Для чего в емкости есть дыхательный клапан (6 видео)

Эксплуатация резервуаров для хранения нефтепродуктов предполагает установку и использование различного дополнительного оборудования и обвязки, в задачу которых входит обеспечение безопасного функционирования хранилища в штатном режиме.

К одному из таких обязательных устройств для установки на вертикальных и горизонтальных резервуарах хранения продуктов в нефтехимической промышленности относится дыхательный клапан.

Основное назначение дыхательного клапана – компенсация разности давлений окружающего воздуха и внутри резервуара, возникающей при сливе и наливе нефтепродуктов. Также это оборудование выполняет и ряд других функции, в то числе:

компенсация температурных расширений и сжатий при изменении температуры окружающего воздуха и, соответственно, давления внутри резервуара;
предотвращение загрязнения содержимого хранилища пылью и мусором;
предотвращение попадания внутри емкости искра и открытого огня.

Установка правильно подобранных и настроенных клапанов делает эксплуатацию резервуаров безопасной, а потери нефтепродуктов за счет испарения – минимальными.

Содержание

Принцип работы дыхательного клапана
Основные функции дыхательных клапанов для резервуаров и емкостей нефтепродуктов, а также их влияние на безопасность объекта
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

Видео:Дыхательный клапан ДК 50 пластиковыйСкачать

Принцип работы дыхательного клапана

Устройство дыхательных клапанов может иметь конструктивные различия, однако у них общий принцип действия, который позволяет поддерживать заданную разницу давлений между внутренним пространством герметичного резервуара и окружающим воздухом. Дыхательный клапан имеет изменяемые диапазон срабатывания и требует предварительной настройки в соответствии с характеристиками резервуара и типом хранимых нефтепродуктов. Принцип действия устройства следующий:

при увеличении давления внутри резервуара выше заданного, срабатывает клапан, и часть воздуха с парами нефтепродуктов выпускается в атмосферу;
при понижении давления внутри резервуара ниже наружного, срабатывает впускная часть клапана, по которой атмосферный воздух поступает внутрь резервуаром, пока разница давлений не достигнет заданной;
аналогичные процессы происходят при сливе нефтепродуктов и наливе резервуара по трубопроводу или из цистерны. В этом случае избыточное давление, образующиеся за счет поднятие уровня нефтепродуктов, сбрасывается в атмосферу, а разрежение, возникающее из-за понижения уровня нефтепродуктов, компенсируется путем впуска необходимого объема воздуха из атмосферы.

По конструктивным особенностям различают такие типы дыхательных клапанов:

дыхательный клапанНДКМ – механический непромерзающий;
дыхательный клапанКДС – совмещен с диском отражателем. Используется на резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов;
дыхательный клапан КДЗТ – закрытого типа, минимизирующий выброс испарений нефтепродуктов в атмосферу;
дыхательный клапанКДМ – со встроенным огнепреградителем;
дыхательный клапанСМДК – совмещенный в одном корпусе впускной и выпускной клапаны. Устанавливается, в основном, на горизонтальных емкостях.

Перед установкой, а также после определенного срока службы, клапан требуется проверить и, при необходимости, выполнить настройку на стенде.

Наш завод «ВолНА» производит дыхательные клапаны всех перечисленных типов в стандартном исполнении для разных диаметров условного прохода, а также поставляет стенды для их проверки и настройки. Вы всегда можете обратиться к нашим специалистам за консультацией по оптимальному выбору этого необходимого и обязательного оборудования для обустройства нефтяных резервуаров и обеспечения их безопасной и экономной работы.

Видео:Дыхательный клапан СМДК-50Скачать

Основные функции дыхательных клапанов для резервуаров и емкостей нефтепродуктов, а также их влияние на безопасность объекта

Опубликовано: 2.06.2015 Рубрика: Статьи Автор: Единый Стандарт

Дыхательные клапаны крайне важны для нефтяной промышленности. В резервуарах, где хранится нефть и нефтепродукты, необходимо постоянно поддерживать определенное давление. Кроме того, емкость должна быть полностью защищена от возможного в нее попадания искры, огня, пламени и других элементов, провоцирующих эти процессы. Их основная функция – обеспечить, прежде всего, абсолютную герметичность резервуара. Дыхательные клапаны имеют различные модификации, но предназначение у них одинаковое. Их отличие в том, что они могут использоваться на различных объектах нефтяной индустрии, иметь различную линейку показателей срабатывания, а также иметь разные параметры пропускной способности.

Более 50 лет назад появились первые прототипы сегодняшних клапанов. Они были серии КД (Клапаны дыхательные, — ред.). Совершенствование этих технических устройств в настоящее время привело нас к другим моделям, более надежным, с большей пропускной способностью, а также адаптированным к сегодняшней индустрии. В настоящее время наибольшей популярностью пользуются уже совмещенные клапанные устройства КДС (Клапаны дыхательные совмещенные, — ред.). Они, как и все остальные, имеют главную свою функциональность – герметизация резервуара (вертикального стального) и улавливание фракций (легких) углеводородов рекуперационной смеси из пара и газа. Но у этого дыхательного клапана существуют две совмещенные клапанные системы -для вакуума и давления.

Многие из нас видели дыхательные устройства на заправочных станциях – они тоже совмещенные, но механические и называются СМДК (Совмещенные механические дыхательные клапана, — ред.). Эти клапана применяются при горизонтально расположенных резервуарах.

Есть клапана, так называемого, закрытого типа – КДЗТ (Клапаны дыхательные закрытого типа, — ред.). Они предназначены для использования в емкостях, где необходимо заблокировать выход в атмосферу легких паров нефтепродуктов.

Клапанные дыхательные системы достаточно широко используются в нефтяной индустрии. Они позволяют сохранить первоначальный и самый полезный состав продуктов из нефти, а именно октанового числа, которое полностью зависит от наличия в ней легких фракций углеводородов. Кроме того, эти клапанные устройства позволяют снизить вредные и токсические выбросы в атмосферу. Относительно высокая окупаемость этих систем и быстрая установка делает их достаточно популярными на рынке по сравнению с более эффективными конкурентными устройствами, каковыми являются понтоны.

Читайте также: Как узнать сколько клапанов в двигателе акцент хендай

Понтон плавающий, изготовленный по заказу нефтяников, представляет из себя специальную крышку (из алюминия, стали или смешанная из этих компонентов), которая также, как и дыхательные клапана, обеспечивает сохранность (предотвращает испарение продукта при его хранении) нефтепродуктов в резервуарах. Эффективность этого процесса крайне высока и составляет выше 95%. Этот показатель отражает уровень снижения потерь нефтепродуктов при их хранении в резервуарах и емкостях.

Тем не менее, дыхательные клапана также продолжают совершенствоваться и появляются более новые модели, которые учитывают недостатки старых.

Так, например, устаревшие подобные устройства класса НДКМ (Непримерзающий дыхательный клапан мембранный, — ред.) стоят недорого, но имеют серьезные недостатки, которые вынуждают владельцев держать их под постоянным контролем. У этих клапанов замерзают затворы, при их эксплуатации все время необходимо доливать жидкость, и они требуют частого ремонта. На этом их недостатки не заканчиваются. Они обладают достаточно неустойчивыми предохранителями, что может привести к прохождению огня в резервуар. Необходимость постоянного контроля самой системы (цепи тарелки) в случае, когда отсутствует разделение емкости и атмосферы, может спровоцировать возгорание и взрыв. Как правило, в это время персонал находится неподалеку, что может привести к необратимым последствиям в случае чрезвычайной ситуации. Еще одна проблема эксплуатации НДКМ проявляется в зимнее время года. Она заключается в образовании наледи на выступающих частях устройства, со всеми, вытекающими из этого, негативными последствиями.

Существуют еще дыхательные клапана с гидравлическим затворным механизмом – это КПГ (Клапан предохранительный гидравлический, — ред.) и КПС (Клапан предохранительный сбросной, — ред.). Они давно должны остаться в прошлом веке, так как их вес в 2 раза выше современных аналогов. Более того, при эксплуатации этих клапанов необходимо постоянно доливать жидкость и мониторить соблюдение ее уровня.

Современные предохранительные устройства более совершенны и учитывают недостатки предыдущих версий. Прежде всего, они снабжены устройством съемного типа, которое выполняет защитные функции от прохождения огня. Их удобно обслуживать, особенно в зимних условиях. Корпуса дыхательных клапанов значительно облегчены. Это достигается за счет смены материала, используемого при изготовлении корпуса. Раньше они были литьевыми, а сегодня используется сварная штамповка. Снижение веса позволяет владельцам клапанов сэкономить на транспорте и монтаже. Более того, сегодня эти устройства скомплектованы алюминиевыми кассетами предохранителей от попадания огня. Это, прежде всего, ведет к повышению минимального уровня температуры возгорания.

Самые популярными у потребителей на сегодня являются дыхательные клапана КДС-3. Промышленность уже начала изготавливать более модернизированную версию этой модели – КДС 4 «ЭКО». Новые клапана более долговечны (25 лет). Ранее этот показатель составлял 10 лет. Также увеличился срок гарантии – он составляет 1,5 года. Существуют и другие преимущества этих клапанов. Соединения в них облегчены и сделаны максимально удобными для обслуживания. Теперь нет необходимости использовать специфичный инструмент. Также, к минимуму сведено время, когда емкость должна быть открытой. В новых моделях отсутствует потребность убирать кожухи при контроле над затворными механизмами клапанов. Все, в совокупности, эти меры ведут к тому, что существенно сокращается время обслуживания (в 5 раз) дыхательных клапанов и, как следствие повышается безопасность эксплуатации объектов, на которых они размещены. А это, как правило, объекты, связанные с хранением в резервуарах и других емкостях опасных веществ – нефти и нефтепродуктов. Именно на них, по статистике, происходит большое количество несчастных случаев, связанных человеческими жертвами и увечьями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Видео:Пластиковая емкость 3000 литров с дыхательным клапаномСкачать

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 Civacon NV4000Скачать

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

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:СМДК и СМДК 1МСкачать

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

Читайте также: Клапан вентиляции картерных газов лансер 10 где находится

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.

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

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.

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.