Запобіжні пристрої призначаються для попередження підвищення тиску вище заданої величини і запобігання руху середовища в напрямку, протилежному заданому. Як запобіжної арматури використовуються зворотні, запірні, скидні, швидкісні клапани.
Запобіжні запірні клапани (ПЗК) застосовуються для автоматичного припинення подачі газу до споживачів у разі зміни його тиску в контрольованій точці понад заданих меж. Вони встановлюються в ГРП (ГРУ), на газових сварках, перед пальниками агрегатів, що споживають.
Точність спрацьовування ПЗК повинна складати ± 5% заданих контрольованих величин тиску для ПЗК, встановлених в ГРП, і ± 10 для ПЗК в шафових ГРП (ГРУ). В основному для ГРП (ГРУ) і великих агрегатів, що споживають використовуються запобіжні запірні клапани ПКВ і ПКН з діаметрами умовного проходу 50, 80, 100 і 200 мм. У мембрані клапана ПКВ застосована більш жорстка пружина, що дозволяє використовувати його на газопроводах високого тиску.
У шафових ГРУ використовується малогабаритний запірно-пре-дохранітельний клапан ПКК-40, розрахований на вхідний тиск 0,6 МПа (табл. 4.2).
Мосгазнііпроектом для поступової заміни клапанів ПКВ і ПКН розроблені клапани КПВ і ВПП з максимальною пропускною здатністю при робочому тиску 1,2 МПа для ВПП (В) -50 -5800 м3 / год, для ВПП (В) -100 - 18000.
Клапани КПВ на відміну від ПКВ можна налаштовувати на спрацьовування при підвищенні тиску в контрольованій точці до 0,72 МПа і, отже, підтримувати при необхідності в газопроводах тиск, близьке до 0,6 МПа.
Запобіжні скидні пристрої (ПСУ) призначені для видалення в атмосферу деякого надлишкового обсягу газу на газопроводі після регулятора з метою запобігання підвищенню тиску вище заданого допустимого рівня. Запобіжні скидні клапани, в тому числі вбудовані в регулятори тиску, повинні забезпечувати початок відкриття при перевищенні встановленого максимального робочого тиску не більше ніж на 5% і повне відкриття при перевищенні цього тиску не більше ніж на 15%.
Щільність закритого затвора ПСУ повинна відповідати 1 класу герметичності.
Підвідний до ПСУ газопровід повинен мати мінімальну кількість поворотів, діаметр не менше 20 мм і приєднуватися до ділянки газопроводу після регулятора, як правило, слідом за витратоміром.
На скидному трубопроводі доцільно встановити штуцер з пробкою або краном для підключення газоаналізатора або газоіндікатора, а при їх відсутності - для відбору проб в скляний або гумовий посудину. Діаметр скидного трубопроводу від ПСУ повинен бути не менше діаметра вихідного патрубка ПСУ і виводитися назовні в місце, де забезпечуються умови для безпечного розсіювання газу (не менше ніж на 1 м вище карнизу будинку), а також обладнуватися пристроєм (оголовком), що виключає можливість попадання в трубопровід атмосферних опадів. Досить часто замість спеціального оголовка кінець скидного трубопроводу просто згинають, направляючи гирлі горизонтально або вертикально вниз. Це неприпустимо, оскільки призводить до заповнення газом будівлі ГРП.
На газопроводах середнього (більше 0,05 МПа) і високого тиску використовують скидні запобіжні повнопідйомні клапани ССПК-4Р з важелем для контрольної продувки. Клапани призначені для скидання газу безпосередньо в атмосферу або через скидний трубопровід, гідравлічне опір якого не повинно бути більше 0,1 робочого тиску. Залежно від тиску настройки клапан комплектують пружиною.
Вхідний патрубок клапана з'єднують з контрольованим ділянкою газопроводу після регулятора. Налаштування клапана на відкриття регулюється стисненням пружини. У кришці розміщено віджимне пристрій, який дозволяє проводити контрольну продувку: при натискуванні на зовнішній важіль повертається валик, жорстко з'єднаний з ним кулачок відводить вгору гайку, навернену на різьблення штока. При підйомі штока і плунжера здійснюється примусова продування клапана. Згідно заводської інструкції, примусовий підйом плунжера важелем слід проводити при тиску на 10% менше робочого. При відсутності тиску у вхідному патрубку контрольний підйом не допускається.
Запобіжно-скидний мембранно-пружинний клапан (ПСК) встановлюють на газопроводах низького і середнього тисків. Газ з газопроводу після регулятора надходить на мембрану 3 клапана ПСК. Якщо тиск газу більше тиску пружини 2 знизу, то мембрана відходить вниз, клапан відкривається, і газ йде на скидання. Як тільки тиск газу стане менше зусилля пружини, клапан закривається. Стиснення пружини регулюють гвинтом 1 в нижній частині корпусу.
Для підвищення надійності роботи ПСК при його складанні необхідно: очистити клапанний пристрій від механічних частинок і переконатися, що на кромці сідла і на ущільнюючої гумі золотника немає подряпин або вибоїв; домогтися співвісності розташування золотника скидного клапана з центральним отвором мембрани.
Пружинні ПСУ типу ППК-4, СППК-4, СППК-4Р монтують на газопроводах середнього або високого тиску у вертикальному положенні. Діаметр скидного трубопроводу повинен бути не менше діаметра випускного патрубка. Клапани мають набір пружин і можуть застосовуватися в великому діапазоні тисків
Гідравлічний запобіжник (ДП) конструктивно являє собою сталевий зварний циліндр з патрубками, занолненний рідиною. Один кінець першого патрубка з'єднаний з газопроводом, а інший проходить через судину майже до дна. Другий патрубок з'єднаний з трубопроводом. скидальним газ в атмосферу. Висота стовпа рідини визначає тиск, при якому починається скидання газу з газопроводу.
При підвищенні тиску газу понад встановлену межу газ проривається через рідину (барботують) в верхню частину циліндра і по другому патрубку сбрЬсивается в атмосферу.
В якості запірної рідини при плюсовій температурі використовують воду, при негативній - веретенне масло або гліцерин.
Для зменшення випаровування води на поверхню наливають тонкий шар масла.
Недоліком ДП є його громіздкість, а також обмежена застосовність - тільки Б системах газопроводів низького або середнього тиску (0,002. 0,02 МПа).
Зворотні клапани застосовуються в системах газопостачання скрапленого газу на ГНС, ГНП, в автомобільних цистернах скрапленого газу. Затвор в цих клапанах відкривається під дією потоку середовища, а при зміні його напрямку на протилежне - закривається.
Зворотні клапани можуть бути поворотними (захлопочного типу) і підйомними (вентильного типу).
Швидкісні клапани є захисними пристроями, які запобігають занадто великих витрат зрідженого газу при розриві трубопроводів або арматури. Вони розраховані на пропуск номінальної витрати газу або рідини в будь-якому напрямку і закриття при занадто великій витраті в одному напрямку. Наявність швидкісних клапанів в системі газопроводів автоцистерни або ємностей вимагає плавного відкриття вентилів, так як при різкому їх відкриванні швидкісний клапан може закриватися.