При будівництві і експлуатації трубопровідних систем виникає необхідність установки трубопровідної арматури. До трубопровідної арматури відносять пристрої, які призначені для управління потоками середовищ шляхом відключення трубопроводів або їх ділянок, розподілу потоків за необхідними напрямками, регулювання різних параметрів середовища і випуску середовища по необхідному напрямку шляхом зміни прохідного перетину в робочому органі арматури. Ці пристрої монтуються на трубопроводах, ємностях, котлах та інших установках, що входять в трубопровідну систему.
За функціональним призначенням трубопровідну арматуру можна розділити на наступні групи:
• запірна арматура - арматура, призначена для перекриття потоку робочого середовища з певною герметичністю;
• регулююча арматура - арматура, призначена для регулювання параметрів робочого середовища;
• захисна арматура - арматура, призначена для захисту обладнання і трубопроводів від аварійного зміни параметрів середовища шляхом відключення обслуговується лінії або ділянки;
• запобіжна арматура - арматура, призначена для автоматичного захисту обладнання і трубопроводів від неприпустимого перевищення тиску за допомогою скидання надлишку робочої середовища.
Запобіжна арматура використовується для автоматичного випуску надлишку рідкої, паро- або газоподібного середовища з системи високого тиску при надмірному підвищенні тиску в ній в систему низького тиску або в атмосферу і забезпечує безпечну експлуатацію установок та запобігання аварій. Запобіжна арматура виконується у вигляді запобіжних клапанів (арматура багаторазового використання) або розривних пристроїв - мембран або ковпачків (арматура одноразового використання). Розривні пристрої застосовуються в тих випадках, коли за умовами безпеки потрібне швидке відкриття великих проходів для скидання великої кількості середовища. Розривні пристрої мають мінімальну інерційність при спрацьовуванні і здатні скинути середу при дуже швидкому підвищенні тиску. Запобіжні мембрани виконують розривними, зрізними, ламаються, вищелківающіміся, спеціальними з примусовим руйнуванням від проколювання або вибуховий іскри.
До запобіжної арматури відносяться:
• запобіжні клапани;
• мембранні запобіжні пристрої;
• перепускні клапани.
Запобіжні клапани призначені для захисту від механічного руйнування обладнання і трубопроводів надлишковим тиском шляхом автоматичного випуску надлишку середовища з систем і посудин з тиском понад установлений і забезпечення припинення скидання середовища при відновленні робочого тиску.
Запобіжні клапани можна класифікувати:
- за принципом дії:
• клапани прямої дії - відкриваються безпосередньо під дією тиску робочого середовища;
• клапани непрямої дії - клапани з керуванням шляхом використання стороннього джерела тиску або електроенергії (імпульсні запобіжні пристрої);
- за характером підйому замикаючого органу:
• клапани пропорційної дії (використовуються на нестискуваних середовищах);
• клапани двохпозиційного дії;
- по висоті підйому замикаючого органу:
• малопідйомний;
• среднепод'емние;
• повнопідйомні;
- по виду навантаження на золотник:
• вантажні або важільно-вантажні;
• пружинні;
• для важеля пружинні;
• магніто-пружинні.
Мембранні запобіжні пристрої (МПУ) складаються з розривної запобіжної мембрани (однієї або декількох) і вузла її кріплення (затискають елементів) в зборі з іншими елементами. Вони забезпечують необхідний скидання маси парогазової суміші при певному тиску спрацьовування. МПУ застосовуються для захисту об'єктів технологічного устаткування, посудин і трубопроводів від небезпечних перевантажень надмірною і (або) вакуумметричного й надлишкового тисків, створюваних робочими середовищами і встановлюються на патрубках або трубопроводах, безпосередньо приєднаних до обладнання. МПУ використовуються як в якості самостійних запобіжних пристроїв, так і в поєднанні з запобіжними клапанами.
Мембранні запобіжні пристрої поділяються на:
• МПУ з розривними мембранами, що застосовуються на рідких і газоподібних середовищах - із запобіжною мембраною, плоскою або куполоподібної, що працює на розрив під тиском, що діє на її поверхню.
• МПУ з «хлопаючими» мембранами, пріменяющеся в основному на газоподібних середовищах - з куполоподібної запобіжної мембраною, яка працює на втрату стійкості (удар) під тиском, що діє на опуклу поверхню. Втрачаючи стійкість, мембрана розрізається на ножових лезах або розривається за попередньо ослабленому перерізу.
Перепускні клапани призначені для підтримки тиску середовища на необхідному рівні шляхом безперервного відведення рідини (газу), ніж він і відрізняється від запобіжного клапана, який обмежує підвищення тиску в системі понад заданого шляхом одноразового або періодичного відведення рідини (газу) з системи. Пропускний клапан підтримує сталість тиску в системі на вході в клапан ( «до себе»).