Все типы дыхательных клапанов (6 видео)

Дыхательные клапаны — устройство арматуры, предназначенное для выпуска образовавшихся паров или воздуха, а также для предотвращения образования вакуума в резервуаре. Дыхательные клапаны широко применяются в резервуарах, предназначенных для хранения испаряющихся продуктов, и выполняют две основных функции: позволяют поддерживать требуемые по условиям эксплуатации параметры внутри системы (давление и вакуум), а также сократить испарение продукта, что важно, например, для хранения нефтепродуктов и защиты окружающей среды. Кроме того, устройства предотвращают загрязнение хранимого продукта.

Содержание

Основные типы и назначения дыхательных клапанов
Принцип работы клапанов с механическим затвором
Принцип работы клапанов с гидравлическим затвором
Дыхательные клапаны: основные типы и их назначение, принцип работы
Основные типы и назначение
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

Основные типы и назначения дыхательных клапанов

Существуют разные типы дыхательных клапанов. Их действие схоже, но варьируются условия, при которых они могут применяться, степень их производительности, а также максимально допустимые параметры, при которых клапан срабатывает.

Клапаны дыхательные совмещенные (КДС) позволяют поддерживать требуемые параметры и предотвращать испарение нефтепродуктов при их выкачке и закачке в резервуар. Такие клапаны используются преимущественно в вертикальных резервуарах.

Совмещенный механический дыхательный клапан (СМДК) используется для поддержания допустимых параметров давления и температуры при закачке и выкачке газообразных сред, а также защищает среду в резервуаре от возгорания. Он также используется для вертикальных резервуаров.

Клапан дыхательный механический (КДМ) позволяет обеспечить герметичность вертикальных резервуаров со светлыми нефтепродуктами и поддерживать заданные параметры давления и температуры. В этот тип клапанов обычно встраивается огнепреградитель для предотвращения возгорания рабочей среды.

Непромерзающий дыхательный мембранный клапан (НДМК) также предназначен для установки на вертикальных резервуарах и позволяет сократить потери от испарения нефти и нефтепродуктов и поддерживать заданные параметры давления. Его основное отличие состоит в том, что клапан сохраняет работоспособность даже при низких температурах окружающей среды.

Клапан дыхательный закрытого типа (КДЗТ) устанавливается на крышах вертикальных резервуаров и позволяет сократить испарение и регулировать давление нефтепродуктов при их подаче из резервуара и закачке в резервуар.

Следует отметить, что все перечисленные виды клапанов являются клапанами с механическим затвором. Но также существуют и конструкции клапанов с гидравлическим затвором. К таким клапанам относится клапан предохранительный гидравлический (КПГ), предназначенный для предотвращения аварийных ситуаций в случае увеличения давления в резервуаре.

Принцип работы клапанов с механическим затвором

Процесс, при котором рабочая среда испаряется или в нее попадает воздух, называется дыханием. Большое дыхание создается при поступлении и выкачке среды из резервуара, а малое дыхание вызывается температурными колебаниями.

Дыхательный клапан реагирует на изменения давления и появление вакуума, возникающее в результате дыхания. Когда давление или вакуум превышают заданную норму, затвор клапана поднимается, открывая проход для рабочей среды. Если срабатывание затвора вызвано недопустимыми параметрами давления, то клапан выпускает избыток среды в атмосферу. Если же срабатывание обусловлено вакуумом, то клапан открывается, позволяя воздуху попасть в резервуар.

Принцип работы клапанов с гидравлическим затвором

Клапаны с гидравлическим затвором работают по следующему принципу: в клапан до определенной отметки наливается слабо испаряющаяся вязкая жидкость, которая и образует затвор. При недопустимо высоких давлениях или вакууме запирающая жидкость начинает вымещаться газами, открывая проход для рабочей среды. Когда давление или вакуум приходят в норму, жидкость снова запирает затвор.

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

Дыхательные клапаны: основные типы и их назначение, принцип работы

Чтобы предотвратить образование вакуумной среды и своевременно запустить процесс откачки скопившегося воздуха или образовавшихся паров, на нефтяной резервуар монтируется дыхательный клапан. Сегмент использования данного элемента – нефтедобывающая промышленность и иные отрасли, связанные с переработкой нефтепродуктов.

Читайте также: Клапан ограничения давления мерседес актрос где находится

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

Основные типы и назначение

Специализированные клапаны делятся на виды. Несмотря на то, что их действие схоже, все же отличаются условия при которых они могут эксплуатироваться. Различия заключаются и в степени производительности, а также максимально предельных параметрах, при которых они срабатывают.

Для закачки и выкачки газовых испарений используется устройство совмещенного механического типа. Часто устанавливается в вертикальных резервуарах. Главное – клапан СМДК защищает рабочую среду от возможных возгораний. Он оснащен встроенным огнепреградителем. Предназначается для нормализации давления, которое скапливается при обычных условиях в газовом пространстве емкости. Это устройство защищает от попадания искр и огня в стационарный сосуд. Изготавливается в соответствии с ГОСТом 15150-69. Данный регламент ориентируется на устойчивость к различным воздействиям климатических факторов внешней окружающей среды.
Для обеспечения герметичности вертикальных стационарных сосудов, в которых хранятся светлые нефтепродукты, устанавливается механический дыхательный элемент. Используется он с целью минимизации возможных потерь и испарения нефтяных продуктов. Его установка позволяет снизить риск загрязнения природы вредными парами. Может использоваться клапан КДМ в качестве предохранительного регулируемого устройства.
Совмещенные дыхательные элементы поддерживают необходимые параметры нормативных объемов естественных испарений. Во время выкачки и закачки нефтепродуктов они предотвращают возможность загрязнения экологии. Используется клапан КДС и для нормализации давления при всевозможных изменениях температурных показателей рабочей среды. Для уменьшения потерь нефтепродуктов при испарении в комплекте имеется специальный диск-отражатель. Крепится он под сам клапан. Минимальная пропускная способность регулируемого устройства устанавливается исходя из наибольшей выработки приемораздаточных действий.
Для герметизации ГП в резервуарах с нефтяными продуктами монтируется непромерзающий мембранный элемент. Благодаря его наличию уменьшается вероятность загрязнения окружающей местности, так как он срабатывает при излишних испарениях нефтепродуктов. Крепится клапан НДКМ на крыше вертикального стационарного сосуда. К самому резервуару он присоединяется специальным фланцевым переходником. Оснащен крышкой. Она необходима для предотвращения попадания в резервуар природных осадков и прямого потока воздуха. Имеется у него максимально допустимый срок эксплуатации, после чего он нуждается в незамедлительной замене, независимо от состояния. Этот срок составляет 10 лет.
Предохранительный клапан КПГ обеспечивает надежную защиту резервуару с нефтяным продуктом при повышенных показателях давления рабочей среды.

Все дыхательные клапаны с гидравлическим затвором имеют определенный принцип работы: когда испаряющаяся вязкая жидкость доходит до определенной отметки на регулирующем устройстве при образовании вакуума или повышении давления, открывается проход для рабочей среды. Когда же давление или вакуум нормализуются, жидкость клапана опять запирает внутренний затвор.

Важно учитывать сферу применения каждого представленного типа.

Видео:Дыхательный клапан СМДК-50Скачать

Дыхательный клапан: разновидности и применение

Видео:Дыхательный клапан ДК 50 резьбовойСкачать

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.

Читайте также: Обратный клапан двустворчатый межфланцевый cv16 гранлок dn 80 ру40

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.

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.

Читайте также: Предохранительный клапан паровой турбины

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.