Давление вакуум дыхательных клапанов (7 видео)

Дыхательная арматура резервуаров включает дыхательные и предохранительные клапаны. Назначение дыхательной арматуры состоит в следующем. При заполнении резервуаров или повышении температуры в газовом пространстве давление в них возрастает. Так как резервуары рассчитаны на давление, близкое к атмосферному, их может просто разорвать. Чтобы этого не происходило на резервуарах установлены дыхательные и предохранительные клапаны. Первые открываются, как только избыточное давление в газовом пространстве достигнет определенной величины, как правило, 2000 Па, предел срабатывания вторых — на 5…10% выше, они страхуют дыхательные клапаны.

Дыхательная арматура защищает резервуары и от смятия при снижении давления в них при опорожнении либо при уменьшении температуры в газовом пространстве. Как только вакуум достигает допустимой величины, открываются дыхательные клапаны, в газовое пространство резервуаров поступает атмосферный воздух. Если их пропускная способность недостаточна и вакуум продолжает увеличиваться, то открываются предохранительные клапаны.

Дыхательная арматура не только предотвращает разрушение резервуаров вследствие чрезмерно больших давления или вакуума, но и является первичным средством сокращения потерь нефтепродуктов от испарения. Во-первых, эта арматура находится в нормально закрытом состоянии, чем предотвращается вентиляция газового пространства резервуаров. Во-вторых, впуск свежей порции воздуха в резервуар (для насыщения которой должно испариться некоторое количество углеводородной жидкости), как и выпуск паровоздушной смеси из него, происходит не в момент изменения давления в газовом пространстве, а с запаздыванием, определяемым пределами срабатывания дыхательной арматуры. Тем самым объем «дыханий», а значит, и потери нефтепродуктов уменьшаются.

Тип и количество дыхательных клапанов выбираются в соответствии с их техническими характеристиками и минимально необходимой суммарной пропускной способностью дыхательной арматуры, определяемой по формулам (м 3 /ч):

Величины Q_ПВС и Q_в через все дыхательные клапаны, установленные на резервуаре, не должны превышать 85% от их суммарной проектной пропускной способности.

Содержание

Дыхательные клапаны
Тип НДКМ
Тип КДС
Тип КДМ
Тип КДЗТ
Тип СМДК
Тип КДМ-50
Клапаны предохранительные
Тип КПГ
Вентиляционные патрубки
Клапаны дыхательные закрытого типа КДЗТ
Дыхательный клапан: разновидности и применение
Дыхательный клапан: разновидности и применение
Дыхательный клапан
Предназначение
Нормативные документы и их требования
Виды дыхательных клапанов
Техническое описание конструкции совмещённых дыхательных клапанов КДС
Дыхательный не примерзающий клапан НДКМ и его тех. описание
Дыхательный клапан КПГ с гидравлическим затвором, его устройство и принцип работы
💡 Видео

Дыхательные клапаны

Тип НДКМ

Клапаны непримерзающие дыхательные мембранные НДКМ — предназначены для установки на резервуарах с нефтью и нефтепродуктами с допустимым избыточным давлением не более 0,07 МПа в качестве дыхательного оборудования, сообщающего газовое пространство резервуара с атмосферой. Также непримерзающий дыхательный мембранный клапан НДКМ используется для регулирования давления в этом пространстве в заданных пределах с целью сокращения потерь от испарения нефтепродуктов и уменьшения загрязнения окружающей среды. Непримерзаемость клапана обеспечивается за счет пленочного покрытия из фторпласта, наносимого на рабочие поверхности тарельчатого затвора и седла.

По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды клапан соответствует исполнению У категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.

Клапан работает следующим образом. При создании в резервуаре (а соответственно и в межмембранной камере) разряжения, соответствующего пределу срабатывания клапана, тарелка 3 поднимается, и в газовое пространство поступает атмосферный воздух. При повышении давления в резервуаре сила давления на верхнюю мембрану благодаря большей ее площади выше, чем на нижнюю. Если разность сил превышает вес тарелки 3 и диска 9 с грузом 10, то верхняя мембрана, прогибаясь вверх, увлекает за собой тарелку 3, открывая путь паровоздушной смеси в атмосферу.

Тип КДС

Клапан дыхательный северного исполнения типа КДС состоит из корпуса 4, на боковых поверхностях которого расположены четыре окна с фланцами. На фланцы окон прикреплены четыре вакуумных затвора, предназначенных для поступления воздуха в резервуар. Затвор состоит из седла 5, тарелки 6 и гибкой фторопластовой пластины 8, ограничивающей ее перемещение. Горловина клапана заканчивается седлом 2, на которое садится тарелка давления, предназначенная для выпуска паровоздушной смеси из резервуара. Контактирующие поверхности всех тарелок и седел покрыты фторопластовой пленкой.

Для защиты от прямого воздействия атмосферных осадков и ветра клапан имеет крышку 3 и четыре кожуха 7 для вакуумных затворов.

Клапан дыхательный КДС-1500 (3000) предназначен для:

герметизации газового пространства резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, и регулирования давления в этом пространстве в заданных пределах;
регулирования давления паров нефтепродуктов в вертикальном резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродуктов, а также при колебании температуры.

В состав клапанов входит кассета огневого предохранителя. Клапаны работают как в режиме дыхательных, так и предохранительных клапанов.

Штампосварной корпус 1 дыхательного клапана выполнен в виде четырехугольного бункера, на боковых поверхностях которого выкатаны седла для вакуумных затворов. Затвор вакуума состоит из тарелки вакуума 2, прикрывающей седло вакуума в корпусе дыхательного клапана, и кронштейна с фторопластовым хлястиком, которые крепятся к корпусу и ограничивают смещение тарелки относительно седла. Герметичное соединение «затвор-седло» предотвращает поступление воздуха в резервуар. Горловина клапана КДС–1500 заканчивается седлом, на котором устанавливается тарелка давления 3, а на верхней части корпуса (только у КДС–3000) раскатаны два седла давления 3, предназначенные для выхода паровоздушной смеси из резервуара. Контактирующие поверхности тарелок и седел покрыты фторопластовой пленкой, препятствующей примерзанию сопрягающихся поверхностей.

Читайте также: Зазоры клапанов рено логан восьмиклапанный двигатель

При «вдохе» резервуара в полости создается вакуум, равный вакууму в газовом пространстве резервуара. При достижении расчетного значения вакуума (вакуума срабатывания) в полости клапана тарелки вакуумных затворов открываются, сообщая газовое пространство резервуара с атмосферой, обеспечивая пропуск воздуха в резервуар. При снижении вакуума ниже расчетного значения затвор закрывается и резервуар герметизируется.

Тип КДМ

Клапаны дыхательные механические КДМ-200, совмещают в себе функции клапанов давления и клапанов вакуума, и предназначены для герметизации газового пространства в резервуарах со светлыми нефтепродуктами, а также для поддержания проектных величин внутреннего давления и вакуума.

Кассеты огневых предохранителей являются быстросъемными — это позволяет затрачивать минимальное время на выполнение штатных операций по их монтажу и демонтажу. Все наружные и внутренние поверхности клапана КДМ -200 покрыты специальным полимерным составом, гарантировано обеспечивающим искробезопасность изделия.

Тип КДЗТ

Тип СМДК

Клапан механический дыхательный СМДК — предназначен для регулирования давления в газовом пространстве резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов и защиты от попадания пламени и искр внутрь резервуара. Совмещенный механический дыхательный клапан применяется в резервуарах для регулирования давления при закачивании или выкачивании нефтепродуктов, а также при колебании температуры. При повышении давления в резервуаре (во время закачки нефтепродукта) клапан выпускает паровоздушную смесь, приподнимая тарелку давления, а при разрежении (в процессе откачки нефтепродукта) впускается в резервуар атмосферный воздух через тарелку вакуума.

Для надежной работы клапана при отрицательных температурах направляющий стержень снабжают фторопластовой оболочкой квадратного сечения, а уплотнительную поверхность тарелок клапана обтягивают фторопластовой пленкой, которая может деформироваться, предотвращая образование льда. Клапаны устанавливают на крыше резервуара. При повышенной пропускной способности применяют непримерзающие мембранные дыхательные клапаны, рассчитанные на работу при вакууме в резервуаре до 1000 Па. Непримерзаемость клапана обеспечивается за счет пленочного покрытия из фторопласта, наносимого на рабочие поверхности тарельчатого затвора и седла. Клапан СМДК устанавливается на монтажный патрубок резервуара при помощи присоединительного фланца.

Тип КДМ-50

По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды клапаны КДМ -50 изготавливаются в исполнении У и УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.

Клапаны предохранительные

Тип КПГ

Клапаны предохранительные гидравлические КПГ — педназначены для защиты вертикальных резервуаров с нефтью и нефтепродуктами от деформации или разрушения при повышении величин внутреннего давления и вакуума сверх допустимых значений, сообщая газо-воздушное пространство резервуара с атмосферой в аварийных ситуациях (например, при выходе из строя дыхательного клапана). В клапаны КПГ встроены огневые предохранители, защищающие проникновение огня в резервуар.

Клапан работает следующим образом. При повышении давления в резервуаре и полости А жидкость из чашки 6 выбрасывается через патрубок и, отражаясь от экрана 4, собирается в кольцевой полости Б между верхней частью корпуса 5 и патрубком 9. При вакууме в резервуаре жидкость вытесняется из патрубка 9 в чашку 6 и при срабатывании клапана выбрасывается на стенку верхней части корпуса 5, по которой стекает в кольцевую полость В.

После срабатывания клапана газовое пространство резервуара сообщается с атмосферой, и клапан работает, как «сухой», обеспечивая высокую пропускную способность. Выброшенная жидкость сливается через сливные штуцеры 10 или 11 и используется при повторной заливке.

Вентиляционные патрубки

При хранении высоковязких нефтепродуктов, отличающихся очень низкой испаряемостью, вместо дыхательных и предохранительных клапанов резервуары оснащают вентиляционными патрубками. Они представляют собой короткую металлическую трубу, оснащенную коническим козырьком, предотвращающим попадание внутрь резервуара дождевой воды и снега.

Вентиляционный патрубок предназначен для вентиляции вертикальных цилиндрических резервуаров и исключения попадания посторонних предметов внутрь резервуаров. Вентиляционный патрубок различных конструкций устанавливается на резервуарах с малоиспаряющимися нефтепродуктами для постоянного сообщения газового пространства резервуаров с атмосферой. На резервуарах, в которых хранятся нефтепродукты с температурой вспышки паров менее 120°С, вентиляционный патрубок устанавливается с огневым предохранителем.

Вентиляционные патрубки устанавливают также на крыше резервуаров с понтонами (чтобы обеспечить выдувание паров нефтепродукта из надпонтонного пространства и концентрацию углеводородов в нем меньшую, чем нижний предел интервала взрываемости). Кроме того, вентиляционный патрубок размещается над трубчатыми направляющими резервуаров с плавающей крышей.

Патрубок вентиляционный состоит из корпуса 1, кожуха 2. В верхней части корпуса расположены окна, закрытые сеткой 3. Сетка закреплена на корпусе с помощью двух хомутов 4. Для защиты от прямого воздействия атмосферных осадков и механических повреждений сетки патрубок имеет крышку 6. Патрубок устанавливается на монтажный патрубок на крыше резервуара через присоединительный фланец 5 корпуса.

Видео:Что такое вакуум ? Разбираем виды, применение и измеренияСкачать

Клапаны дыхательные закрытого типа КДЗТ

Клапаны дыхательные закрытого типа КДЗТ (далее по тексту — клапаны) предназначены для герметизации газового пространства, а также для поддержания проектных величин внутреннего давления и вакуума в резервуарах со светлыми нефтепродуктами, оборудованных газоуравнительной системой.

Аналогично клапанам типа КДС клапан КДЗТ совмещает в одном устройстве функции, как клапана давления, так и клапана вакуума.

Клапаны являются непримерзаемыми — это означает, что контактные поверхности их седел и затворов покрыты материалом, исключающим примерзание затвора к седлу, благодаря чему работоспособность и надежность клапана не зависит от погодных условий.

Читайте также: Регулировка клапанов рядная шестерка дизель

Через клапаны происходят так называемые большие дыхания, предохраняющие резервуары от избыточного давления и вакуума, возникающих во время операций слива-налива. Малые дыхания, вызванные суточными колебаниями температуры окружающей среды, также происходят через клапаны. В остальное время резервуар, оборудованный клапанами, надежно герметизирован.

Применение клапанов в составе газоуравнительной системы обеспечивает переток газопаровоздушной смеси из наполняемых резервуаров в синхронно опорожняемые резервуары, исключая выброс паров в атмосферу. Благодаря этому предотвращаются потери хранимого продукта от испарений и значительно снижается негативное воздействие объектов нефтегазового комплекса на окружающую среду.

СВЕДЕНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Минимальное количество клапанов на каждый резервуар определяется в соответствии с проектными параметрами газоуравнительной системы.

Нижний фланец клапана через прокладку устанавливается на монтажный патрубок резервуара, а к верхнему фланцу клапана присоединяется трубопровод газоуравнительной системы. Соединение — фланцевое, болтовое. Соединительные фланцы изделия — по ГОСТ 12820-80, на условное давление (Ру) 2,5 кгс/см 2 . Присоединительные размеры фланцев (см. таблицу 1) соответствуют исполнению 1 по ГОСТ 12815-80.

По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды клапаны изготавливаются в исполнении Т, У и УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.

Пример обозначения изделия при заказе: КДЗТ-50-УХЛ ТУ3689-002-82673705-2009, где:

50 — условный проход соединительного патрубка в миллиметрах (мм);

У — климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69.

ТАБЛИЦА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Видео:САМЫЙ ДЕШЕВЫЙ И БЫСТРЫЙ В УСТАНОВКЕ ВАКУУМНЫЙ КЛАПАН!Скачать

Дыхательный клапан: разновидности и применение

Видео:Как действует вакуумный насос? (3D анимация) - Motorservice GroupСкачать

Дыхательный клапан

Для обеспечения взрывобезопасной работы на РВС требуется специализированное оборудование. Таким оборудованием считаются дыхательные клапаны и считаются неотъемлемой частью вертикальных резервуаров. Образование паров и происхождение испарения считается нормальным явлением при хранении нефтепродуктов, а также при проведении сливно-наливных действий. Если температура окружающей среды меняется, то давление также может измениться в течение суток. Подобные процессы могут быть охарактеризованы, как «дыхание» и могут привести к повышению давления в газовом пространстве, что может привести к взрыву и разрушениям. Во избежание подобных инцидентов целесообразно установить предохранительные и дыхательные клапаны.

Предназначение

В каждом резервуаре должен быть установлен дыхательный клапан. Эти обязательно в соответствии с нормами ГОСТ 31385-2016 составленных для стальных, вертикальных, цилиндрических резервуаров предназначенных для хранения нефтепродуктов и самой нефти. Это также регламентировано техническими условиями, наряду с СТО-СА-03-002-2009 по правилам монтажа, проектирования и изготовления стальных, вертикальных, цилиндрических резервуаров для хранения нефти, а также нефтепродуктов.

Основная функция оборудования заключается в регулировании давления в вакууме или газовом пространстве РВС резервуаров.

Клапан способен выполнять и другие функции:

Насыщенные нижние слои и верхние слои не перемешиваются;
Герметичность поддерживается на должном уровне;
Предотвращение попадания различных частиц: песок, пыль и т.д.;
Во время испарения сокращаются потери нефтепродуктов;
Окружающая среда подвергается загрязнению в меньшей степени;
Взрывобезопасность значительно повышается;

Нормативные документы и их требования

В момент заполнения и опорожнения емкости, учитывая температуру окружающей среды, наряду с газовым пространством и с учётом образования пара во время передвижения нефтепродукта, пропускная способность клапана обязана быть не меньше производительности;
Значение, при котором срабатывает клапан, не может превысить 20% давления непосредственно в резервуаре;

Виды дыхательных клапанов

Дыхательные клапаны подразделяются на два вида:

С применением гидравлического запора (затвор используется как предохранитель);
С применением механического затвора;

Основы и принцип работы клапана оборудованного механическим затвором

Этот вид изделия представлен на рынке несколькими моделями:

Клапан НДКМ механический, непромерзающий, дыхательный;
Клапан имеющий совмещение КДС непосредственно с диском-отражателем (эксплуатируются со светлыми нефтепродуктами);
Клапан КДЗТ закрытого типа (улавливание паров в вертикальных резервуарах);
Клапан КДМ с установленным внутри огнепреградителем;
Совмещённый клапан СМДК (для горизонтальных ёмкостей);

Различные виды клапанов устанавливаются в разные места, используются при различном давлении и имеют различную пропускную способность. Клапан любого типа имеет единый принцип действия, который заключается в освобождении излишков пара или обеспечивает подачу воздуха из атмосферы. При заполнении или заполнении тарелка затвора клапана осуществляет подъём из седла.

Для обеспечения функциональной работы элементов, к ним предъявляются следующие требования:

Масса тарелок может уменьшиться вследствие коррозии, следовательно, обязательна антикоррозийная обработка;
Все контактные поверхности должны быть непромерзаемые, что обеспеченно изготовлением из материалов, имеющих крайне низкую адгезивную прочность при взаимодействии со льдом.
Количество горизонтальных поверхностей внутри элемента должно быть сведено к минимуму – это исключает появление конденсата;

Техническое описание конструкции совмещённых дыхательных клапанов КДС

Подобный элемент устанавливается в резервуары вертикальной конфигурации и регулирует давление сливно-наливных действий, наряду с изменениями температуры при эксплуатации резервуара. Огневой предохранитель и диск отражатель обеспечивают более высокую надёжность эксплуатации.

Достигая расчётные значения во время срабатывания, затвор открывается. Клапан КДС можно настроить для работы в режиме функционирования предохранительного клапана.

КДС может служить в течение 15 лет. По истечении срока эксплуатации его рекомендуется заменить в соответствии с изменениями конструкции сливо-наливной системы. Существует категории размещения 1 и климатические исполнения УХЛ и У. Также предусмотрена система автоматического обогрева в случае эксплуатации изделия в холодном климате. Обогрев обеспечить работу огневого предохранителя.

Условный проход DN 150-500;
Давление 2000 Па;
Вакуум 250 Па;
Вакуум срабатывания 100-150 Па;
Пропускная способность 450-3000 м. куб. в час;
Площадь проходного сечения в седле 940-1800 см. кв.;
Площадь проходного сечения в седлах вакуума 1900-3760 см. кв.;
Длина 900-1300;
Ширина 900-1300;
Высота 800-1100;
Масса 85-140 кг.

Читайте также: Обводной клапан масляного фильтра

Техническое описание конструкции совмещённых дыхательных клапанов СМДК

Применение Клапана СМДК осуществляется в вертикальных резервуарах для компенсации в скачках давления. Установка элемента производиться исключительно в соответствии с общим объёмом приёмно-раздаточных действий.

Огнепреграждающая кассета предусмотрена конструкцией изделия и предотвращает проникновение искры и огня внутрь. Фильтрующая сетка предотвращает проникновение пыли, жидкостей и мелких частиц внутрь. Герметичность соединения обеспечена фланцевым креплением.

Существует категории размещения 1 и климатические исполнения УХЛ и У. После истечения 15 лет эксплуатации, рекомендовано проведение испытаний.

Условный проход DN 50-250;
Пропускная способность 25-250 м. куб. в час;
Длина 285-946;
Ширина 122-370;
Высота 202-506;
Давление срабатывания грузом 160-180 мм;
Вакуум. Срабатывание 20-25;
Масса 5.5-94 кг.

Описание клапана КДЗТ закрытого типа.

Клапан КДЗТ может быть установлен на монтажные опалубки и крышу РВС. Во время проведения сливо-наливных действий, этот элемент регулирует давление непосредственно в газовом пространстве, а также во время изменения температуры в среде, где происходят операции.

Существует категории размещения 1 и климатические исполнения УХЛ и У. Использование элемента рассчитано на 15 лет, после чего осуществляется замена и перерасчёт пропускной способности.

Условный проход DN 50-150;
Давление 1000-2000 Па;
Вакуум 250 Па;
Вакуум срабатывания 100-250 Па;
Давление срабатывания 850-2500 Па;
Пропускная способность 22-200 м. куб. в час;
Площадь проходного сечения в седле 940-1800 см. кв.;
Площадь проходного сечения в седлах вакуума 1900-3760 см. кв.;
Длина 170-450;
Ширина 145-400;
Высота 176-400;
Масса 3.5-25 кг.

Клапана КДМ и его тех. описание

Изделие применяется в вертикальных резервуарах с целью регулирования давления непосредственно в газовом пространстве во время приемо-раздаточных действий и колебаний температуры во время эксплуатации. Клапан оснащён огнепреградителем, который способен гасить и задерживать тепло от возникшего пламени.

Резервуарный завод в Саратове предлагает потребителю два вида клапанов: КДМ 200 с пропускной способностью 150-250 м. куб. в час и КДИ 50 со способностью пропускать 22 м. куб. в час.

Существует категории размещения 1 и климатические исполнения УХЛ и У. Замена и проведение регламентных испытаний подразумевается после истечении 15 лет эксплуатации.

Условный проход DN 50-100;
Давление 2000 Па;
Вакуум 250 Па;
Вакуум срабатывания 100-150 Па;
Давление срабатывания 1400-145 Па;
Пропускная способность 22-250 м. куб. в час;
Диаметр присоединения фланца 140-370;
Межцентровое расстояние D1 110-335 мм;
Диаметр крепёжных отверстий 14-18 мм;
Длина 328-546;
Ширина 172-500;
Высота 240-615;
Масса 8-20 кг.

Дыхательный не примерзающий клапан НДКМ и его тех. описание

Клапан НДКМ представляет собой дыхательный, мембранный, не примерзающий элемент. Изделие устанавливается в вертикальный резервуар в монтажный патрубок. Резервуар эксплуатируется до 0.07 Мпа. Клапан обеспечивает соединение атмосферы и газового пространства емкости во время осуществления сливно-наливных действий. Вследствие изменения давления существует риск возникновения взрывоопасных ситуаций. Клапан НДКМ способен предотвратить возникновение опасности. Принцип действия основывается на наличие вакуума и движении тарелок давления.

Существует категории размещения 1 и климатические исполнения УХЛ и У для клапанов НДКМ.

Условный проход DN 100-250;
Вакуум срабатывания 157-198 Па;
Давление срабатывания 1372-1667 Па;
Пропускная способность 200-1500 м. куб. в час;
Межцентровое расстояние D1 170-335 мм;
Диаметр крепёжных отверстий 18 мм;
Количество крепёжных отверстий d 18;
Длина 30-610;
Высота 600-900;
Масса 25-77 кг.

Дыхательный клапан КПГ с гидравлическим затвором, его устройство и принцип работы

Клапан способен обеспечит дополнительную защиту и монтируется вместе с дыхательными, механическими элементами. В момент повышения давления (выше 5%-10% или 0.02 Кпа) в газовом пространстве, запирающая жидкость вытесняется. Закрывается гидравлический запор, а выход из резервуара рабочей среды предотвращается. Атмосферный воздух не попадает внутрь в том случае, если вакуум нарушен.

Данный элемент рекомендовано монтировать в горизонтальном положении, так как показатели срабатывания могут измениться, если жидкость находится в затворе.

Данный вид клапанов производится в климатическом исполнении ТВ, У, УХЛ и ТС, с категорией размещения 1.

Оболочка или фторопластовая плёнка покрывает уплотнители и двигающийся стержень в клапане, если элемент эксплуатируется в холодном режиме. Это противодействует образованию наледи на поверхности деталей клапана.

Изделие служит на протяжении 10 лет. По истечении срока следует провести профилактические работы или заменить клапан. Регулярный тех. осмотр и замена масла обеспечат надёжную работу на протяжении всего периода эксплуатации.