Sprężone powietrze jako czynnik roboczy, obok energii elektrycznej jest najczęściej stosowanym nośnikiem energii w wielu gałęziach przemysłu.
Jest ono źródłem zasilania wielu urządzeń, maszyn czy narzędzi pneumatycznych i stanowi znaczącą oraz integralną część procesu produkcyjnego w wielu zakładach przemysłowych.
Ze względu na wszechstronność oraz wiele zalet, zastosowanie techniki sprężonego powietrza jest dzisiaj bardzo powszechne.
Praktycznie nie ma chyba zakładu przemysłowego, w którym nie było by wykorzystywane sprężone powietrze.
Jednak musimy pamiętać, że ten nośnik energii jest medium niebezpiecznym, ponieważ magazynuje sporą ilość energii (wysokie ciśnienie), co przy niewłaściwym użytkowaniu może stanowić potencjalne ryzyko poważnych wypadków, nawet ze skutkiem śmiertelnym.
Elementem chroniącym i zabezpieczającym jest niewątpliwie zawór bezpieczeństwa.
Jest to szczególny rodzaj zaworów , których zadaniem jest ochrona układu ciśnieniowego przed nadmiernym wzrostem ciśnienia, co wiązało by się z uszkodzeniem układu lub też nawet wybuchem w przypadku np. zbiornika ciśnieniowego.
Uniemożliwia on aby ciśnienie wzrosło i przekroczyło określoną wartość w układzie.
Zawór taki działa samoczynnie, otwiera i wypuszcza nadmiar czynnika (np. powietrze) dopiero wtedy jak zostanie przekroczona wartość graniczna.
Za prawidłową pracę takiego zaworu odpowiada sprężyna która to w czasie normalnej pracy układu domyka zawór.
Natomiast gdy zostanie przekroczona dopuszczalna wartość to ciśnienie ściska sprężynę co skutkuje otwarciem zaworu.
Gdy ciśnienie spadnie poniżej wartości nastawy zawór zostaje zamknięty i zanika wypływ czynnika roboczego (medium).
Zawór bezpieczeństwa musi posiadać zdolność natychmiastowego otwarcia w przypadku nagłego skoku ciśnienia w układzie pneumatycznym, aby zapobiec np. eksplozji zbiornika ciśnieniowego, rurociągu czy kotła.
Sprężynowe zawory bezpieczeństwa należą do typu armatury zabezpieczającej, która nie potrzebuje i jest nie zależna od zewnętrznych źródeł energii, przez co są bardzo skutecznym elementem chroniącym.
Zawory bezpieczeństwa możemy podzielić ze względu na budowę otwartą lub budowę zamkniętą.
Zawory o budowie otwartej znajdują zastosowanie do takich mediów jak powietrze, gazy obojętne, gazy nietoksyczne oraz niepalne, ponieważ czynnik jest uwalniany bezpośrednio do atmosfery.
Natomiast w przypadku zaworów bezpieczeństwa o budowie zamkniętej (zawory kątowe) czynnik roboczy odprowadzany jest do instalacji zrzutowej.
Zawór taki może być stosowany do mediów niebezpiecznych, których to nie można odprowadzić bezpośrednio do atmosfery.
W grupie zaworów bezpieczeństwa można też wyróżnić zawory przelewowe i upustowe, a także zawory wysokowydajne stosowane tam, gdzie wymagany jest duży przepływ w instalacji.
Ze względu na rodzaj przyłącza zawory bezpieczeństwa możemy podzielić na:
- zawory z przyłączem gwintowanym
- zawory z przyłączem kołnierzowym
- zawory z przyłączem do wspawania
Zawory bezpieczeństwa najczęściej wykonane są z mosiądzu, ale także mogą być wykonane ze stali nierdzewnej.
Nastawa zaworu w zależności od rodzaju oraz wersji i średnicy nominalnej może sięgać nawet kilkaset bar.
Wartość nastawy zaworu bezpieczeństwa ustawiana jest przez producenta i zostaje wybita w formie cechy na skorupie zaworu. Zawór taki też często posiada plombę.
Aby praca instalacji pneumatycznej jak i samego zaworu bezpieczeństwa działała bezpiecznie i bez zakłóceń należy dobrać zawór bezpieczeństwa w sposób indywidualny dla danej aplikacji.
Należy przy tym wziąć pod uwagę takie kryteria jak ciśnienie otwarcia, ciśnienie robocze, przepustowość oraz rodzaj medium.
Zawory bezpieczeństwa są stosowane w wielu branżach przemysłu i takich zastosowaniach jak:
- przemysł chemiczny, farmaceutyczny, spożywczy, stoczniowy, kosmetyczny, browary itp.
- instalacje kriogeniczne, instalacje pneumatyczne, instalacje medyczne, instalacje petrochemiczne, instalacje pary, instalacje grzewcze
- zbiorniki ciśnieniowe, sprężarki, autoklawy, kotły parowe, silosy, cysterny.
