Zawór bezpieczeństwa cieknie, kapie – jak temu przeciwdziałać?

Gdy zawór zaczyna przeciekać, powinno to budzić obawy o integralność i bezpieczeństwo całego układu. Nieszczelności można wykryć przez oznaki, takie jak wyciek wody lub ulatniająca się para, co może sugerować, że zawór nie działa poprawnie.

Przeciekający zawór bezpieczeństwa może prowadzić do groźnych sytuacji, w tym nadmiernego wzrostu ciśnienia, które może uszkodzić urządzenia i stanowić ryzyko dla bezpieczeństwa. Zrozumienie, co powoduje wycieki, jest kluczowe — mogą one wynikać z naturalnego zużycia, błędów montażowych lub niewłaściwych ustawień. Szybka interwencja i regularne przeglądy konserwacyjne mogą zapobiec takim problemom i zapewnić bezpieczną eksploatację systemu.

W niniejszym artykule przyjrzymy się, dlaczego zawory bezpieczeństwa przepuszczają wodę, jakie są najczęstsze przyczyny nieszczelności oraz jakie kroki można podjąć, aby zapobiec dalszym problemom.

Rola i zasada działania zaworu bezpieczeństwa

Zawory bezpieczeństwa pełnią kluczową funkcję w systemach ciśnieniowych, takich jak instalacje grzewcze, systemy wodne czy instalacje przemysłowe. Ich głównym zadaniem jest ochrona przed nadmiernym wzrostem ciśnienia w instalacji. Gdy ciśnienie w systemie przekroczy ustawioną wartość, zawór otwiera się, umożliwiając odpływ nadmiaru medium (najczęściej wody lub pary wodnej), a następnie zamyka się, gdy ciśnienie wraca do normy.

Zasada działania zaworu bezpieczeństwa opiera się na precyzyjnym balansie sił działających na jego elementy, umożliwiając kontrolę nad ciśnieniem w systemie ciśnieniowym.

1. Stan zamknięty: W normalnych warunkach pracy, gdy ciśnienie robocze na wlocie zaworu jest niższe od siły sprężyny dociskającej grzybek/ tarczę do siedziska zaworu, zawór pozostaje zamknięty. Ciśnienie robocze powinno być utrzymywane na poziomie nieprzekraczającym 95% ustawionego ciśnienia otwarcia zaworu, co zapewnia szczelność układu i zapobiega niekontrolowanemu przepływowi.

2. Otwarcie zaworu: Gdy ciśnienie robocze wzrasta i osiąga wartość równą ustawionemu ciśnieniu otwarcia, medium przemieszcza się wzdłuż powierzchni uszczelniających zaworu, co prowadzi do wzrostu ciśnienia w komorze. Ograniczenie przepływu w pierścieniowym otworze pomiędzy górnym i dolnym pierścieniem regulacyjnym powoduje zwiększenie siły działającej na dysk, która przewyższa siłę sprężyny, co skutkuje nagłym otwarciem zaworu („wyskok” zaworu).

3. Pełne otwarcie: W pełni otwarty zawór umożliwia odprowadzanie nadmiaru pary z układu. Położenie górnego pierścienia regulacyjnego powoduje zmianę kierunku przepływu pary, co zwiększa siłę na grzybku/tarczy, umożliwiając pełne otwarcie zaworu. W pełni otwarty zawór jest stabilizowany przez ogranicznik podnoszenia, który zapobiega niepożądanym wahaniom ciśnienia i stabilizuje działanie zaworu.

4. Zamykanie zaworu: Po zmniejszeniu ciśnienia w układzie, kołnierz zachodzący wrzeciona przemieszcza się w dół do podkładki pływającej, co skutkuje zmniejszeniem przepływu pary z komory. W wyniku tego wzrasta chwilowe ciśnienie w komorze, które w połączeniu z siłą sprężyny powoduje pewne i dokładne zamknięcie zaworu. Proces zamykania jest dodatkowo kontrolowany przez dolny pierścień regulacyjny, który amortyzuje zamknięcie, zapewniając precyzyjną kontrolę nad powrotem dysku na siedzisko.

Zawór bezpieczeństwa działa więc jako kluczowy element ochrony systemów ciśnieniowych, automatycznie reagując na wzrost ciśnienia i umożliwiając jego bezpieczne uwolnienie, a następnie precyzyjne zamknięcie po ustabilizowaniu warunków roboczych.

Przyczyny nieszczelności zaworu bezpieczeństwa

1. Nadmierne ciśnienie w systemie

Jedną z najczęstszych przyczyn przepuszczania wody (medium) przez wodny zawór bezpieczeństwa jest nadmierne ciśnienie w systemie. Może to być spowodowane:

• niewłaściwą kalibracją zaworu - zawór może być niewłaściwie skalibrowany, co powoduje jego otwarcie przy niższym ciśnieniu niż zaprojektowane

• awaria regulatora ciśnienia - regulator ciśnienia może nie działać prawidłowo, co prowadzi do nagłych skoków ciśnienia, które zawór bezpieczeństwa musi zrekompensować.

2. Zanieczyszczenia w instalacji

Zanieczyszczenia, takie jak osady wapienne, rdza, czy cząstki brudu, mogą gromadzić się wewnątrz zaworu bezpieczeństwa, co prowadzi do jego nieszczelności.

• osady wapienne - twarda woda może powodować odkładanie się kamienia wewnątrz zaworu, co utrudnia jego pełne zamknięcie.

• rdza i korozja - starsze zawory, szczególnie te narażone na kontakt z wodą o wysokiej zawartości tlenu, mogą ulec korozji, co prowadzi do uszkodzenia uszczelnienia i nieszczelności.

3. Uszkodzenie sprężyny lub grzybka

Zawory bezpieczeństwa, jak każde urządzenie mechaniczne, mogą ulegać zużyciu i uszkodzeniom mechanicznym.

• zmęczenie materiału sprężyny - sprężyna w zaworze może z czasem stracić swoje właściwości sprężyste, co prowadzi do niezdolności do utrzymania grzybka w pozycji zamkniętej.

• uszkodzenie grzybka - grzybek lub uszczelnienie mogą ulec zużyciu lub deformacji, co uniemożliwia pełne zamknięcie zaworu.

4. Zbyt niskie ciśnienie zamknięcia

Jeśli zawór bezpieczeństwa jest ustawiony na zbyt niskie ciśnienie zamknięcia, może otwierać się zbyt często, co prowadzi do jego przedwczesnego zużycia i nieszczelności.

• niewłaściwa regulacja - zawór może być niewłaściwie wyregulowany, co powoduje, że otwiera się przy niższym ciśnieniu niż jest to wymagane.

• wysoka czułość zaworu - niektóre zawory są zbyt czułe na zmiany ciśnienia, co może prowadzić do częstego ich otwierania i zamykania, co z kolei przyspiesza ich zużycie.

5. Starzenie się uszczelnień

Zawory bezpieczeństwa są wyposażone w uszczelnienia, które mogą z czasem ulegać degradacji. Czynniki takie jak temperatura, chemikalia i starzenie się materiału mogą powodować ich zużycie.

• degradacja uszczelek - uszczelki wykonane z gumy lub innych materiałów mogą z czasem twardnieć, pękać lub się kruszyć, co prowadzi do wycieków.

• zły dobór materiału uszczelki - uszczelki mogą być niewłaściwie dobrane do medium i warunków pracy, co przyspiesza ich zużycie.

Zapobieganie problemom z nieszczelnością zaworu bezpieczeństwa

1. Regularne przeglądy i konserwacja

Regularne przeglądy zaworów bezpieczeństwa są kluczowe dla zapewnienia ich niezawodnego działania:

• harmonogram przeglądów - ustal harmonogram regularnych przeglądów i konserwacji zaworów, dostosowany do warunków pracy systemu (wykonywanie regularnych przedmuchów zaworów bezpieczeństwa).

• testowanie zaworów - regularnie testuj zawory, aby upewnić się, że otwierają się i zamykają przy odpowiednim ciśnieniu

2. Zastosowanie odpowiednich filtrów i separatorów

Zainstalowanie filtrów i separatorów w systemie może zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do zaworu bezpieczeństwa. Zamontowanie filtrów wstępnych przed zaworem bezpieczeństwa może pomóc w wychwyceniu większych cząstek, zanim dostaną się one do zaworu czy innych elementów instalacji.

Separatory powietrza i zanieczyszczeń są urządzeniami umożliwiającymi usunięcie cząstek stałych i pęcherzyków powietrza z systemów grzewczych i chłodzących. Proces eliminacji zanieczyszczeń stałych odbywa się poprzez zastosowanie pola magnetycznego, które przyciąga metalowe cząstki, oraz przez filtrację mechaniczną. Separatory powietrza działają na zasadzie zwiększenia powierzchni kontaktu wody oraz spowolnienia jej przepływu, co sprzyja efektywnej filtracji.

Kluczowe jest właściwe dobranie urządzenia oraz jego prawidłowy montaż. Aby separator spełniał swoje zadanie, musi być zainstalowany we właściwym miejscu instalacji – separatory powietrza najlepiej działają przy wysokiej temperaturze wody, więc powinny być montowane na przewodzie zasilającym, natomiast separatory cząstek stałych należy umieszczać na przewodzie powrotnym.

3. Prawidłowe dobieranie zaworów i uszczelnień

Dobór odpowiednich zaworów i uszczelnień do konkretnej aplikacji jest kluczowy dla długowieczności i niezawodności systemu. Przed wyborem zaworu bezpieczeństwa przeanalizuj warunki pracy, w tym ciśnienie, temperaturę, przepustowość i rodzaj medium. Wybierz uszczelnienia wykonane z materiałów odpornych na medium i warunki pracy, aby zapobiec ich przedwczesnemu zużyciu.

Instalacja niezawodnych zaworów bezpieczeństwa to najskuteczniejszy sposób na uniknięcie typowych awarii systemu. Zawory te pomagają również zapobiegać niebezpiecznemu wzrostowi lub niewłaściwemu ciśnieniu, które mogłoby uszkodzić kluczowe elementy instalacji.

Firma Pneumat oferuje szeroki wybór zaworów bezpieczeństwa, idealnych dla różnych branż przemysłowych. Nasze produkty, oparte na nowoczesnych rozwiązaniach technologicznych, są zaprojektowane tak, aby spełniały wszystkie specyficzne wymagania Twojej instalacji.

Korzystanie z naszych zaworów to gwarancja nie tylko redukcji awarii i kosztów związanych z utrzymaniem systemu, ale także zwiększenia bezpieczeństwa personelu i ochrony przed potencjalnymi wypadkami. Potrzebujesz zaworów bezpieczeństwa dopasowanych do Twoich potrzeb? Skontaktuj się z nami już dziś, aby zamówić wysokiej jakości produkty.

Autor:
Magdalena Skotnica
Młodszy doradca ds.
techniczno-handlowych

Autor:
Magdalena Skotnica
Młodszy doradca ds.
techniczno-handlowych