Дыхательные клапана для резервуаров для чего нужны (4 видео)

Содержание

Дыхательный клапан резервуара: назначение, устройство, принцип работы, проверка
Назначение устройства
Конструкционное исполнение
Принцип работы дыхательных клапанов резервуара
Клапаны с механическим затвором
Клапаны с гидравлическим затвором
Проектирование клапана
Комплектующие клапана
Применение клапана
Проверка дыхательных клапанов резервуаров
Заключение
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

Видео:НДКМ, принцип работы в 3D. ООО "ВЗРК", vzrk.ruСкачать

Дыхательный клапан резервуара: назначение, устройство, принцип работы, проверка

Нефтеперерабатывающие предприятия и технологические комплексы, использующие нефтегазовую продукцию, содержат в рабочей инфраструктуре систему трубопроводов для обслуживания топливных материалов. Поддержание достаточных эксплуатационных показателей в контурах циркуляции той же нефти требует применения специальной сантехнической арматуры. Ее ключевым элементом является дыхательный клапан резервуара, благодаря которому осуществляется регуляция давления в условиях разгерметизации и вакуума эксплуатируемой емкости.

Видео:резервуары для нефтепродуктовСкачать

Назначение устройства

Спектр областей применения такого рода клапанов обширен и охватывает практически все ниши, где организуются процессы хранения нефтегазовых продуктов. Использование специальной регулирующей арматуры для емкостей, содержащих топливо, обусловлено требованиями к безопасной эксплуатации таких объектов. Нефтепродукты – горючие, пожаро- и взрывоопасное сырье, что и обуславливает высокие требования к его содержанию. И это не говоря об особых правилах длительного хранения нефти, при котором сохраняются ее оптимальные рабочие свойства.

Чем же в этом контексте может помочь дыхательный клапан резервуара? Назначение таких устройств в широком представлении можно свести к обеспечению герметизации емкостного пространства, где содержатся целевые продукты хранения. Как правило, речь идет о резервуарах с газовой средой, которое необходимо предохранять от проникновения пламени. Функция регуляции внутреннего давления также является базовой и определяющей степень безопасности при обслуживании нефтехранилищ.

Видео:Дыхательный клапан СМДК-50Скачать

Конструкционное исполнение

Наиболее распространенную группу регулирующей арматуры в данном классе представляет дыхательный клапан резервуара СМДК, то есть совмещенный механический регулятор, в устройстве которого предусматривается стандартная тарелка давления и тарелка давления с грузами. С тыльной стороны корпус обеспечивается огнеупорным экраном, препятствующим прохождению пламени внутрь емкости с топливными продуктами. Такая опция включается в моменты выхода из резервуара газовых смесей и паров вместе с воздухом. Тарелки вакуума и давления могут менять свое положение, регулируя объем буферной зоны.

К рабочим механическим органам конструкции можно отнести приспособление для обращения с грузом (снятие и установка), скобы зажима, маховик, фланцевые крепления и т. д. Однако на первый план в выборе конструкции зачастую выходит тип форм-фактора, от которого будет зависеть направление газовоздушного потока. К примеру, устройство дыхательного клапана резервуара рассчитывается на ориентацию данного потока вниз по вертикали, что затрудняет тепловой отвод при стабилизации горения. Соответственно, снижается огнестойкость самого предохранителя. Такая конфигурация характерна для непримерзающих регуляторов, у которых поверхности клапанов располагаются горизонтально. Но полностью положиться на морозостойкость таких элементов арматуры не следует – в частности, именно на внешних поверхностях замерзший конденсат может иметь в толщину до 50 мм, что не может не оказывать влияние на работоспособность предохранителя в целом.

Видео:КПГ принцип работы в 3D. ООО "ВЗРК", vzrk.ruСкачать

Принцип работы дыхательных клапанов резервуара

Простейшие схемы работы промышленных дыхательных клапанов можно сравнить с функцией воздухоотводчиков, которые широко используются для отвода излишек воздуха из бытовых трубопроводов. В данном случае действует тот же принцип образования буферной зоны с двумя уровнями регуляции прохождения излишков пара и воздуха. В нормальном состоянии оба клапана закрыты, а изменение пропускной способности начинается с момента превышения показателя давления в контуре, что, естественно, заставляет затвор подниматься из седла. Конкретный показатель давления, при котором дыхательный клапан резервуара начинает высвобождение избыточных газовоздушных смесей, устанавливается в индивидуальном порядке в соответствии с требованиями к обслуживаемому участку. Причем условной точкой активизации клапанов может выступать не только высокое значение давления, но и резкие температурные колебания, а также чрезмерное занижение давления с образованием вакуума. В заключении вышесказанного можно резюмировать, что при фиксации избыточного давления в работу вступает регулирующий клапан давления, а при чрезмерном разрежении – система вакуумных клапанов. Сам процесс регуляции предусматривает либо выпуск излишек пара и воздуха, либо повышение герметизации в условиях искусственного нагнетания технических газовых смесей.

Видео:СМДК и СМДК 1МСкачать

Клапаны с механическим затвором

Старейший и наиболее распространенный формат выпуска дыхательного клапана, предназначенного для поддержания достаточного уровня давления в горизонтальных емкостях с нефтегазовыми материалами. Но и в этой группе есть свои различия. Так, модели закрытого типа применяют для улавливания паров легкоиспаряющихся продуктов, а совмещенный механический дыхательный клапан – для резервуаров АЗС (автозаправочные станции), где требуется обеспечение сохранности эксплуатационных свойств ресурса. Чем же отличается конструкция с механическим затвором в принципе? Главным образом – способами крепления тарелок на корпусе. Например, фиксация может обеспечиваться жесткими направляющими штоками или периферийными подвесами тарелки с помощью хомутков. Разница между двумя разными подходами к установке затвора та же, что и при креплении обычных трубопроводных линий. Жесткое крепление обеспечивает стабильность монтажного соединения и неподвижность контура, что выгодно при эксплуатации коммуникаций небольших емкостей. Однако даже незначительные вибрации при обслуживании большого резервуара могут деформировать или полностью сорвать установочный узел жесткого крепежа. Поэтому в таких системах принято использовать «плавающую» механическую фиксацию с хомутами, предусматривающими небольшой диапазон для колебаний.

Читайте также: Клапан евар део матиз

Видео:резервуарное оборудование (Клапаны дыхательные)Скачать

Клапаны с гидравлическим затвором

Гидрозатворы работают по принципу регуляции внутреннего давления, создаваемого маловязкой слабоиспаряющейся и незамерзающей жидкостью, залитой в конструкцию регулятора. Это может быть раствор глицерина, солярное масло, дизель, этиленгликоль и другие смеси, которые способны формировать достаточное усилие для работы гидравлического затвора. Сам клапан монтируется строго по горизонтали, так как его работа рассчитывается на создание пониженного вакуума и регуляцию давления в результате понижения массы жидкости относительно нормативного значения. Гидравликой дыхательного клапана для резервуара заменяют механические затворы в целях более эффективной регуляции давления в хранилищах с продуктами, характеризующимися высокой испаряемостью. В гидротехнических клапанах присутствует мембрана, которая отделяет парогазовое пространство емкости от атмосферы, при необходимости выполняя также гашение пламени внутри контура за счет встроенного огневого предохранителя.

Видео:Дыхательный клапан ДК 50 резьбовойСкачать

Проектирование клапана

К основным расчетным данным, которые используются в процессе проектирования дыхательных промышленных клапанов, относятся показатели пропускной способности. Эти данные напрямую зависят от производительности контура и возможностей регуляции потока. Причем в расчетах дыхательных клапанов для резервуаров используют два показателя пропускной способности – по внутреннему давлению, и по вакууму. В обоих случаях выходные данные представляются в виде конкретного показателя объема прохождения жидкости за 1 час. Для непосредственного расчета применяется параметр производительности залива и слива продукта из резервуара. Оказывает влияние на величину пропускной способности и характеристика обслуживаемой среды. В зависимости от свойств того же нефтепродукта может меняться коэффициент учета производительности. Например, существенное влияние оказывает показатель загазованности сырой нефти.

Видео:Клапан дыхательный СМДК-50ААСкачать

Комплектующие клапана

После определения параметров клапана и характеристик его конструкции можно приступать к выбору элементов, через которые устройство будет взаимодействовать с коммуникациями емкости. В первую очередь это относится к патрубку для подключения к резервуару. Важны будут два параметра – диаметр патрубка и производительность. Фактическая пропускная способность будет ограничена самим клапаном, а диаметр трубы подключения определит скорость потока, которая не регламентируется технической документацией. Тем не менее существуют общие нормативные требования к дыхательным клапанам резервуаров, которые отмечают, что в принципе использовать узлы соединения толщиной меньше 350 мм не следует. Существует и верхний предел в 1500-1700 мм, при котором отмечается высокий центр тяжести и большая парусность, что в итоге дает значительные нагрузки на патрубок. Оптимально при выборе коммуникационного звена клапан-патрубок придерживаться формата 400-600 мм, учитывая также внешние воздействия при эксплуатации.

При необходимости узел регуляции снабжается и растяжками. Их обычно рекомендуют для использования в качестве вспомогательного элемента на узлах установки клапанов, где предполагаются наибольшие гидротехнические нагрузки. Растяжки фиксируются на крыше резервуара, что обеспечивает дополнительную страховку рабочей инфраструктуры.

Еще один немаловажный компонент регулирующей арматуры – это диск-отражатель. Его используют в целях снижения потерь нефтепродукта и газовых смесей в процессе испарения. Диск-отражатель работает в комбинации с дыхательным клапаном резервуара, сокращая выбросы товарного сырья на 3-5%. Данное приспособление формирует своего рода фильтрующий зонтик над каналом выброса, отводя часть потоков полезного продукта в горизонтальную плоскость. На следующих этапах технологической обработки данные смеси принимаются специальными сборниками и переправляются в основной канал циркуляции нефтегазового продукта без ухудшения эксплуатационных качеств.

Видео:Клапан дыхательный УД-1Скачать

Применение клапана

Непосредственно перед монтажными работами следует приподнять вверх скобу клапана с крышками, после чего извлечь тарелки и транспортировочные втулки. Далее конструкцию корпуса необходимо продуть сжатым воздухом и произвести сборку в обратном порядке. Установка клапана на коммуникации резервуара осуществляется через специальный фланец подходящего формата. Также при соединении используется прокладка для герметизации. Механическое крепление выполняется болтами и гайками, подходящими по конструкции к конкретному узлу установки. В дальнейшем при эксплуатации производится периодическое обслуживание дыхательного клапана резервуара, в состав которого могут входить и ремонтные мероприятия. К примеру, в результате технического осмотра или в ходе штатного режима эксплуатации контура часто выявляются следующие неполадки:

Нехарактерное изменение показателей давления. Как правило, связано с загрязнением кассеты огневого предохранителя. Необходимо промыть это устройство керосином, после чего выполнить продувку воздухом.
Разгерметизация на участке соединения патрубка резервуара с дыхательным и предохранительным клапаном. Рекомендуется проверять фотопластовое покрытие или резиновую прокладку. Иногда подобные проблемы возникают по причине обледенения горловины клапана.
Разгерметизация в месте крепления затвора. С большей долей вероятности есть нарушения в конструкции крепления хомута. Не обязательно, чтобы сам хомут имел повреждения – возможно, при его настройке был неправильно отрегулирован диапазон свободных положений зажима.

Видео:Дыхательный клапан ДК 50 пластиковыйСкачать

Проверка дыхательных клапанов резервуаров

Далеко не всегда вышеназванные проблемы выявляются в процессе общего техобслуживания емкостей с нефтепродуктами и тем более замечаются в обычном режиме эксплуатации. При этом малейшее отклонение в рабочих показателях регулятора давления может привести к пожару на обслуживаемой станции, не говоря о других негативных факторах, связанных с неконтролируемым выпуском наружу горючих паров и жидкостей. Соответственно, в отдельном порядке должна выполняться и специальная проверка дыхательных клапанов резервуаров, в процессе которой анализируется текущее состояние трубопровода, крыши емкости и рабочей среды. В рамках мероприятий такого рода выполняется:

Проверка пропускной способности клапанов в условиях нагнетания давления до уровня оптимальных рабочих показателей.
Проверка пропускной способности регулятора в условиях разряжения в вакууме.
Проверка механики действия клапанов в моменты закрытия и открытия тарелок с затворами.
При необходимости выполнение пусконаладочных работ с регуляцией рабочих параметров клапана.

Читайте также: Виды клапан сливного бачка унитаза

На каждом объекте применения данной арматуры устанавливается свой график проведения диагностических операций. В среднем периодичность проверки дыхательных клапанов резервуаров составляет 1-2 раза в месяц. Обычно в летнее время такие мероприятия производятся чаще, чем в зимнее. При этом резервуар в процессе эксплуатации должен подвергаться общему осмотру в ежедневном порядке. По результатам всех обследований составляется протокол с зафиксированными в ходе проверки данными.

Видео:Дыхательный клапан ДК-50 универсальныйСкачать

Заключение

Концепция применения вспомогательной арматуры с клапанами и другими конструкционными средствами регуляции постепенно уходит в прошлое. Регуляционные и предохранительные функции изготовители трубопроводных систем стараются перекладывать на комплексные станции управления нефтехранилищами. Однако о полном уходе дыхательных клапанов из практики применения речи пока не идет. Более того, существуют перспективные направления их технологического развития. В частности, распространенный формат дыхательного клапана для резервуара АЗС за последние годы обзавелся съемным огнепреградителем и получил штампосварной корпус. Первое новшество позволило использовать устройство в регионах с экстремально низкими температурами в зимнее время, а второе – сократило вес конструкции в 2 раза. В клапанах четвертого поколения также сократилось количество подвижных элементов, что повысило их эксплуатационную надежность.

Некоторые производители уделяют внимание и вопросам оптимизации процессов обслуживания клапанов. Так, очень удобным решением, с точки зрения эксплуатации, стало внедрение неподвижных кожухов со специальной конфигурацией размещения, при которой не требуется демонтаж целых групп деталей для внутреннего осмотра конструкции клапана.

Видео:Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВССкачать

Дыхательный клапан: разновидности и применение

Видео:Клапан КДМ-50М УХЛСкачать

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: Сколько литров масла в коробке приоры 16 клапанов

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.