Types de soupapes de secours de sécurité: un guide complet pour les ingénieurs et les opérateurs d'usine

Ces vannes se trouvent partout dans l'industrie - des raffineries de pétrole aux centrales électriques, aux usines chimiques aux installations de transformation des aliments. Ils empêchent les explosions, les dommages causés par l'équipement et assurent la sécurité des travailleurs.

Pourquoi avons-nous besoin de différents types?

Tous les liquides ne se comportent pas de la même manière. L'eau et l'huile sont des liquides qui ne se compressent pas beaucoup. La vapeur et le gaz peuvent comprimer et se développer rapidement. Cette différence signifie que nous avons besoin de différents types de vannes pour différents travaux.

Les trois catégories principales

1. Vannes de sécurité (SV)

Les vannes de sécurité ont une "action pop" - ils s'ouvrent rapidement et entièrement lorsque la pression atteint le point de consigne. Cette ouverture rapide est parfaite pour les gaz et la vapeur car ces fluides se développent rapidement et ont besoin d'un soulagement rapide de la pression.

2. Vannes de secours (VR)

Les soupapes de secours s'ouvrent progressivement à mesure que la pression augmente. Ils sont comme un robinet qui s'ouvre lentement - plus la pression est élevée, plus elle s'ouvre. Cette action douce empêche le marteau à eau et le choc du système dans les systèmes liquides.

3. Vannes de secours de sécurité (SRV)

Ces vannes polyvalentes peuvent fonctionner comme des vannes de sécurité ou des vannes de décharge, selon le liquide qu'ils manipulent. Ce sont le "couteau suisse de l'armée" des vannes de décharge de pression.

Deux principaux types de conception

Vannes à printemps: la norme de l'industrie

Comment ils fonctionnent:Un ressort fort maintient la valve fermée. Lorsque la pression surmonte la force de ressort, la valve s'ouvre.

Deux sous-types:

Chargé à ressort conventionnel:

• Le boîtier de printemps se connecte à la prise de valve
• Pression sensible au dos
• Bon pour les systèmes à basse pression du dos (moins de 10%)

Soufflet équilibré:

• Utilise un soufflet pour bloquer les effets de pression en arrière
• Fonctionne avec une pression du dos plus élevée (jusqu'à 40 à 50%)
• Les soufflettes peuvent s'use avec le temps

Vannes de sécurité pilotées (POSV): haute performance

Comment ils fonctionnent:Une petite vanne pilote contrôle une plus grande valve principale. La pression du système pousse vers le bas sur un piston. Lorsque le pilote s'ouvre, il libère cette pression et la valve principale s'ouvre rapidement.

Table de comparaison rapide

Types de vannes à usage spécial

Vannes de décharge à vide

Empêcher les réservoirs de s'effondrer lorsque la pression interne baisse trop faible. Ils laissent entrer l'air plutôt que de laisser sortir la pression.

Vannes de température et de pression

Ouvert lorsque la température ou la pression devient trop élevée. Commun dans les chauffe-eau et les petites chaudières.

Disques de rupture

Ceux-ci ne se sont pas perforés - ils s'ouvrent à une pression fixée et ont besoin de remplacement. Utilisé pour les situations d'urgence nécessitant un soulagement instantané et à volume élevé.

Comment choisir le bon type

Posez ces questions:

1. Quel genre de fluide?
   • Gaz / vapeur → soupape de sécurité ou SRV
   • Liquide → soupape de décharge ou SRV
2. Quelle est votre pression de fonctionnement?
   • Besoin d'étanchéité serrée près de la pression réglée →
   • Fonctionnement standard avec marge → chargée à ressort
3. Y a-t-il une pression de dos?
   • Pression arrière élevée → souffleau à pilotis ou équilibré
   • Pression basse du dos → à ressort conventionnel
4. Quel est votre budget?
   • Sensible au coût → à printemps
   • Performance-critique → Pilote
5. À quel point votre liquide est-il propre?
   • Fluides sales / collants → à ressort
   • Fluides propres → l'un ou l'autre type fonctionne

Applications de l'industrie

Pétrole et gaz

• REFIRIES:Types de vannes mixtes pour différents processus
• Pipelines:Chargé à ressort pour simplicité et fiabilité
• Plates-formes offshore:Pilote pour l'espace et les performances

Traitement chimique

• Réacteurs:Vanves de sécurité pour les réactions au gaz
• Réservoirs de stockage:Vannes de secours pour stockage liquide
• Échangeurs de chaleur:SRV pour les systèmes en phase mixte

Production d'électricité

• Chaudières:Vanves de sécurité pour les systèmes de vapeur
• Systèmes de refroidissement:Vannes de secours pour les circuits d'eau
• Turbines à gaz:Vannes spécialisées à haute température

Nourriture et boisson

• Systèmes à vapeur:Vannes de sécurité pour la cuisson / stérilisation
• Réservoirs de stockage:Vannes de secours pour produits liquides
• Navires sous pression:SRVS pour les applications mixtes

Problèmes et solutions courantes

Bavardage (ouverture / fermeture rapide)

Problème:La valve s'ouvre et se ferme rapidement, causant des dommages

Causes:Valve surdimensionnée, mauvaise conception de tuyauterie, pression arrière élevée

Solutions:Meilleur tuyauterie, valve plus petite ou conception pilote

Mijotant (fuite précoce)

Problème:Les fuites de la soupape avant d'atteindre la pression réglée

Causes:Opérant trop près pour régler la pression, les sièges endommagés

Solutions:Pression de fonctionnement inférieure, soupape de réparation, utilisez un pilote exploité

Ne s'ouvre pas

Problème:La valve n'ouvre pas à la pression réglée

Causes:Pièces coincées, mauvais ressort, erreur d'étalonnage

Solutions:Entretien, recalibrage, remplacement des composants

Tendances futures

Vannes intelligentes

Les nouvelles vannes incluent des capteurs et une communication sans fil pour surveiller les performances en temps réel. Cela aide à prédire les besoins de maintenance et à améliorer la sécurité.

Matériaux avancés

Les nouveaux matériaux gèrent des températures extrêmes, des produits chimiques corrosifs et des applications difficiles comme le service d'hydrogène.

Intégration numérique

Les vannes font partie des plus grands systèmes de contrôle des plantes, fournissant des données pour aider à optimiser les opérations et à prévenir les problèmes.

Plats clés à retenir