Thermische afsluitklep op gasleiding: doel, constructie en types + installatievereisten

Gas is niet alleen een betaalbare brandstof, maar ook een uiterst explosieve stof. Daarom is het zo belangrijk dat elk vergast object voldoet aan de veiligheidseisen. Bent u het daarmee eens? Want als de temperatuur in een gasleidinggedeelte stijgt (door ontbranding van iets) en de ontbrandingsgrens van gas wordt bereikt, dan is een explosie onvermijdelijk.

Een thermische afsluitklep op de gasleiding kan een dergelijke ontwikkeling van de situatie voorkomen. Dit apparaat sluit de gastoevoer af bij brand, en sluit daarmee het risico op explosie uit. Verder zullen we uitleggen hoe dergelijke kleppen zijn geconstrueerd, welke types er zijn en hoe ze correct op vergaste objecten moeten worden geïnstalleerd.

Waarvoor zijn thermische afsluitkleppen nodig?

Thermische afsluitkleppen zijn apparaten die gasafsluiters vormen. Ze sluiten automatisch de gasleiding af die naar alle gasverbruikende apparaten leidt.

Alle «afsluiters» worden gemerkt als KTZ met een bepaalde reeks cijfers na de letters. Het tweede cijfer geeft de diameter van de gasbuis aan waarvoor dit mechanisme geschikt kan zijn.

Doel van de thermische afsluitklep

Het belangrijkste doel van de KTZ is het afsluiten van de gastoevoer naar de apparatuur bij brand. Dit helpt niet alleen om een explosie te voorkomen, maar ook om te voorkomen dat het brandoppervlak twee keer of meer groter wordt.

Indien de afsluitklep zich in de open stand bevindt, verhindert het apparaat op zichzelf op geen enkele wijze de doorgang van brandbare stof naar de apparaten en toestellen.

Thermische afsluitmechanismen worden gemonteerd op leidingen waar de maximale druk 0,6 MPa – 1,6 MPa kan bedragen.

Thermische afsluitklep van het schroefdraadtype. Wordt toegepast voor apparatuur met lagere druk (tot 0,6 MPa). Ze worden meestal gebruikt voor huishoudelijke doeleinden.

KTZ van het flenstype, dat wordt gebruikt in leidingen met hoge druk (dicht bij het maximum). Wordt vaker toegepast in industriële objecten.

Vervolgens geven wij het doel van de afsluiters aan, zoals voorgeschreven door de brandweervoorschriften.

Volgens de normen voor brandveiligheidsregels bestaat er een reglement dat het gebruik van kleppen impliceert:

• Op de apparatuur van alle aardgastransportleidingen. Er worden alle typen systemen (complexiteit, vertakking) verondersteld, evenals een willekeurig aantal verbruikstoestellen.
• Voor de bescherming van verschillende vergaste objecten en op gas werkende apparaten. In dit geval zijn kleppen toepasbaar die geschikt zijn voor automatisering (activering) bij het bereiken van een kamertemperatuur tot 100 °C.
• Installatie van thermische afsluitmodules bij de ingang van de ruimte.

In overeenstemming met PPB-01-03 (Brandveiligheidsvoorschriften) moeten thermische afsluitinrichtingen worden gemonteerd in alle ruimten waar een gasleiding aanwezig is. Dit geldt echter niet voor gebouwen van brandwerendheidsklasse V.

Ook is installatie van KTZ niet verplicht in gebouwen waar leidingen zijn voorzien van elektromagnetische kleppen. Deze worden meestal buiten het gebouw geplaatst, en als er binnen een gebouw een ontbranding ontstaat, wordt de gasanalysator geactiveerd, waarna de gastoevoer wordt gestopt.

Men moet begrijpen dat KTZ niet weer een Russische 'trend' is. Het gebruik van deze apparaten op verschillende bedrijfsobjecten waar gasinstallaties aanwezig zijn, is verplicht in landen als Duitsland, Frankrijk, de VS, enz.

Waar wordt een thermische afsluitklep toegepast?

Het toepassingsgebied van thermische gasafsluitdoppen zijn in de eerste plaats leidingen die gas aanvoeren naar verschillende soorten apparaten waarin gas wordt verbrand (huishoudelijke en industriële apparaten, ongeacht het type).

Installatie van KTZ op een gasleiding is niet toegestaan buiten de ruimte, na installatie van enige andere gasfittingen, ook niet op bypasses, in aangrenzende ruimten en daar waar de bedrijfstemperatuur van de lucht bij werking van gasapparatuur meer dan 60 °C kan bereiken.

Het is belangrijk om de installatievoorschriften niet te overtreden – op de gasleiding wordt eerst een afsluitklep geïnstalleerd, en pas daarna de overige gasarmaturen, toestellen en apparatuur. De klep kan in verschillende standen worden geplaatst, maar u moet letten op de pijlaanduiding die door de fabrikant op de behuizing is aangebracht.

Thermische afsluitklep met schroefdraadverbinding. De pijlen op het stalen onderdeel moeten bij installatie op de gasleiding overeenkomen met de stromingsrichting van het gas.

Hier is de locatie van de KTZ op de pijpleiding te zien. De installatie van de klep moet als eerste worden uitgevoerd bij de inlaat van de gasleiding, of bij de aftakking van de stijgleiding.

Ten opzichte van de horizon mag de positie van de geïnstalleerde klep willekeurig zijn. Over de installatieregels van de thermische afsluitklep zullen wij u later meer in detail vertellen.

Thermische afsluitkleppen hebben een speciale constructie die het apparaat in staat stelt om op het juiste moment automatisch de gastoevoer af te sluiten. Als u nader kennis maakt met de constructieve kenmerken van de kleppen, kunt u sneller de essentie van hun werking begrijpen. Verder zullen we alles in meer detail bespreken.

Constructie van de KTZ en werkingsprincipe

De constructie van de klep omvat een stalen behuizing met een schroefdraadverbinding, een smeltbare inzet, een veren element dat zich in de behuizing bevindt, en een afsluiter in de vorm van een schijfje of een bal. Juist dit afsluitelement (het laatstgenoemde) dient als een van de belangrijkste, omdat het bij noodzaak het kanaal afsluit.

Op de onderstaande foto kunt u twee verschillende typen thermische afsluitkleppen en de fijne details van hun constructie zien.

Het werkingsprincipe van beide typen thermische afsluitkleppen is zeer vergelijkbaar. Alleen worden kleppen met flensverbinding meestal gebruikt in grote bedrijven (grote gebouwen en objecten). De diameter van de doorlaatopening van deze kleppen is 50 tot 200 mm, de beschikbare druk is 1,6 MPa.

Laten we nu bespreken hoe een thermische afsluitklep werkt.

Wanneer de luchttemperatuur in de ruimte normaal is en er geen explosiegevaar (ontbranding, brand enz.) is, is de afsluitinrichting van de klep gespannen en wordt deze vastgehouden door de smeltbare inzet. Als de omgevingstemperatuur in het gebouw stijgt tot 80-100 °C, leidt dit tot het smelten van de inzet waarover we spreken. Hierdoor komt het afsluitmechanisme vrij, dat op zijn beurt door de werking van de veer de gastoevoer naar de apparatuur afsluit.

De dichtheid van de geactiveerde klep wordt verzekerd door de passing van de kegels van de afsluiter en de klepzitting, kortom, zoals 'metaal op metaal'.

Dergelijke afsluitinrichtingen kunnen met verschillende soorten verbindingen aan de pijpleiding worden aangesloten. Dit kan een flens-, koppelings- (schroefdraad-) of tussenflensbevestiging zijn. Hieronder bespreken we welke typen thermische afsluitkleppen er in het algemeen zijn.

Types thermische afsluitkleppen

Op dit moment zijn er slechts twee typen thermische afsluitkleppen op de markt. Uit de bovenstaande beschrijvingen is duidelijk dat dit mofkleppen en flenskleppen zijn.

Elk type heeft zijn eigen maatreeks. Het belangrijkste verschil tussen de ene en de andere is het toepassingsgebied. Dat wil zeggen, schroefdraadinrichtingen worden vaker gebruikt voor huishoudelijke doeleinden, en flensinrichtingen in de industrie.

Dit wordt verklaard door de nominale drukken die de afsluitmechanismen tijdens het werk kunnen weerstaan:

• mofkleppen – 0,6 MPa;
• flenskleppen – 1,6 MPa.

Beide typen hebben dezelfde constructie met een veer, afsluitelement, smeltveiligheid en andere onderdelen. Het verschil is echter uiterlijk zichtbaar in de diameter van de doorgang.

Wat betreft het toepassingsgebied in detail, moeten de volgende locaties en sectoren worden onderscheiden, afhankelijk van het type KTZ:

1. Schroefafsluiters worden gebruikt bij de installatie van gasleidingen in woonhuizen, ketelhuizen, industriële objecten van verschillende aard.
2. KTZ met flensverbinding worden gebruikt bij de installatie van gasleidingen in grote ketelhuizen en op grote industriële locaties.

Het tweede type afsluiters is meer gevraagd in de industriële sector vanwege de grote diameter van de doorgang. Bij schroefafsluiters varieert deze tussen 15-50 millimeter, terwijl bij flensafsluiters deze waarde van 50 tot 200 millimeter kan zijn.

Het is belangrijk om bij de installatie van de afsluiter een hittebestendige pakking te gebruiken. Als niet aan deze voorwaarde wordt voldaan, kan dit ertoe leiden dat de KTZ activeert en de gastoevoer afsluit, terwijl de pakking, bijvoorbeeld gemaakt van paroniet of ander materiaal, verbrandt. Dan zal het gas via de flensverbinding de ruimte binnendringen.

De verbinding van de ingangsflens van de thermische afsluitklep met de tegenflens van de leiding moet worden afgedicht met een speciale hittebestendige pakking. Deze is bestand tot 900 °C bij brand.

De genoemde pakkingen worden vervaardigd van een speciaal hittebestendig materiaal. De samenstelling omvat versterkt grafiet in een folieomhulling, evenals roestvrij staal waaruit deze folie is gemaakt.

Op het moment van activering van de mofafsluiter blijft de dichtheid 100%. Deze waarde blijft behouden, zelfs bij langdurige blootstelling aan hoge temperatuur (900 °C).

Zowel het eerste als het tweede type afsluiters kunnen met alle gassen werken. Na activering van het mechanisme wordt de afsluiter vervangen en wordt een nieuwe van hetzelfde type op zijn plaats geïnstalleerd. In sommige gevallen is het voldoende om de smeltveiligheid te vervangen voor verdere werking van de geactiveerde afsluiter.

Belangrijkste installatieregels

De kwaliteit van de daaropvolgende werking van de afsluiter hangt af van het installatieproces. Daarom is het belangrijk om de regels te volgen bij de installatie van de thermische afsluitklep.

Vervolgens bekijken we de belangrijkste regels en normen voor de installatie van KTZ op een gasleiding:

• Thermische afsluitinrichtingen met schroefdraadverbinding mogen alleen worden geïnstalleerd op leidingen met een druk van niet meer dan 0,6 MPa. Flenskleppen kunnen en moeten worden toegepast op gasleidingen met gasdruk van 0,6 tot 1,6 MPa.
• De doorlaatcapaciteit van de gasleiding moet overeenkomen met de doorlaatcapaciteit van de klep zelf.
• Installatie is alleen toegestaan binnenshuis om fittingen te beschermen die niet zijn ontworpen voor hoge temperaturen.
• Montage van de thermische afsluitklep is niet toegestaan op plaatsen waar nabijgelegen elementen de omgevingstemperatuur verhogen tot 52 °C of hoger.
• Na het installatieproces is het belangrijk om de klep te controleren op lekkage.
• De geïnstalleerde klep moet zich op een voor een persoon toegankelijke plaats bevinden (voor inspectie en onderhoud).
• De klep mag niet worden blootgesteld aan allerlei invloeden.

Ook moet u er rekening mee houden dat tijdens het transport van thermische afsluitkleppen het mechanisme automatisch kan worden geactiveerd. Daarom is het bij het kiezen van een apparaat belangrijk om het mechanisme te controleren.

Als de gasleiding complex is, er meerdere gasverbruikers zijn en de objecten zich in verschillende delen van het gebouw bevinden, dan moeten er kleppen op elke tak worden geïnstalleerd.

En hoewel deze afsluiters grondige en talrijke controles ondergaan en gecertificeerd en goedgekeurd zijn voor het beoogde gebruik, moeten alle regels voor de installatie ervan worden nageleefd.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Wat u moet weten over thermische afsluitkleppen voor huishoudelijk gebruik:

Dagelijks eisen branden het leven van duizenden mensen over de hele wereld. Gasexplosies bij branden zijn niet minder angstaanjagend. Als elke gebruiker de brandveiligheidsvoorschriften verantwoordelijker zou naleven, dan zouden er wellicht minder tragische uitkomsten zijn. Thermische afsluitkleppen kunnen worden beschouwd als apparatuur die de veiligheid van uw huis aanzienlijk verhoogt. Maar daarvoor is het belangrijk om elke regel voor het gebruik en de installatie ervan te volgen, zoals wij in dit artikel hebben beschreven.

Heeft u nog vragen over de werking of installatievoorschriften van een thermische afsluitklep? Of wilt u het artikel aanvullen met nuttige informatie? Schrijf uw opmerkingen in het commentaarvak, stel uw vragen aan onze experts en neem deel aan de discussies.