Защитная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для защиты технологических систем, оборудования, трубопроводов, насосов и сосудов под давлением от возникновения или последствий аварийных ситуаций. В результате эксплуатации могут возникать различные проблемы, обусловленные неисправностями оборудования, неправильным ведением технологического процесса, другими сторонними факторами (применительно к рисунку справа это может быть, к примеру, разрушение части топливной системы очередью из пулемёта). Они могут повлечь за собой гидроудары при внезапном изменении потока среды на обратный, что может привести к поломке насосов и других устройств. Также при повреждении или разрушении трубопроводов или оборудования систем, если не ликвидировать или ограничить течь защитной арматурой, можно нанести серьёзный вред производственным помещениям, персоналу, экологии окружающей среды, в особенности в случае применения в системе взрыво- и пожароопасной, токсичной или радиоактивной рабочей среды.
По своему назначению защитная арматура очень близка к предохранительной, оба вида должны предотвращать отклонения от нормального течения технологического процесса и ограничивать последствия таких отклонений, не давая развиться серьёзным авариям. Главное их отличие — в принципе действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная — закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования.
Отключающие клапаны
К защитной арматуре, срабатываемой автоматически, также относятся отключающие устройства, задача которых — предотвратить течь или выброс рабочей среды из трубопровода в случае его разрыва. Такие клапаны применяются, как правило, на импульсных трубопроводах малых диаметров для рабочих сред, выброс которых в окружающую среду недопустим, например в энергетических установках, включая АЭС, и в некоторых других отраслях промышленности.
При нормальном режиме работы оборудования такой клапан открыт, пропуская через себя поток рабочей среды. В случае резкого увеличения скорости потока при разрушении трубопровода, клапан автоматически (под действием пружины) закрывается, прекращая выход среды из системы. Закрытие клапана обеспечивается прижатием пружиной золотника к седлу.
Отсечная арматура
При нарушении нормального хода технологического процесса или возникновении аварийной ситуации в ряде случаев возникает необходимость быстрого отключения агрегата, трубопровода или его участка от общей системы, для этой цели служит отсечная арматура. В отличие от другой защитной арматуры, отсечная действует не непосредственно от среды, а с использованием внешних источников энергии по команде от специальных датчиков, а также может быть дистанционно открыта и закрыта персоналом.
Отсечная арматура представляет собой быстродействующие запорные устройства, клапаны или задвижки, снабженные пневматическими или электрическими приводами. Запорный орган этих устройств может быть в виде тарельчатого клапана, крана с конической или шаровой пробкой или в виде задвижки. Чаще всего применяются быстродействующие отсечные клапаны и задвижки с односторонним пневматическим поршневым приводом, так как этот тип привода способен создавать большие усилия закрытия, жёстко фиксировать положение рабочего органа в состоянии «закрыто» и отличается быстродействием — приводы этого типа могут закрыть клапан или задвижку очень большого размера за несколько секунд. Но встречаются и другие конструкции, например отсечная крановая с шаровой пробкой арматура, оснащенная электрическим приводом, на рисунке слева.
Применяется отсечная арматура в основном в энергетике, в установках с очень большими параметрами рабочей среды, например на АЭС с реакторами ВВЭР из них формируют так называемые локализующие группы, способные полностью отсечь многочисленные системы от гермооболочки, в которой находится основное реакторное оборудование и сам реактор, для недопущения выхода радиоактивных веществ из неё, а также с целью прекращения подачи в неё рабочих сред.