Дыхательный клапан принцип действия

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

Дыхательный клапан для резервуаров и емкостей: что это такое и зачем он нужен

Дыхательные клапаны – необходимая составляющая емкостей, позволяющая обеспечить пожаробезопасную эксплуатацию резервуаров, которые пропускают окружающий воздух, уменьшая вероятность взрыва. Типичные примеры – резервуары, хранящие нефть, нефтепродукты, газ.

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

Что такое дыхательный клапан

В пространстве увеличивается давление, которое емкость может не выдержать. Дыхательные клапаны – устройства, позволяющие не допустить этой проблемы.

Это обязательная составляющая огромного количества резервуаров. По ГОСТ 31385-2016 он должен быть в любой емкости, в которой перевозится нефть/нефтепродукт.

Назначение дыхательных клапанов

Основная задача устройств – защита от слишком большого давления, взрывов, пыли. Также они помогают уменьшить вред для окружающей среды, если речь идет о клапанах для нефтепродуктов.

Таким образом, защитная функция является основной. Согласно нормативным документам, предохранительные клапаны должны соответствовать следующим критериям:

1. Установочное значение составляет хотя бы 20% от давления внутри.
2. Пропускная способность – больше производительности. При этом должно учитываться образование паров и перепады температуры содержимого.

Разновидности дыхательных клапанов

Выделяют два основных типа:

1. Устройства, имеющие затвор механического типа.
2. Устройства, имеющие затвор гидравлического типа. Эта разновидность клапанов не является основной, но создает дополнительную защиту.

Механические разновидности различаются по количеству воздуха, которые они могут пропустить, давлению, при котором они срабатывают и по месту монтажа. Они дифференцируются на несколько подтипов. Каждый предназначен для разных целей.

Модели с гидравлическим затвором применяются вместе с механическими. Последние являются основными, а гидравлические предназначены для создания дополнительной защиты.

Видео:Дыхательный клапан СМДК-50Скачать

Принцип работы

Принцип зависит от того, устройство механическое или гидравлическое.

Независимо от подтипа, механические разновидности высвобождают излишки пара. У каждого есть затвор, закрытый в стандартном состоянии. Только слегка увеличивается давление (происходит дыхание) тарелка, выполняющая функцию затвора, поднимается. Этот процесс происходит, если давление газовоздушной смеси превышается.

Чтобы обеспечить нормальную работу, устройства для герметизации емкости должны соответствовать требованиям:

1. Поверхности должны быть защищены от мороза и не примерзать друг к другу.
2. Не должен скапливаться конденсат.
3. Все поверхности должны быть предварительно обработаны для обеспечения устойчивости к коррозии, поскольку масса может становиться меньшей.

Что касается принципа действия гидравлических устройств, они работают таким образом. Когда в пространстве увеличивается давление, масло вытесняется. В этом случае происходит закрытие затвора, что мешает выйти рабочей среде из емкости. Если вакуума нет, устройство препятствует попаданию воздуха внутрь емкости.

Гидравлические модели монтируются исключительно горизонтально, иначе вероятно возникновение перебоев с их срабатыванием.

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

Заключение

Если нужна врезка дыхательных клапанов в автоцистерны, можно обратиться в компанию «НордТанк». Это обязательный элемент любой емкости, которая должна быть герметично закрытой. Рекомендуется обращаться к профессионалам, способным в короткие сроки решить эту задачу.

Видео:Дыхательный клапан ДК-50 универсальныйСкачать

Что такое дыхательный клапан?

Таблица технических характеристик СМДК

Пропускная способность, м 3 /мин

Давление выпуска, впуска паров, МПа

Дыхательный механический клапан, совмещенный с огнепреградителем, – устройство, предназначенное для монтажа на резервуарах для нефтепродуктов. Для обеспечения пожарной безопасности необходимо проводить испытания работоспособности изделия, периодичность и регламент которых устанавливает предприятие-производитель. При неудовлетворительных результатах проверки клапан (СМДК) необходимо заменить. Эксплуатационный период этой защитной трубопроводной арматуры – до 15 лет.

Видео:Для чего нужен АЭРАТОР и как его установитьСкачать

Функциональное назначение

Совмещенный предохранительный клапан с огнепреградителем выполняет две очень важные задачи по обеспечению безопасной эксплуатации резервуарного парка АЗС и других предприятий нефтепродуктообеспечения.

• Регулирует давление газового пространства в емкостях, предназначенных для хранения нефтепродукции. Перепады давления возможны при приеме и выдаче нефтепродукта или при сезонных температурных колебаниях.
• Защищает емкость с топливом от проникновения в нее искр и пламени.

Видео:резервуары для нефтепродуктовСкачать

Устройство и принцип действия СМДК

При производстве совмещенного дыхательного клапана используют прочные материалы, устойчивые к появлению и развитию очагов коррозии: нержавеющую сталь, латунь, сплавы на основе алюминия и магния. Элементы изделия собраны в корпусе.

Читайте также: 11193 двигатель 8 клапанный гнет ли клапана

В конструкцию клапана входят тарелки вакуума и тарелки давления, образующие в корпусе, соответственно, камеры вакуума и давления. Камеры соединяются с окружающей средой посредством отверстий, закрытых сеткой. При критических значениях вакуума или давления соответствующая тарелка открывается и обеспечивает сообщение внутреннего пространства емкости с атмосферой. Пружины тарелок, тарированные в заводских условиях, обеспечивают нормальное давление во внутреннем пространстве емкости.

Над тарелками имеются отверстия, герметично закрытые крышками. Они предназначены для проведения обслуживающих мероприятий. Поверхности тарелок покрывают пленкой из фторопласта, который деформируется и, тем самым, предотвращает появление ледяной корки.

Кассета огнепреградителя предотвращает попадание в резервуар с нефтепродуктом искр, возникающих при возгорании взрывоопасных газовых смесей с воздухом.

Корпус СМДК закрепляется на крышке емкости с топливом или на линии деаэрации с помощью фланца через уплотнитель к ответному фланцу. Рабочее расположение изделия – присоединительным фланцем вниз.

Видео:Клапан дыхательный УД-1Скачать

Характеристики совмещенных дыхательных клапанов

Этот вид защитной трубопроводной арматуры выпускается для трубопроводов с различными внутренними диаметрами – Dу40, Dу50, Dу100. Изделия с Dу40 и Dу50 востребованы обычно на АЗС различных типов, Dу100 – на нефтебазах и других крупных предприятиях нефтепродуктообеспечения.

По устойчивости к воздействию климатических факторов клапаны имеют два исполнения – У (умеренный климат), УХЛ (умеренно-холодный климат, нижний допустимый температурный предел использования: -60 °C).

Видео:Соленоидные электромагнитные клапаны. Принцип работы, виды.Скачать

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:Принцип действия нормально закрытого электромагнитного клапана пилотного действияСкачать

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:Пружинные предохранительные клапаныСкачать

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:Вакуумный клапан для канализации в частном домеСкачать

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.

Читайте также: Что такое дегенеративные изменения клапанов сердца

Видео:резервуарное оборудование (Клапаны дыхательные)Скачать

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.

Видео:Принцип работы обратного клапана. Как устроен водопроводный клапан?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:Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВССкачать

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:Какое давление ОПАСНЕЕ для жизни: ВЕРХНЕЕ, НИЖНЕЕ или ПУЛЬСОВОЕ? (КАРДИОЛОГ отвечает)Скачать

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.

Читайте также: Регулировка клапанов 21116 регламент

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 совмещенный КДС 1500 Принцип работы в 3DСкачать

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:7550 Клапан дыхательный (вакуумный) нержавеющий | TRiNOX #aisi304Скачать

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:Предохранительный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

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

Устройство работы регулятора давления "после себя", с пилотным 3х-ходовым управлением.Скачать