Дыхательную арматуру устанавливают на стационарной кровле резервуаров с целью обеспечения проектных величин внутреннего давления и вакуума. Дыхательную арматуру выполняют в виде дыхательных клапанов для регулирования избыточного и вакууметрического давления (вакуума), предохранительных клапанов, а также в виде вентиляционных патрубков или проемов.
В общем случае клапаны различаются по типу затвора — с механическим и гидравлическим затвором. Первые используют в качестве дыхательных и предохранительных, вторые — только в качестве предохранительных, что связано с объективным недостатком таких клапанов — потерей жидкости гидрозатворов при работе.
Требованиями нормативной документации предусматривается установка предохранительных клапанов, настроенных на повышенные давление и вакуум срабатывания в количестве, равном количеству дыхательных клапанов с целью дублирования последних при приемо-раздаточных операциях, а также в аварийных случаях. Предохранительный клапан настраивают на повышенное давление и пониженный вакуум на 5-10 % по сравнению с дыхательным. Также устанавливают предохранительные клапаны если имеется возможность отказа газоуравнительной системы или возможность поступления в резервуар недегазированной нефти.
Минимальная пропускная способность дыхательных и предохранительных клапанов, вентиляционных патрубков определяется в зависимости от максимальной производительности приемо-раздаточных операций, включая аварийные ситуации.
Монтаж дыхательной и вентиляционной аппаратуры производится при помощи установочных фланцев, имеющих присоединительные размеры фланцев, рассчитанных на давление 0,16-0,25 МПа. В настоящее время корпусы дыхательных и предохранительных клапанов выполняют из алюминиевых сплавов для легкости монтажа.
С учетом значительных ветровых нагрузок на дыхательную и вентиляционную аппаратуру, при некоторых условиях эксплуатации, корпуса и погодные кожуха выполняют для создания минимального гидравлического сопротивления обтекаемой формы. С целью увеличения устойчивости и снижения вероятности повреждения узла врезки монтажного патрубка в крышу резервуара установка оборудования ведется с помощью симметричного размещения растяжек. На оборудовании их закрепляют при помощи деталей предназначенных для транспортировки.
- При проектировании Как посчитать?
- Как выбрать патрубок?
- Диск отражатель
- Аварийный клапан
- Итоги
- Дыхательные клапаны
- Дыхательные клапаны
- Назначение дыхательных клапанов
- Требования нормативных документов к дыхательным клапанам
- Типы дыхательных клапанов
- Устройство и принцип работы дыхательных клапанов с механическим затвором
- Техническое описание дыхательных совмещенных клапанов КДС
- Техническое описание совмещенных механических дыхательных клапанов СМДК
- Техническое описание дыхательного клапана закрытого типа КДЗТ
- 🔍 Видео
При проектировании
Как посчитать?
При проектировании дыхательного оборудования (дыхательных и предохранительных клапанов) необходимо выполнить расчет минимальной пропускной способности дыхательных и предохранительных клапанов в зависимости от максимальной производительности приемораздаточных операций (включая аварийные условия) по
следующим формулам:
пропускная способность клапана по внутреннему давлению, м3/ч Q = 2,71 M1 + 0,026 х V;
пропускная способность клапана по вакууму, м3/ч. Q = М2 + 0,22 х V;
где M1 — производительность залива продукта в резервуар, м3/ч;
М2 — производительность слива продукта из резервуара, м3/ч;
V — полный объем резервуара, включая объем газового пространства под стационарной крышей, м3.
В данной методике свойства продукта учтены в коэффициенте 2,71 (см. формулу 1), однако этого может быть недостаточно. При закачке в резервуар продуктов с высокой (выше 60°С) температурой, недегазованной нефти, продуктов с высоким давлением насыщенных паров рекомендуем перепроверить максимальный расход паро-воздушной смеси по методике, описанной в , учитывающей все свойства и характеристике закачиваемого продукта и резервуара. Клапаны необходимо выбирать по большей пропускной способности, полученной в расчетах.
Как выбрать патрубок?
В каталогах производителей резервуарного оборудования указывается производительность клапанов в зависимости от условного диаметра патрубка. При этом реальная пропускная способность ограничивается конструкцией клапана, от диаметра патрубка же зависит только скорость потока паровоздушной смеси в нем, которая не регламентируется и не ограничивается в ПБ и ГОСТ.
Однако, установка клапанов на патрубки небольшого диаметра (до 350 мм) нежелательна. Клапан типа КДС-1500 имеет немалую высоту (до 1700 мм вместе с патрубком), большую парусность и высокий центр тяжести, что в совокупности способно оказывать большие нагрузки на патрубок монтажный при сильном ветре и, со временем, даже повредить крышу.
Поэтому конструкторы завода «Поршень» рекомендуют Вам устанавливать клапаны на патрубки условного диаметра не менее 350 для КДС-1500К и не менее 500 для КДС-3000К.
Не забыть предусмотреть растяжки.
В связи с высокой нагрузкой, оказываемой клапаном через патрубок монтажный на крышу резервуара при сильном ветре, производители клапанов рекомендуют дополнительно фиксировать клапаны растяжками, закрепляемыми на крыше резервуара и транспортировочных проушинах сверху клапана.
Диск отражатель
Диски-отражатели (ОТР) применяются для снижения потерь от испарения нефти и нефтепродуктов в резервуаре и сокращения загрязнений окружающей среды. Диск- отражатель используется в комплекте с дыхательными клапанами и сокращает выбросы паров товарного продукта в среднем на 2-4%.
Входящий и исходящий вертикальные воздушные потоки благодаря «зонтику» диска- отражателя переводятся в горизонтальную плоскость в верхней части воздушного пространства резервуара. Таким образом, в дыхании резервуара участвует только верхний слой воздуха с минимальным содержанием паров товарного продукта.
Использование ОТР рекомендовано ПБ03-605-03, пункт 8.2.4.
Аварийный клапан
Аварийный клапан КА-500 , предназначенный для работы на высоких расходах воздуха до 30 000 м3/ч. Он необходим на некоторых технологических резервуарах и в случаях перестраховки при проектировании.
Аварийный клапан спасает резервуар при:
— выходе из строя дыхательных клапанов;
— вскипании подтоварной воды при пожаре;
— других аварийных ситуациях, вызывающих резкое возрастание давления/вакуума.
Встроенный сигнализатор срабатывания оповещает о том, что КА-500 предотвратил аварийную ситуацию
Простота конструкции обеспечивает гарантированное срабатывание и низкую себестоимость содержания — осмотр клапана производится без демонтажа его частей и занимает не более 5-ти минут.
Итоги
На резервуарах, не оборудованных понтонами, должны быть установлены дыхательные клапаны КДС.
Расчет производительности клапанов производится по ПБ 03-605-03 исходя из максимальной производительности закачки/выкачки продукта и объема резервуара.
Дыхательные клапаны должны быть дублированы предохранительными клапанами с той же производительностью, настроенными на давление срабатывания, на 5-10% большее, чем давление срабатывание дыхательных клапанов.
Рекомендуется оснащать клапаны дыхательные дисками отражателями ОТР.
Читайте также: Кзр клапан запорно регулирующий с электроприводом ремонт
Нормативная документация
1. ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов.
2. ГОСТ Р 52910-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия
3. ПБ 03-381-00 Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов
4. ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
5. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы
6. ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб
7. ПБ 09-560-03. Правила промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов
8. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов.
Учебное пособие для ВУЗов. — Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. — 658 с.
Видео:НДКМ, принцип работы в 3D. ООО "ВЗРК", vzrk.ruСкачать
Дыхательные клапаны
Дыхательные клапаны диаметром 50, 80, 100, 150, 200, 250 мм рассчитаны на давление 200 мм вод. ст. и вакуум 25 мм вод. ст. При увеличении давления в газовом пространстве резервуара свыше 200 мм вод. ст. открывается клапан давления, а при падении давления ниже атмосферного на 25 мм вод. ст. открывается клапан вакуума.
В корпусе дыхательного клапана помещаются клапаны давления и вакуума, перемещающиеся по направляющим стержням. Масса груза, посаженного на клапан, вместе с массой последнего должны равняться подъемной силе клапана. Клапан вакуума состоит из тарелки клапана и одного регулировочного груза, что обеспечивает регулировку вакуума от 20 до 25 мм вод. ст. Клапан давления включает тарелку клапана и груз, который позволяет регулировать давление от 180 до 200 мм вод. ст.
Дыхательный клапан устанавливается на крыше резервуара на огневом предохранителе. В настоящее время выпускаются дыхательные клапаны, совмещенные с огневым предохранителем путем установки кассеты огневого предохранителя в патрубке клапана.
При закачке в резервуары теплых нефтепродуктов весной, а также в осенне-зимний период создается угроза примерзания тарелок клапанов к седлам. В непримерзающем клапане (рис. 8) этот недостаток устранен путем изоляции смерзающихся поверхностей фторопластом-4. На каждой тарелке клапана прижимной гайкой закрепляется фторопластовая пленка, седла изолируются тщательно обработанным фторопластом, штоки обертываются фторопластовыми пластинами и устанавливаются в направляющих фторопластовьгх трубках. Фторопластовое покрытие седел и направляющих штоков может быть осуществлено методом напыления.
Фторопласт-4 — полимер тетрафторэтилена, химически чрезвычайно стоек, сохраняет механические свойства при температурах до —100° С, не смачивается водой (угол смачивания 114°), имеет незначительное сцепление со льдом.
Непримерзающий мембранный дыхательный клапан типа НДКМ (рис. 9, табл. 2), которым оборудуются резервуары с нефтью и нефтепродуктами, позволяет осуществлять герметичную эксплуатацию резервуаров с давлением в газовом пространстве до 200 мм вод. ст. и вакуумом 100 мм вод. ст.
От существующих типовых дыхательных клапанов типа КД клапан типа НДКМ отличается тем, что обладает в 3—5 раз большей пропускной способностью при одинаковом диаметре патрубка. Это позволяет сократить число устанавливаемых на резервуар клапанов.
Между присоединительным патрубком 7 и нижним корпусом 5 помещена кольцевая огнепреградительная кассета 2. Седло 3 закрыто тарельчатым затвором 4, выполненным заодно с мембраной 6, зажатой по периферии между фланцем 7 нижнего корпуса 5 и фланцем 8 верхнего корпуса 9. Непримерзаемость тарельчатого затвора 4 к седлу 3 достигается за счет пленочного покрытия из фторопласта-4, которым снабжены рабочие поверхности этой пары. Тарельчатый затвор при помощи цепочек 10 связан с дисками 18 верхней мембраны 17, которая закреплена по периферии между фланцем 15 верхнего корпуса 9 и фланцем 14 крышки 13. Полость между мембраной 17 и крышкой 13 сообщается с атмосферой. Камера между мембраной 6 с тарельчатым затвором 4 и верхней мембраной 17 с дисками 18 через импульсную трубку 19, прикрепленную к затвору 4, сообщается с проходным отверстием патрубка 1 и далее с газовым пространством резервуара.
Конструкция клапана предусматривает широкое регулирование пределов его срабатывания. Вакуум срабатывания регулируется изменением массы тарельчатого затвора 4 при помощи сменных грузов (на рис. 9 не показаны), а давление срабатывания — изменением числа сменных дисков 16 на верхней мембране 17.
Без грузов на обеих мембранах клапан открывается при вакууме 20 мм вод. ст. и давлении 70 мм вод. ст.
Рис. 8. Непримерзающий дыхательный клапан:
1 — корпус; 2 — кольцо; 3 — седло; 4 — покрытие (фторопласт-4); 5 — тарелка; 6 — пленка (фторопласт-4); 7 — гайка прижимная; 8 — направляющая фторопластовая трубка; 9 — шток; 10 — пленка (фторопласт-4); 11 — стержень
Рис. 9. Непримерзающий дыхательный клапан типа НДКМ
Техническая характеристика непримерзающих мембранных дыхательных клапанов типа НДКМ
Видео:Дыхательный клапан СМДК-50Скачать
Дыхательные клапаны
Дыхательные клапаны являются неотъемлемым оборудованием вертикальных резервуаров, которое обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию РВС. В процессе хранения нефтепродуктов или проведения сливо-наливных операций происходит испарение и образование паров в газовом пространстве. Давление также может меняться в течение одних суток за счет изменения температуры окружающей среды. Некоторые эксплуатационные процессы сопровождаются попаданием окружающего воздуха извне. Все эти процессы («дыхание») приводят к увеличению давления в газовом пространстве, что может разрушить стенку, выдавить крышу или привести к взрыву. Для того, чтобы этого избежать, устанавливаются дыхательные и предохранительные клапаны.
Видео:Дыхательный клапан ДК-50 универсальныйСкачать
Назначение дыхательных клапанов
В соответствии с ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия» и СТО-СА-03-002-2009 «Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» каждый резервуар должен быть оборудован дыхательным клапаном.
Основная их функция — это регулирование давления в газовом пространстве или вакууме вертикальных резервуаров РВС.
Кроме этого, они выполняют следующие функции:
- поддержание герметичности
- сокращение потерь нефтепродуктов при испарении
- обеспечение взрывобезопасности
- уменьшение загрязнения окружающей среды
- предотвращение попадания пыли, песка и других частиц
- предотвращение смешения верхних слоев с насыщенными нижними слоями
Читайте также: Мойка blanco elon xl 6s с клапаном автоматом infino
Требования нормативных документов к дыхательным клапанам
- установочное значение срабатывания не должно превышать 20% давления в резервуаре
- пропускная способность не должна быть меньше производительности во время заполнения/опорожнения емкости с учетом образования паров при движении нефтепродукта, изменении температуры окружающего воздуха и газового пространства
Видео:Устройство РВС резервуар вертикальный стальнойСкачать
Типы дыхательных клапанов
Дыхательные клапаны бывают двух типов:
- с механическим затвором
- с гидравлическим затвором, которые используются в качестве предохранительных
Устройство и принцип работы дыхательных клапанов с механическим затвором
Данный тип представлен несколькими моделями:
- дыхательный клапан совмещенный КДС с диском-отражателем
- совмещенный механический дыхательный клапан СМДК
- дыхательный клапан закрытого типа КДЗТ
- дыхательный клапан механический КДМ со встроенным огнепреградителем
- непримерзающий дыхательный механический клапан НДКМ
Механические дыхательные клапаны разных типов отличаются по пропускной способности, давлению срабатывания и месту установки. Так, СМДК могут устанавливаться на горизонтальные емкости, КДЗТ используются в системах улавливания паров на вертикальных резервуарах для легковоспламеняющихся нефтепродуктов, КДС и КДМ применяются для эксплуатации, в основном, со светлыми нефтепродуктами.
Принцип действия механических дыхательных клапанов любого типа заключается в высвобождении излишков образовавшегося пара или в подаче воздуха из атмосферы. Каждый клапан имеет нормально закрытый затвор. При малом (при испарении) или большом (при заполнении) дыханиях тарелка затвора поднимается из седла. Предельные показатели срабатывания устанавливаются на превышение давления газовоздушной смеси или превышение вакуума.
Для нормальной работы дыхательных клапанов к ним предъявляются несколько требований:
- контактные поверхности затворов, тарелок, элементов крепления, седел должны быть непримерзаемы, что достигается за счет их изготовления из материалов, которые имеют низкую адгезионную прочность со льдом
- для исключения накопления конденсата внутри клапан должен иметь минимальное количество горизонтальных поверхностей
- необходима антикоррозионная обработка поверхностей, так как масса тарелок может уменьшаться из-за коррозии
Техническое описание дыхательных совмещенных клапанов КДС
Клапаны КДС устанавливаются на вертикальные резервуары для регулирования давления при сливо-наливных операциях и изменения температуры эксплуатации. Для более надежной работы совместно с клапаном КДС устанавливается диск-отражатель и огневой предохранитель.
Принцип действия заключается в открытии затвора при достижении расчетных значений срабатывания и закрытии его при снижении. При необходимости возможно настроить клапан КДС в режиме работы предохранительного клапана.
Установленный срок службы КДС — 15 лет, после чего рекомендуется его заменить с учетом возможных изменений в объемах сливо-наливных операций. Они изготавливаются в климатическом исполнении У и УХЛ, категории размещения 1. При эксплуатации в холодном климате возможна комплектация автоматической системой обогрева, которая обеспечивает рабочую температуру огневого предохранителя.
| Чертеж клапана КДС-1500 | Наименование параметров | КДС-1500/150 | КДС-1500/200 | КДС-1500/250 | КДС-1500/350 | КДС-1500/500 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | Условный проход DN | 150 | 200 | 250 | 350 | 500 | |
| Давление, Па(мм вод. ст.) | 2000(200) | ||||||
| Вакуум, Па (мм вод. ст.) | 250 (25) | ||||||
| Давление срабатывания, Па (мм вод. ст.) | 1500-1600 (150-160) | ||||||
| Вакуум срабатывания, Па (мм вод. ст.) | 100-150 (10-15) | ||||||
| Пропускная способность, м 3 /ч | 450 | 750 | 1000 | 1300 | 1500 | ||
| Площадь проходного сечения седла, см 2 | 940 | ||||||
| Площадь проходного сечения седел вакуума, см 2 | 4 × 475 = 1900 | ||||||
| Габаритные размеры, мм, не более: | |||||||
| -длина | 900 | ||||||
| -ширина B | 900 | ||||||
| -высота H | 800 | 900 | 900 | 900 | 800 | ||
| Присоединительные размеры, мм | D | 260 | 315 | 370 | 485 | 640 | |
| D1 | 225 | 280 | 335 | 445 | 600 | ||
| d | 18 | 18 | 18 | 22 | 22 | ||
| n, шт | 8 | 8 | 12 | 12 | 16 | ||
| Масса, кг, не более | 85 | ||||||
| Чертеж клапана КДС-3000 | Наименование параметров | КДС-3000/250 | КДС-3000/350 | КДС-3000/500 | |
|---|---|---|---|---|---|
 | Условный проход DN | 250 | 350 | 500 | |
| Давление, Па (мм вод. ст.) | 2000 (200) | ||||
| Вакуум, Па (мм вод. ст.) | 250(25) | ||||
| Давление срабатывания, Па(мм вод. ст.) | 1500-1600 (150-160) | ||||
| Вакуум срабатывания, Па (мм вод. ст.) | 100-150 (10-15) | ||||
| Пропускная способность, м 3 /ч, | 1100 | 2400 | 3000 | ||
| Площадь проходного сечения седел давления, см 2 | 1880 | ||||
| Площадь проходного сечения седел вакуума, см 2 | 3760 | ||||
| Габаритные размеры, мм, не более: | |||||
| -длина | 1300 | ||||
| -ширина B | 1300 | ||||
| -высота H | 1100 | 1170 | 1060 | ||
| Присоединительные размеры, мм | D | 370 | 485 | 640 | |
| D1 | 335 | 445 | 600 | ||
| d | 18 | 22 | 22 | ||
| n, шт | 12 | 12 | 16 | ||
| Масса, кг, не более | 140 | ||||
Техническое описание совмещенных механических дыхательных клапанов СМДК
Клапаны СМДК применяются на вертикальных резервуарах для компенсации колебаний давления при его наполнении или опорожнении или изменении температурного режима эксплуатации. Их установка должна производиться строго в соответствии с объемом приемо-раздаточных операций.
В конструкцию СМДК входит огнепреграждающая кассета, которая не допускает проникновение огня или искры внутрь. Для предотвращения попадания мелких частиц и пыли на поверхность жидкости, предусмотрена фильтрующая сетка. Крепление — фланцевое через прокладку, что обеспечивает герметичность соединений.
Клапаны СМДК изготавливаются в климатическом исполнении У и УХЛ, категории размещения 1.
Установленный срок службы — 15 лет, после чего рекомендуется замена или проведение его испытаний.
| Чертеж клапана СМДК | Наименование параметра | СМДК-50АА | СМДК-100АА | СМДК-150 | СМДК-200 | СМДК-250 |
|---|---|---|---|---|---|---|
 | Условный проход, мм | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
| Пропускная способность, м 3 /ч | 25-50 | 25-100 | 25-150 | 25-200 | 25-250 | |
| Габаритные размеры, мм: | ||||||
| длина | 285 | 430 | 546 | 740 | 946 | |
| ширина | 122 | 180 | 231 | 340 | 370 | |
| высота | 202 | 280 | 350 | 320 | 506 | |
| Давление срабатывания с грузом, мм вод. ст. | 160-180 | 160-180 | 160-180 | 140-160 | 140-160 | |
| Вакуум срабатывания, мм вод. ст. | 20-25 | 20-25 | 20-25 | 20-25 | 20-25 | |
| Масса, кг | 5,5 | 13 | 22 | 47 | 94 | |
Техническое описание дыхательного клапана закрытого типа КДЗТ
Клапаны закрытого типа КДЗТ устанавливаются на крышу РВС на монтажные патрубки. Они выполняют функцию регулирования давления в газовом пространстве при проведении сливо-наливных операций или при изменении температуры рабочей среды.
Они производятся в климатических исполнениях У и УХЛ, категории размещения 1. Установленный срок службы — 15 лет. При достижении этого срока рекомендуется его замена с пересчетом пропускной способности в зависимости от приемо-раздаточных операций или проведение испытаний.
🔍 Видео
Дыхательный клапан ДК 50 пластиковыйСкачать
резервуары для нефтепродуктовСкачать
Клапан дыхательный СМДК-50 АСкачать
Дыхательный клапан ДК 50 резьбовойСкачать
РВС (Резервуар вертикальный стальной)Скачать
Градуировка резервуаровСкачать
Принцип работы резервуара вертикального стального (РВС) - 5000Скачать
Клапан дыхательный УД-1Скачать
Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВССкачать
Монтаж резервуаров РВС, полный цикл ООО ПО ВЗРКСкачать
Поверка резервуаров на АЗССкачать
ОЗРМ.Резервуарный завод - Резервуар для нефтепродуктов РВС 700 м3Скачать
ОЗРМ.Резервуарный завод - Монтаж вертикальной емкости 400 м3 для нефтепродуктовСкачать
Как решить проблему дачного туалета? С Биотуалетом LUPMEX легко, просто и красиво!Скачать
Пружинные предохранительные клапаныСкачать
Резервуары и емкости для хранения нефти, газа и нефтепродуктовСкачать
