Pozostałe

Zawory bezpieczeństwa w instalacjach ciśnieniowych – wszystko co musisz wiedzieć

2 kwietnia 2025
Lucjan Makowicz

Zawory bezpieczeństwa to kluczowe komponenty układów ciśnieniowych, których zadaniem jest ochrona całej instalacji przed nadmiernym wzrostem ciśnienia. Ich działanie zapobiega awariom technicznym, a nawet poważnym wypadkom spowodowanym przez niekontrolowane eksplozje. W zależności od rodzaju instalacji – zamkniętej lub otwartej – konstrukcja i funkcje zaworów mogą się różnić, dopasowując się do specyfiki danej aplikacji. Przeczytaj artykuł, aby poznać rolę zaworów bezpieczeństwa w systemach hydraulicznych, ich budowę, zasadę działania oraz przykłady praktycznego zastosowania.

Czym są zawory bezpieczeństwa?

Zawory te są urządzeniami automatycznymi, które reagują na przekroczenie dopuszczalnego ciśnienia w instalacji, otwierając się w celu odprowadzenia nadmiaru medium – może to być ciecz, gaz lub para. Dzięki temu chronią one komponenty systemu przed uszkodzeniem spowodowanym przeciążeniem oraz procesy technologiczne przed destabilizacją ciśnienia.

Podstawowe rodzaje zaworów bezpieczeństwa

  • o budowie otwartej – z ujściem bezpośrednim do atmosfery,
  • o budowie zamkniętej (kątowe) – z króćcem odpływowym, z możliwością odprowadzenia czynnika z komory wylotowej do instalacji
  • o budowie zamkniętej szczelnej (kątowe) gazoszczelne – bez możliwości odpowietrzenia, dla gazów niebezpiecznych i szkodliwych

     1. Zawór bezpieczeństwa w układzie zamkniętym

Układy zamknięte to systemy, w których medium nie ma kontaktu z otoczeniem – krąży w zamkniętym obiegu. Przykłady to:

  • systemy centralnego ogrzewania,
  • kotły parowe,
  • chłodzenie przemysłowe,
  • procesy chemiczne.

Funkcja zaworu w obiegu zamkniętym

  • ochrona przed nadciśnieniem – wynikającym np. z nagrzewania się cieczy,
  • zabezpieczenie integralności instalacji – przed uszkodzeniem rur, zbiorników czy wymienników,
  • bezpieczeństwo obsługi – zawór odprowadza nadmiar medium, zmniejszając ryzyko dla ludzi i urządzeń.

Budowa i działanie

  • sprężyna dociskowa – utrzymuje zawór zamknięty do momentu przekroczenia progu ciśnienia,
  • dysk uszczelniający – odpowiada za szczelność,
  • ustawienie fabryczne – zawór otwiera się przy określonym ciśnieniu, zgodnie z projektem instalacji.

Zastosowanie w praktyce

  • ogrzewanie budynków – ochrona przed rozszerzalnością cieplną,
  • kotły parowe – unikanie niebezpiecznego wzrostu ciśnienia,
  • turbiny w zamkniętych układach – zawory pełnią funkcję zabezpieczenia pomocniczego.

     2. Zawór bezpieczeństwa w układzie otwartym

W układach otwartych ciecz ma kontakt z otoczeniem i może być odprowadzana do atmosfery. Przykłady zastosowania:

  • sieci wodociągowe,
  • instalacje przeciwpożarowe,
  • odpływy przemysłowe.

Zadania zaworu bezpieczeństwa

  • regulacja przepływu – zapobieganie nagłym wzrostom ciśnienia,
  • ochrona urządzeń końcowych – takich jak pompy, zawory, rurociągi.

Konstrukcja i mechanika działania

  • zawory nastawne – kontrolują częściowe zmiany ciśnienia,
  • sterowanie pływakiem – w instalacjach wodnych,
  • elektroniczne systemy nadzoru – nowoczesne zawory reagują na sygnały z czujników.

Zastosowanie zaworów w układach otwartych

  • wodociągi – zapobiegają cofaniu wody i nadciśnieniu,
  • systemy przeciwpożarowe – zapewniają ciśnienie w hydrantach i tryskaczach,
  • produkcja spożywcza – stabilizacja ciśnienia w procesach technologicznych.

Układy hydrauliczne – rola zaworów bezpieczeństwa

Hydraulika siłowa opiera się na cieczy roboczej (np. oleju), która przekazuje energię do napędzania i sterowania mechanizmami w urządzeniach przemysłowych, budowlanych i rolniczych.

Funkcje zaworu w układzie hydraulicznym

  • ochrona przed przeciążeniem – np. w przypadku zatrzymania ruchu siłownika,
  • utrzymanie stabilnych parametrów – niezbędne dla dokładności i efektywności działania,
  • bezpieczeństwo pracy – zarówno dla maszyn, jak i operatorów.

Przykłady zastosowania

  • maszyny budowlane – zapobieganie przeciążeniom przy podnoszeniu ciężarów,
  • prasy hydrauliczne – precyzyjna kontrola nacisku,
  • lotnictwo – kluczowa rola w systemach sterowania samolotem.

Wytyczne i normy techniczne

  • PN-EN ISO 4126 – norma międzynarodowa dla urządzeń zabezpieczających przed nadciśnieniem,
  • ASME BPVC – amerykańskie wytyczne dla zaworów stosowanych w kotłach i zbiornikach,
  • PED 2014/68/UE – europejska dyrektywa dla systemów ciśnieniowych.

Jak dobrać odpowiedni zawór bezpieczeństwa?

Parametry techniczne:

  • ciśnienie otwarcia i zamknięcia,
  • przepustowość,
  • typ medium,
  • średnica otworu przepływowego.

Warunki pracy:

  • temperatura, wilgotność, narażenie na czynniki atmosferyczne,
  • częstotliwość cykli otwarcia/zamknięcia.

Konserwacja i kontrola zaworów:

  • regularne przeglądy – zgodnie z instrukcją producenta lub przepisami,
  • testy ciśnieniowe – weryfikacja działania zaworu,
  • kalibracja – ustawianie ciśnienia otwarcia,
  • wymiana zużytych elementów – uszczelki, sprężyny, tarcze.