Aina kun palavan kaasun painetta alennetaan putkistossa paineensäätimellä, tulee arvioida A) tarvitaanko turvalaitteita ja B) millaisia turvalaitteita. Turvalaitteilla tarkoitetaan tässä yhteydessä laitteita, joiden avulla estetään paineen nousu liian korkealle tasolle esimerkiksi paineensäätimen vikaantuessa tai muussa tilanteessa, jossa säätimen jälkeinen painetaso on nousussa.
Mitä eri turvalaitteita voidaan käyttää?
Turvasulkuventtiili
Turvasulkuventtiili on mekaaninen laite, joka sulkeutuu ja katkaisee kaasun virtauksen putkessa, kun asetettu painetaso paineensäätimen jälkeen ylittyy. Turvasulun tulee aina olla paikallisesti ”kuitattava”, jotta paineen nousun syy tullaan varmasti paikan päälle selvittämään. Tyypillisesti turvasulku avataan manuaalisesti käsivoimin, mutta erityisesti suuren kokoluokan laitteiden kuittaus on mahdollista toteuttaa esimerkiksi pneumaattisesti.
Turvasulkuventtiili voi olla erillinen laite, jolloin se asennetaan heti paineensäätimen edelle. Vaihtoehtoisesti se voi olla myös paineensäätimeen integroitu laite.
Turvasulku tarvitsee toimiakseen tiedon putken paineesta. Tämän se saa ohutta impulssiputkea pitkin säätimen jälkeisestä putkiosuudesta. Joissakin tapauksissa säätimeen integroiduissa turvasuluissa painetieto tulee niin sanottua sisäistä impulssilinjaa pitkin suoraan paineensäätimen lähtöliitännän kohdalta.
Apuvaroventtiili
Apuvaroventtiili on nimensä mukaisesti varoventtiili, joka purkaa kaasua ulos putkistosta ennalta asetetun paineen ylittyessä. On tärkeää huomata, että kyseessä on nimenomaan APUvaroventtiili, eikä sen ole tarkoitus pystyä purkamaan koko kaasuvirtausta ulos. Sen tarkoitus on ennemminkin purkaa lyhytaikaiset ja pienet ylipainetilanteet, jollaisia vois syntyä esimerkiksi polttimen sammuessa yhtäkkiä tai säätimen vikaantuessa ja paineen noustessa turvasulun asetusarvoon.
Varoventtiili asennetaan luonnollisesti putkistoon paineensäätimen jälkeen. Joissakin tapauksissa, erityisesti pienemmän kokoluokan paineensäätimissä, apuvaroventtiili voi olla myös paineensäätimeen integroituna versiona. Palavan kaasun ollessa kyseessä, tulee varoventtiili aina putkittaa turvalliseen paikkaan. Tulee myös huomioida, että varoventtiilin ulospuhallusputken purkupaikka muodostaa ympärilleen räjähdysvaarallisen tilan.
Varasäädin
Varapaineensäädin on päälle päin vastaava kuin varsinainen paineensäädin, mutta siinä on usein pieniä rakenteellisia eroja, joiden avulla varmistetaan paineenalennuksen häiriötön toiminta sekä varsinaisen säätimen toimiessa että ollessa vikaantunut. Varasäädin asennetaan turvasulun tapaan varsinaisen säätimen edelle. Asetuspaine asetetaan hieman korkeammaksi kuin varsinaisen paineensäätimen, jotta se on niin sanotusti täysin auki normaalitilanteessa.
Varasäädintä turvalaitteena käytettäessä tulee varmistaa, että paineensäädin on niin sanottua fail-to-open-tyyppiä, eli esimerkiksi kalvon revetessä suutin avautuu täysin ja sallii läpivirtauksen.
Turvakalvo tai suojakalvo
Turvakalvo ei ole varsinaisesti kaasun virtaukseen puuttuva laite. Se on tavallaan varakalvo paineensäätimessä siltä varalta, että pääkalvo repeää. Turvakalvollista säädintä voidaan käyttää sisätila-asennuksissa, joissa ei haluta käyttää ulos putkitettavaa varoventtiiliä.
Mitä turvalaitteita tarvitaan?
Ensiksi on syytä todeta, että turvalaitteiden tarve on standardien, asetusten ja lainsäädännön määrittämää, joten siinä on maakohtaista vaihtelua. Keskitymme tarkastelussa luonnollisesti Suomessa noudatettavien määräysten mukaiseen varusteluun. Turvalaitevaatimus riippuu myös käytettävästä kaasusta. Maakaasu- ja nestekaasuasennukset asettuvat omien standardiensa alle. Metaanipohjaisten kaasujen, kuten biometaanin osalta sovelletaan maakaasun määräyksiä. Sekä maa- että nestekaasulle tarvittavat turvalaitteet riippuvat paineensäätimelle tulevan kaasun paineesta.
Maakaasun paineensäätöön liittyvät turvalaitteet:
Tapaus 1: tulopaine on korkeintaan 1 bar (mittaripaine)
Tarvitaan yksi turvalaite, joka voi olla joko turvasulkuventtiili tai varasäädin.
Tapaus 2: tulopaine on 1–4 bar (mittaripaine)
Tarvitaan 2 turvalaitetta, joista yksi saa olla apuvaroventtiili ja toinen turvasulku tai varasäädin. Vaihtoehtoisesti voi olla kaksi turvasulkua tai yksi turvasulku ja yksi varasäädin.
Tapaus 3: tulopaine on yli 4 bar (mittaripaine)
Tarvitaan 2 turvalaitetta ja lisäksi apuvaroventtiili, eli 2 turvasulkua ja apuvaroventtiili taikka turvasulku, varasäädin ja apuvaroventtiili.
Nestekaasun osalta määräykset ovat saman tyyppisiä, mutta hieman yksinkertaisempia. Nykyinen standardi määrittää, että tulopaineen ollessa yli 100 mbar, mutta korkeintaan 1,5 bar, tulee paineensäätimen yhteydessä olla vähintään yksi varolaite, joka saa olla turvasulku, varasäädin tai varoventtiili. Tulopaineen ollessa yli 1,5 bar, on oltava yksi edellä mainituista turvalaitteista sekä lisäksi apuvaroventtiili tai toinen turvalaite.
On hyvä myös muistaa, että mikäli paineenalennuslinja kahdennetaan toimintavarmuuden parantamiseksi, koskevat samat määräykset luonnollisesti molempia linjoja.
Mitä muuta turvalaitteiden valinnassa tulisi huomioida?
Tyypillisesti ainakin kustannusmielessä on järkevää valita paineensäädin, johon on integroitu turvasulku ja mahdollisesti myös apuvaroventtiili. Apuvaroventtiili on saatavissa säätimeen integroituna useimmilta valmistajilta vain suhteellisen pieniin ja matalan painealueen säätimiin, kun taas turvasulkuja saa integroituna isompiin ja järeämpiinkin malleihin. Toiminnallisesti ei pitäisi olla isoakaan merkitystä, ovatko laitteet integroituja vai erillisiä. Toki integroidun varoventtiilin puhallusteho on erillistä laitetta pienempi, mutta usein sillä ei ole merkitystä, koska varoventtiilin tarkoituksenahan oli lähinnä purkaa lyhytaikaisia ylipainepiikkejä.
Joissakin käyttökohteissa voi olla tarpeen välttää viimeiseen asti sitä, että varoventtiili puhaltaa ulos mitään. Silloin voidaan tietenkin asetella varoventtiilin ja turvasulun asetuspaineet niin päin, että turvasulku laukeaa ensinnä ja varoventtiili vasta sen jälkeen tarvittaessa puhaltaa ylimääräiset pois. Tämä on ihan yhtä lailla pätevä toteutustapa, jossa toki on syytä varautua siihen, että turvasulku laukeaa hieman useammin kuin jos asetusarvot olisivat toisinpäin. Vaihtoehtoisesti voitaisiin käyttää myös kahta turvasulkua tai varasäädintä ja turvasulkua, mutta apuvaroventtiili on selkeästi edullisempi, mikä yleensä kallistaa vaakakuppia sellaisen käytön suuntaan.
Syystä tai toisesta varasäädin on Suomessa hyvin harvinainen ratkaisu, liekö siinä sitten hinta pois ohjaavana tekijänä. Paineensäätimen turvakalvoa ei varsinaisesti standardeissa mainita, mutta ainakin tyypillisesti turvakalvolla on voitu korvata apuvaroventtiili sisäasennuskohteissa.
Autamme löytämään toimivat ratkaisut
Jos kaipaat lisätietoja paineensäätöön ja turvalaitteisiin liittyen, voit olla yhteydessä kaasutiimiimme! Ratkaistaan ongelmat yhdessä.
Antero Kaavi
Asiantuntija, neste- ja maakaasujärjestelmät
+358 50 410 5469
antero.kaavi@konwell.fi
