Veiligheidsklep is een mechanisme dat is ontworpen om overmatige drukopbouw binnen een systeem te voorkomen, meestal in machines, apparatuur of industriële processen. Het werkt door automatisch druk af te laten wanneer een vooraf bepaalde drempelwaarde wordt bereikt, waardoor schade aan het systeem of catastrofale storingen wordt voorkomen. Veiligheidskleppen zijn cruciale componenten in diverse toepassingen, waaronder stoomketels, drukvaten, pijpleidingen en hydraulische systemen. waar het handhaven van veilige bedrijfsomstandigheden essentieel is. Ze bieden een fail-safe mechanisme om zowel equipment als personeel te beschermen tegen de risico's die verbonden zijn aan overdruksituaties.
Veiligheidskleppen openen en sluiten onderdelen, afhankelijk van externe krachten in een normaal gesloten toestand, wanneer de druk in het equipment of pijpleiding medium boven de gespecificeerde waarde stijgt, door het medium naar de buitenkant van het systeem te laten lopen om te voorkomen dat de druk in de pijpleiding of het equipment de gespecificeerde waarde overschrijdt.
Betrouwbare afdichting - verlies van medium door lekkage, vervuiling van het milieu, gevaar voor de veiligheid, versnelt de schade aan het afdichtingsoppervlak.
Tijdige sluiting na het springen - om te voorkomen dat de systeemdruk te veel daalt, om het buitensporige verlies van media te verminderen.
Stabiele ontlading - veiligheidskleppen moeten stabiel zijn na het openen om de toestand van de ontlading te handhaven, en hebben goede mechanische eigenschappen, dat wil zeggen geen frequentieverspringen, trillingen, vastlopen en andere ongewenste verschijnselen.
Open tijdig en nauwkeurig - dit is de meest fundamentele vereisten voor de werking van de veiligheidsklep. De inlaatdruk van de veiligheidsklep bereikt de vooraf gespecificeerde kalibratiedrukwaarde, de veiligheidsklep moet nauwkeurig geopend zijn en snel de voorgeschreven openingshoogte bereiken.
Veiligheidskleppen worden voornamelijk gebruikt in drukapparatuur, ketels, drukvaten of pijpleidingen als drukbeveiligingsapparatuur en veiligheidskleppen.
Wanneer de druk van het equipment hoger is dan de toegestane waarde, kan de veiligheidsklep automatisch openen, en vervolgens blijft de volledige hoeveelheid pers om te voorkomen dat de druk van het equipment stijgt.
Wanneer de druk daalt tot een gespecificeerde waarde, kan de veiligheidsklep op tijd worden gesloten om buitensporige drukreductie te voorkomen, de druk niet te regelen boven de gespecificeerde waarde, en automatisch ongelukken te voorkomen die kunnen optreden als gevolg van overdruk.
Daarom wordt de veiligheidsklep ook wel drukvat van de laatste beveiligingsinrichting genoemd, bij het aanbrengen van de veiligheidsklep, moet deze voldoen aan de eisen van de toepasselijke normen, om ervoor te zorgen dat de productie normaal wordt uitgevoerd.
Voordat we de details van het ontwerp van de zwevende veiligheidskleppen gaan bekijken, moeten we de belangrijkste onderdelen van een veiligheidsklep definiëren:
1. Expansiekamer: De expansiekamer vergroot het oppervlak waar de media van het systeem tegen duwen om de veiligheidsklep te openen, waardoor deze snel kan worden geopend.
2. Veer: De stijfheid van de veer bepaalt bij welke druk de media van het systeem de klep kunnen openen.
3. Schijf: De schijf zit op de spuitneus en beweegt omhoog en omlaag om stroming door de veiligheidsklep toe te staan of te voorkomen.
4. Verstuiverring: De verstuiverring beïnvloedt de druk waarbij de schijf opnieuw afslaat. Bij een hoge instelling kan de schijf te laat worden teruggeplaatst, terwijl een lage instelling kan leiden tot het willekeurig openen en sluiten van de schijf wanneer dit niet het geval zou moeten zijn.
5. Spuitkop: De spuitkop regelt het schijfoppervlak waarmee het materiaal contact maakt voordat de klep wordt geopend. Hierdoor werkt het materiaal tegen een groter oppervlak wanneer de klep opent, waardoor de kracht die op de schijf wordt uitgeoefend toeneemt en de schijf snel wordt geopend.
Het doel van een veiligheidsklep is in de eerste plaats industriële toepassingen die bescherming bieden tegen overdruk, die gevaarlijke situaties zoals brand of explosies kan veroorzaken. Industriële veiligheidskleppen worden vaak aangetroffen in:
- Olie-, gas- en petroleumindustrie: Veiligheidskleppen onder het oppervlak of veiligheidskleppen onder gaten zijn bijvoorbeeld gebruikelijk in olieputten op zee. In geval van een storing in de apparatuur kan een veiligheidsklep snel worden afgesloten om te voorkomen dat olie en gas in onveilige omstandigheden de put opstromen.
- Energie: Veiligheidskleppen in energiecentrales zijn gemeenschappelijk voor samendrukbare gassen zoals stoom en lucht.
- Sanitair: Roestvaststalen veiligheidskleppen zijn ideaal voor industrieën die sanitaire omstandigheden vereisen. Bijvoorbeeld in de voedsel-, drank- en farmaceutische industrie.
- HVAC: Veiligheidskleppen laten de druk af in het geval van verstopte afvoer, thermische uitzetting of externe warmte die de componenten kan beschadigen.
