Plnozdvižný vs. nízkozdvižný pojistný ventil: japonské výrazy JIS

K japonskému kotli patří datasheet, ve kterém jsou pojistné ventily označeny jako 全量式 (zenryo-shiki). Po několika letech nabídne distributor náhradní ventil označený 揚程式 (yotei-shiki), se stejnou přípojkou a výrazně levnější. (Jde o smyšlený příklad.) Rozměr sedí, nastavený tlak sedí a příruba se dá přišroubovat. Můžete ventil bez dalšího vyměnit?

Ne bez ověření. Oba výrazy říkají, jak vysoko se kuželka zdvihne a které místo ventilu omezuje průtok. U ventilu typu lift (揚程式, yotei-shiki) určuje průtok úzká mezera mezi kuželkou a sedlem. U ventilu typu full bore (全量式, zenryo-shiki) se kuželka zdvihne tak vysoko, že průtok určuje nejužší místo vstupní dýzy, tedy hrdlo. Podle jednoho japonského výrobce má ventil full bore při stejné jmenovité velikosti jmenovitou kapacitu zhruba 4–5krát větší než ventil typu lift.

Článek vysvětluje anglické názvy, které používají japonští výrobci, a definice v JIS B 8210. Ukazuje, proč na zdvihu záleží a jak se pružinový pojistný ventil otevírá a zavírá. Popisuje také, jak oba typy posuzují japonské předpisy pro kotle, a vysvětluje vztah k českému výrazu „plnozdvižný“. Na konci najdete kontrolní seznam pro porovnání ventilů, otázky pro japonského dodavatele a FAQ.

Typ lift a typ full bore: japonské výrazy a jejich anglické názvy

Norma JIS B 8210 a japonské datasheety, které se jí řídí, dělí pružinové pojistné ventily (安全弁, anzen-ben) podle zdvihu na dvě třídy. Japonští výrobci s anglickými materiály, například Yoshitake, je překládají takto:

V českých a evropských katalozích se používá jiné dělení. Česká norma ČSN EN ISO 4126-1 (Bezpečnostní pojistná zařízení proti nadměrnému tlaku, část 1: Pojistné ventily) vychází z ISO 4126-1:2013. Čeští výrobci označují své přímočinné pružinové ventily jako „plnozdvižné“, někdy se základním nebo redukovaným zdvihem.

Spirax Sarco popisuje třídy low lift, high lift a full lift. Ventil je „full lift“, když se kuželka zdvihne nejméně o čtvrtinu průměru otvoru sedla a plocha zdvihu už nemá na odvodní plochu vliv. Japonský typ full bore pracuje na stejném principu, ale systémy tříd si neodpovídají jedna ku jedné. Řiďte se proto definicí a certifikovanou kapacitou, ne jen štítkem.

Jak oba typy definuje JIS B 8210

JIS B 8210 (Pojistné ventily) definuje oba typy. Současné vydání bylo revidováno 25. února 2025 a nahrazuje vydání z roku 2017. Vychází z ISO 4126-1:2013 a ISO 4126-7:2013 (včetně změn z roku 2016), upravených pro Japonsko. Není tedy doslovným převzetím jako ČSN EN ISO 4126-1.

Vydání 2025 se vztahuje na ventily s nastaveným tlakem od 0,1 MPa (1 bar) přetlaku výše. Jde o ventily full bore s průměrem hrdla od 7 mm a ventily typu lift s průměrem otvoru sedla od 15 mm. Řízené (pilotní) ventily a ventily pro chladicí tlakové nádoby jsou vyloučeny.

Znění definic ve vydání 2025 není ve veřejném náhledu vidět. Níže uvedené definice jsou z vydání 2017, jak je cituje technický průvodce japonského výrobce.

Rozdíl ukazuje obrázek 1. Vlevo je typ lift, vpravo typ full bore.

U ventilu typu lift se kuželka zvedne jen málo, i když tlak překročí nastavenou hodnotu. Mezera mezi sedlem a kuželkou je proto nejmenší průtočná plocha a určuje průtok. Ventil full bore se zdvihne vysoko jedním rychlým pohybem, mezera tedy průtok neomezuje. Určuje ho plocha hrdla dýzy pod sedlem.

Proč je hranicí zdvih 1/4

Mezeru (plochu zdvihu) můžete chápat jako plášť válce postaveného na otvoru sedla. Stejný vzorec pro účinnou odvodní plochu ventilu typu lift uvádí oznámení japonského ministerstva zdravotnictví, práce a sociálních věcí (MHLW), které vykládá předpisy pro kotle:

Dosadíte-li do tohoto poměru hranice z JIS, vznikne obrázek 2. Když zdvih dosáhne 1/4 průměru otvoru sedla, je plocha zdvihu rovna ploše otvoru sedla.

Dokud je zdvih menší než 1/4 průměru otvoru, je mezera menší než otvor sedla a průtok řídí mezera. To je rozsah typu lift. Spirax Sarco vede hranici stejně: jakmile se kuželka zdvihne nejméně o čtvrtinu průměru, plocha zdvihu už odvodní plochu neovlivňuje (full lift).

Ventil full bore se zdvihne tak, aby byla mezera „dostatečně větší“ než plocha hrdla, takže průtok určuje hrdlo, ne mezera. Proto mohou mít stejné jmenovité velikosti tak rozdílné kapacity. Japonský výrobce Venn uvádí, že při stejné jmenovité velikosti je jmenovitá kapacita (公称吹出し量, kosho fukidashi-ryo, tedy odvodní kapacita, na kterou je ventil dimenzován) ventilu full bore 4–5krát větší než u typu lift. Berte to jako orientační vodítko a porovnávejte certifikované kapacity v konkrétních datasheetech.

Jak se pružinový pojistný ventil otevírá a zavírá

Oba typy se otevírají stejně. Tlak na vstupu tlačí kuželku nahoru a pružina ji tlačí dolů. Síla směrem nahoru je vstupní tlak krát plocha sedla. Jakmile převýší sílu pružiny, kuželka se zvedne a médium uniká. Čím víc je pružina předepnutá, tím vyšší je otevírací (nastavený) tlak.

Každý díl se podílí na otevření, na skokovém otevření do plného zdvihu nebo na zavření:

• Pružina a seřizovací šroub: vytvářejí sílu, která drží kuželku dole. Otáčením šroubu se mění stlačení pružiny a tím nastavený tlak.
• Kuželka a sedlo: těsnicí plochy, které v zavřeném stavu zastaví médium. Nečistoty nebo rýhy na nich způsobují netěsnost.
• Vřeteno: přenáší sílu pružiny na kuželku a vede ji přímo nahoru a dolů.
• Regulační kroužek (kagen-wa): kroužek kolem sedla, kterým se ladí skokové otevření a uzavírací tlak (pokles tlaku při zavření, blowdown).
• Zkušební páka a hlavice: pákou se kuželka ručně zvedne, aby se ověřilo, že není přilepená. Hlavice kryje seřizovací části.

Pojistné ventily na páru a plyn po zahájení otevírání skokově otevřou naplno (pop action). Médium, které prosákne přes sedlo, se zachytí v prostoru vytvořeném okrajem kuželky a regulačním kroužkem (huddling chamber). Tlak pak působí na větší plochu.

Po otevření zvedá kuželku ještě dál síla od změny směru proudu. Když tlak klesne, pružina přitlačí kuželku zpět na sedlo. Obrázek 4 ukazuje čtyři fáze a japonské názvy jednotlivých tlaků.

Vztah nastaveného tlaku k nejvyššímu dovolenému tlaku zařízení se probírá jinde, proto jej tady neopakujeme.

Kdy použít který typ

Rozdíly shrnuje tabulka. I při stejné jmenovité velikosti se oba typy liší kapacitou, a tím i rozměrem a cenou.

Žádné pravidlo neříká, který typ použít. JIS B 8210 sama uvádí, že je normou výrobku a neupravuje, jak se pojistné ventily používají.

V praxi se na kotlích a dalších zařízeních, která musí v krátké době odvést velký objem páry, používají ventily full bore. Při stejné velikosti propustí víc, takže stačí menší nebo méně ventilů.

Ventily typu lift jsou běžné v kapalinových systémech, například na výtlaku čerpadel. Mnoho ventilů označovaných jako přepouštěcí (nigashi-ben) je právě tohoto typu. Přepouštěcí ventil na kapalinu se také jinak otevírá: neotevře se skokově, ale postupně s rostoucím tlakem. Kapaliny se téměř nestlačují, takže k poklesu tlaku stačí odpustit malé množství.

Ventil typu lift lze použít i na plyny. Plyn má ale na jednotku hmotnosti mnohem větší objem a tlak se v něm snižuje déle. Pro plyn je proto bezpečnější výchozí volbou ventil full bore.

Co vyžadují japonské předpisy pro kotle

Kde smí být ventil použit, určují předpisy pro jednotlivé druhy zařízení, ne JIS. Pro kotle v Japonsku stanovují počet pojistných ventilů a způsob jejich montáže japonské konstrukční normy pro kotle (Boiler Structure Standards, ボイラー構造規格, boiler kozo kikaku), oznámení MHLW.

Provozujete-li japonský kotel v Česku, platí místní pravidla pro tlaková zařízení a kotle. V EU jde o směrnici o tlakových zařízeních 2014/68/EU (PED) a související harmonizované normy, u pojistných ventilů o ČSN EN ISO 4126-1. Japonské předpisy přesto vysvětlují, proč byly původní ventily určeny tak, jak byly.

Článek 64 uvádí vedle ventilů full bore i ventily typu lift se zdvihem nejméně 1/15 průměru otvoru sedla. Ventily typu lift tedy z kotlů zakázané nejsou.

Oznámení MHLW z 7. listopadu 2025 (Kihatsu 1107 č. 5) navíc vyžaduje, aby kapacita pojistného ventilu na parním kotli byla alespoň rovna maximálnímu výparnému výkonu kotle. Pokud kapacita nestačí, musí být ventil větší, nebo se přidají další ventily.

Pojistný ventil není jediné zařízení proti přetlaku. O nevratné alternativě a o kombinaci s prasklým kotoučem pojednává samostatný článek.

Nastavení, zkoušky a výměna pojistných ventilů podléhají v Česku provozním předpisům a revizím tlakových zařízení, k tomu přistupují požadavky BOZP. Konkrétní povinnosti ověřte u revizního technika a u svého technika BOZP.

Kontrolní seznam: porovnání dvou pojistných ventilů

Použijte jej dřív, než přijmete náhradní nebo alternativní ventil, zvlášť když je datasheet japonsky.

• Třída zdvihu: typ lift (揚程式, yotei-shiki), nebo full bore (全量式, zenryo-shiki)? Zkontrolujte i modelovou řadu, protože někteří výrobci mají pro každý typ jinou.
• Jmenovitá kapacita: jmenovitá odvodní kapacita (kosho fukidashi-ryo) v kg/h nebo jiné jednotce a také médium, nastavený tlak a tlakové podmínky, pro které byla stanovena.
• Požadovaná kapacita: průtok, který musí ventil odvést. U parního kotle nejméně maximální výparný výkon.
• Rozměrové údaje: průměr hrdla u ventilu full bore, průměr otvoru sedla u ventilu typu lift a zdvih.
• Médium a stav: sytá pára, přehřátá pára, vzduch, plyn nebo kapalina a teplota.
• Nastavený tlak, pokles tlaku při zavření a provozní tlak: je běžný provozní tlak dostatečně pod nastaveným tlakem?
• Výstupní podmínky: odvod do atmosféry, nebo do uzavřeného systému, a protitlak.
• Norma a předpisy: s jakým vydáním JIS B 8210 je ventil ve shodě, případně zda je doložena i shoda s ČSN EN ISO 4126-1 a požadavky PED, a jaký předpis pro kotle nebo tlakové nádoby platí u vás.
• Štítek: jmenovitá velikost, nastavený tlak a kapacita odpovídají dokumentaci.
• Hlavice a páka: s pákou, nebo bez, otevřený, nebo uzavřený (plynotěsný) kryt pružiny podle média.

Otázky pro japonského dodavatele

Při kontaktu s výrobcem ventilu nebo dodavatelem zařízení získáte jasnější odpověď rychleji s těmito otázkami:

1. Je tento ventil typu lift (揚程式), nebo full bore (全量式) ve smyslu JIS B 8210?
2. Jaká je jmenovitá kapacita a za jakého média, nastaveného tlaku a tlakových podmínek?
3. Má náhradní ventil za stejných podmínek alespoň stejnou kapacitu jako původní?
4. S jakým vydáním JIS B 8210 je ve shodě a můžete dodat certifikát nebo záznam o zkoušce?
5. Jaký je průměr hrdla nebo otvoru sedla a jaký je zdvih?
6. Na jaký pokles tlaku při zavření je ventil nastaven a jaký provozní tlak vzhledem k nastavenému doporučujete?
7. Hodí se pro naše médium a výstupní podmínky včetně protitlaku?

Krátký dotaz, který můžete upravit (japonští dodavatelé obvykle komunikují anglicky, proto je vzor anglicky):

Omezení tohoto článku

• Citované definice JIS pocházejí z vydání 2017. Vydání 2025, založené na ISO 4126-1 a -7, je může formulovat jinak.
• Poměr kapacit 4–5 je obecný údaj jednoho japonského výrobce. Porovnávejte jmenovité kapacity v konkrétních datasheetech.
• Shrnuté předpisy pro kotle jsou japonské. Zařízení provozované v Česku musí splnit místní a evropské požadavky. Přesné požadavky na kotle a pojistné ventily jsme pro tento článek neověřovali.
• Článek vysvětluje, co ověřit a kdo rozhoduje. Není to postup dimenzování, nastavování, zkoušení ani výměny pojistných ventilů. Ty přenechte výrobci ventilu a oprávněným osobám podle platných předpisů.

FAQ

Jaký je rozdíl mezi pojistným a přepouštěcím ventilem na japonském kotli?

Japonské konstrukční normy pro kotle rozhodují podle druhu kotle a teploty vody. Parní kotle mají pojistné ventily, kotle na teplou vodu do 120 °C přepouštěcí ventily. Kotel na teplou vodu do 120 °C může přepouštěcí ventil vynechat, má-li přepouštěcí potrubí na místě dobře přístupném ke kontrole. Kotle na teplou vodu nad 120 °C potřebují pojistný ventil.

Proč musí být pojistný ventil namontován svisle?

Pružina a kuželka jsou konstruovány pro přímý pohyb nahoru a dolů. Japonské konstrukční normy pro kotle vyžadují montáž přímo na těleso kotle se svislým vřetenem. Také průvodce firmy Venn uvádí, že pojistné ventily se v zásadě montují jen svisle a montáž naležato nebo šikmo může způsobit poruchu funkce.

Proč pojistný ventil netěsní pod nastaveným tlakem?

Častou příčinou je poškození těsnicích ploch. Když se mezi kuželku a sedlo dostanou nečistoty nebo okuje a plochy poškrábou, ventil netěsní i pod nastaveným tlakem. Netěsnost může způsobit také provoz příliš blízko nastaveného tlaku.

Technický článek firmy Baker Hughes uvádí, že pro těsnost sedla by provozní tlak měl být obvykle nejvýše 95 % nastaveného tlaku. Pokud netěsnost trvá, ventil se obvykle při plánované odstávce (teishu) rozebere, opraví a zkontroluje se jeho nastavení.

K čemu je páka na pojistném ventilu?

Páka ručně zvedne kuželku, aby se ověřilo, že ventil může pracovat a není přilepený. Podle průvodce firmy Venn se používá jen tehdy, když je vstupní tlak alespoň 75 % nastaveného tlaku. Přípustný tlak a četnost se u jednotlivých výrobků liší, proto je třeba se řídit návodem k vašemu ventilu.

Je plnozdvižný ventil (full lift) totéž co ventil full bore?

Vycházejí ze stejné myšlenky: kuželka se zdvihne tak vysoko, že plocha zdvihu průtok už neomezuje. „Plnozdvižný“ (full lift) ale patří do evropského a britského dělení (nízký, vysoký a plný zdvih) a „full bore“ je způsob, jak japonští výrobci překládají 全量式 podle JIS B 8210. Neberte proto štítky jako zaměnitelné a kontrolujte definici i jmenovitou kapacitu v datasheetu.

Zdroje

• Japonská asociace norem (JSA): JIS B 8210:2025 Safety valves, náhled (datum revize, rozsah, odpovídající normy ISO, ustanovení o normě výrobku; japonsky)
• Venn Co., Ltd.: technický průvodce pojistnými ventily (definice JIS B 8210:2017, poměr kapacit, výrazy, páka, směr montáže; japonsky)
• Yoshitake: Safety valve FAQ (anglické názvy „lift type“ a „full bore type“)
• MHLW: Boiler Structure Standards (oznámení č. 197/2003) (počet, poloha a shoda pojistných ventilů s JIS; japonsky)
• MHLW: oznámení o částečné změně Boiler Structure Standards (7. listopadu 2025) (kapacita vůči maximálnímu výparnému výkonu, účinná odvodní plocha πDℓ; japonsky)
• Spirax Sarco: Types of safety valve (nízký, vysoký a plný zdvih; full lift při 1/4 průměru)
• Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine, květen 2024) (rovnováha sil, pop action, provozní tlak vůči nastavenému)
• Agentura ČAS: ČSN EN ISO 4126-1, náhled (název normy, převzetí ISO 4126-1:2013)
• LDM: katalog pojistných ventilů PV 61 (česká terminologie „plnozdvižný“, základní/redukovaný zdvih, odkaz na ČSN EN ISO 4126-1 a PED 2014/68/EU)