- 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
- Основные функции дыхательных клапанов для резервуаров и емкостей нефтепродуктов, а также их влияние на безопасность объекта
- 💥 Видео
Видео:Градуировка резервуаровСкачать
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:НДКМ, принцип работы в 3D. ООО "ВЗРК", vzrk.ruСкачать
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:Зачистка РВС в ЦППН ТПП "Покачёвнефтегаз"Скачать
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:Дыхательный клапан ДК-50 универсальныйСкачать
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: Где находится клапан вентиляции салона рено сандеро
Видео:Порядок приема нефтепродуктовСкачать
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:резервуары для нефтепродуктовСкачать
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:КПГ принцип работы в 3D. ООО "ВЗРК", vzrk.ruСкачать
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:резервуарное оборудование (Клапаны дыхательные)Скачать
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.
Читайте также: Как рассчитать зазоры клапанов двигатель
Видео:СМДК и СМДК 1МСкачать
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.
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 резьбовойСкачать
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:Клапан дыхательный СМДК-50 АСкачать
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.
Читайте также: Газовые клапана nordgas nv011222901
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.
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
Клапан дыхательный УД-1Скачать
Дыхательный клапан для АЗС! Цены! Акция! Только сегодня скидка! Смотрите инструкцию!Скачать
Клапан дыхательный СМДК-50ААСкачать
Принцип работы клапана снижения расхода ТРК на АЗС и АГЗС.Скачать
Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВССкачать
Дыхательный клапан Civacon NV4000Скачать
Обзор СМДКСкачать
Мини АЗС для бензина 220 вольт 1000 литров с сепаратором и фильтромСкачать