЭ, ПКВЭ, ПКЭН и ПКЭВ. Эти устройства являются важнейшим элементом защиты технологических линий, резервуаров и магистралей, работающих в связке с датчиками загазованности, пламени, контроля уровня или других аварийных параметров.
Назначение и принцип действия
Клапаны серий ПКНЭ/ПКВЭ и ПКЭН/ПКЭВ — это нормально-открытая (НО) и нормально-закрытая (НЗ) трубопроводная арматура с электромагнитным (соленоидным) приводом. Их основная задача — быстрое и полное перекрытие потока рабочей среды не по факту превышения давления в трубопроводе (это функция других устройств — предохранительных сбросных клапанов), а по команде от внешней системы контроля и автоматики.
Важнейший принцип: данные клапаны не контролируют и не измеряют давление в линии самостоятельно. Они являются исполнительными механизмами, получающими сигнал "тревоги" от внешних датчиков или контроллеров.
Ключевая особенность срабатывания : В наиболее распространённой и безопасной конфигурации "срыв питания" (или "de-energize to trip") электромагнитный клапан срабатывает только при отключении питания 220В. В штатном режиме катушка электромагнита находится под напряжением, удерживая клапан в рабочем положении (открытом для НО или закрытом для НЗ). При возникновении аварийной ситуации (например, срабатывание датчика газа) контроллер не подаёт сигнал, а разрывает цепь питания электромагнита клапана. Это приводит к его мгновенному срабатыванию под действием возвратной пружины: нормально-открытый клапан закрывается, перекрывая поток, а нормально-закрытый — открывается для сброса. Такая логика обеспечивает максимальную безопасность, так как срабатывание происходит и при обрыве проводов, и при отключении электроэнергии, и при получении аварийного сигнала.
· ПКНЭ, ПКВЭ — клапаны нормально-открытые (НО). Электромагнит удерживает их в открытом состоянии. При снятии напряжения с катушки клапан аварийно закрывается.
· ПКЭН, ПКЭВ — клапаны нормально-закрытые (НЗ). Электромагнит удерживает их в закрытом состоянии. При снятии напряжения клапан открывается (чаще используется для аварийного сброса или вентиляции).
Материалы корпусов : эволюция от чугуна к стали и алюминию
Материал корпуса клапана определяется средой, давлением, диаметром и экономическими соображениями. В производстве электромагнитных запорных клапанов за последние десятилетия произошли значительные изменения.
1. Чугунные корпуса : Классический материал для промышленной арматуры среднего давления. Однако для серий ПКНЭ, ПКВЭ, ПКЭН, ПКЭВ массовое производство клапанов с чугунными корпусами было прекращено более 15 лет назад. Основными причинами стали большой вес, относительно сложная технология литья и ограничения по применению в некоторых агрессивных средах. Чугунные аналоги можно встретить лишь на старых, ещё действующих объектах.
2. Алюминиевые корпуса : В настоящее время это стандартное и наиболее распространённое решение для серийного производства клапанов средних диаметров. Алюминиевые сплавы (например, АК7ч) позволяют создавать корпуса, которые:
· Значительно легче чугунных, что упрощает монтаж и обслуживание.
· Имеют хорошие показатели коррозионной стойкости ко многим газам и неагрессивным средам.
· Отлично поддаются механической обработке, обеспечивая высокую точность посадочных мест.
· Экономически эффективны при серийном производстве методом литья под давлением.
Стандартный ряд диаметров условного прохода (Ду) для клапанов с алюминиевыми корпусами чаще всего включает 50, 100 и 200 мм, что покрывает потребности большинства типовых технологических линий и вводов.
3. Стальные сварные корпуса : Это решение для задач, выходящих за рамки стандарта. Если алюминиевые корпуса серийно выпускаются в ограниченном диапазоне диаметров, то технология изготовления корпусов из стали (чаще всего углеродистой или нержавеющей) методом сварки из штампованных или катаных заготовок открывает практически неограниченные возможности по размерам. Таким способом изготавливаются клапаны под конкретные проекты, начиная от стандартных Ду 50 и заканчивая Ду 700 мм и более. Стальные корпуса незаменимы для:
· Очень высоких рабочих давлений (Ру160 и выше).
· Агрессивных сред, где требуется применение нержавеющих сталей (12Х18Н10Т и аналоги).
· Нестандартных условий монтажа или специальных технических требований заказчика.
Конструктивные особенности и применение
Конструктивно клапаны данных серий представляют собой проходную арматуру, в которой поток перекрывается тарельчатым золотником, размещённым на штоке, связанном с сердечником электромагнита. Герметичность в закрытом положении обеспечивается уплотнительной парой (чаще всего металл по металлу или с применением фторопластовых колец).
Области применения чрезвычайно широки :
· Газораспределительные системы: Установка на вводах в здания, котельные, перед газовыми котлами и технологическими линиями. Срабатывание по сигналу от датчиков загазованности метаном или пропаном.
· Промышленная безопасность: Защита технологических установок в нефтегазовой, химической, металлургической отраслях. Связь с системами контроля пламени, давления, температуры.
· Системы вентиляции и дымоудаления: Аварийное закрытие/открытие огнезадерживающих клапанов или вентиляционных каналов.
· Общепромышленное применение: В составе автоматических линий, где требуется дистанционное аварийное отключение участка трубопровода.
Заключение
Клапаны предохранительные запорные с электромагнитом серий ПКНЭ, ПКВЭ, ПКЭН, ПКЭВ являются неотъемлемым элементом современной промышленной безопасности, построенной на принципе пассивной защиты ("отказ в безопасную сторону"). Переход от чугуна к алюминию для серийных моделей и возможность изготовления стальных корпусов на большие диаметры демонстрируют адаптацию этого типа арматуры к меняющимся технологическим и рыночным требованиям. Их ключевая особенность — срабатывание при снятии напряжения — делает их последним, но безотказным барьером на пути развития аварийной ситуации, обеспечивая безопасность людей и сохранность оборудования.
---------------------------------------------------------------------------------------------
ООО”Газавтомат”
410005 г Саратов ул Большая Горная,353
(8452)599719,599283
Сайт - saratovgaz.ru
Эл почта – saratovgaz@inbox.ru
Мы в Телеграмм…………………..https//t.me/gazavtomat64