Меню Рубрики

Установка дыхательного клапана на резервуар

Дыхательная арматура

Дыхательная арматура резервуаров для нефти и нефтепродуктов – обязательный элемент системы оснащения парков, единственный эффективный способ предупреждения аварий в результате деформации емкости. Вероятность такой деформации повышается на этапах приемки и раздачи вещества из-за избыточной нагрузки или создания вакуума.

Функции дыхательной арматуры резервуара

Оснащение дыхательной арматурой резервуаров преследует две основные цели.

  1. Профилактика разгерметизации (проще говоря, разрыва) емкости при закачке материала. На этом этапе нагрузка на стенки сосудов значительно возрастает, превышая показатели атмосферного давления. Поскольку цистерны на это не рассчитаны, они могут просто разойтись по сварным швам или взорваться, когда сила нагрузки изнутри достигнет критического значения. Снизить нагрузку и позволяет дыхательная арматура резервуаров. Она реализована на двух уровнях:
    • Дыхательный клапан открывается, чтобы сбросить часть газовой смеси и снизить давление. Обычно это происходит на отметке 0,002 МПа.
    • Предохранительный клапан «страхует» своего «коллегу», открывая дополнительный канал для отвода взвеси при нагнетании давления до 0,002 МПа +5–10%.
  2. Защита от деформаций емкости при создании вакуума. Здесь действует обратная закономерность (поток идет не изнутри наружу, а наоборот, в пространство сосуда поступает воздух извне, выравнивая давление и предупреждая смятие емкости внутрь). Порядок срабатывания дыхательной арматуры резервуаров для нефти и нефтепродуктов тот же (первым открывается дыхательный клапан, если обеспечиваемая им скорость поступления воздуха ниже, чем требуется, его поддерживает предохранительный механизм).

«Замедленное дыхание»: как дыхательная арматура резервуара снижает потери

«Бонусом» к профилактике серьезных аварий, разрыва и смятия конструкций при использовании арматуры идет сокращение потерь нефтепродуктов, связанных с испарением. За счет перекрытия каналов движения газов в закрытом состоянии она исключает эффект вентиляции резервуара (выветривания).

Плюс, само открытие дыхательных клапанов происходит не ровно в момент критической нагрузки, а чуть позже. Это запаздывание (его длительность зависит от типа устройств) и обеспечивает снижение объема «дыхания» емкостей резервуарного парка. Сниженный объем «вдоха – выдоха» (поступления воздуха и отведения газовой взвеси), в свою очередь, сокращает потери от испарения.

Особенности работы дыхательной арматуры резервуара

  • На этапе закачки (повышение нагрузки) затвор дыхательного клапана резервуара открывается автоматически (он фиксирует превышение нормального давления). Как только показатели выравниваются (приходят к нормативным), затвор автоматически возвращается в исходное положение (отток газовой взвеси прекращается).
  • Во время слива образуется вакуум. Когда он достигает максимально установленного значения, система приходит в действие, открывая канал для притока воздуха. При установлении допустимых показателей он возвращается в положение «закрыто».
  • В каждом из двух случаев срабатывание устройства происходит с короткой задержкой (не в момент превышения показателей, а с опозданием). За счет этого объем отведенной или поступившей газовой и воздушной взвеси минимален. Простой прием позволяет снизить потери нефтепродукта в результате испарения, одновременно эффективно регулируя давление в емкости.

Классификация

Основной каталог дыхательной арматуры резервуаров для нефтепродуктов представлен 7 разными типами клапанной продукции. ООО «СпецНефтеМаш» предлагает полный ассортимент таких устройств и бесплатную профессиональную помощь в их выборе. Функционально оборудование резервуаров для нефтепродуктов аналогично, отличия заключаются в условиях использования, производительности и предельных значениях опоздания срабатывания.

Типы дыхательных клапанов:

  • КДС – совмещенный механизм (возможна подстройка под режим работы предохранительных устройств). Дыхательный клапан для оборудования резервуаров вертикального размещения со светлыми продуктами нефти. Устанавливается в паре с диском-отражателем и огнепредохранителем.
  • СМДК – совмещенный механический. Поставляется в комплекте с огневым предохранителем и фильтром. Может устанавливаться на вертикальные и горизонтальные конструкции.
  • КДЗТ (закрытого типа) – дыхательный клапан для емкости, который может выполняться как со встроенной огнезащитой (преградителем), так и без нее.
  • КДМ – механический, имеет огнезащиту, используется в парках со светлыми нефтепродуктами.
  • НДКМ – непримерзающий механический. Эффективное оборудование резервуаров для нефти и нефтепродуктов, эксплуатируемых круглогодично. Комплектуется огнепредохранителем, обеспечивает нормальную работу арматуры при низкой температуре окружения.
  • АК/АКС – аварийные дыхательные клапаны, обеспечивающие интенсивный сброс газовой взвеси при быстром нагнетании давления (увеличении температуры нефтепродукта).
  • КПГ – гидравлический.

Гидравлические предохранительные устройства – второй уровень дыхательной арматуры резервуара. Они используются с механическими СМДК или КДМ, устанавливаются строго горизонтально. Принцип работы КПГ:

  • В устройстве присутствует жидкость с низкой температурой замерзания и минимальной способностью к испарению.
  • При нагнетании давления внутри емкости жидкость КПГ вытесняется, подталкивая гидрозатвор.
  • Затвор открывается, обеспечивая отток газовой взвеси.

В качестве рабочей жидкости используется глицериновый раствор на воде или соляровое масло. В некоторых случаях КПГ позволяет избежать аварийной ситуации даже при выходе из строя дыхательного клапана. Ставится только на вертикальных конструкциях. Обязательно комплектуется огнезащитой (предохранителем).

Читайте также:  Установка горизонтального направленного бурения xcmg xz 320e

Вентиляционный патрубок вместо клапана

Альтернативой дыхательной арматуре может стать вентиляционный патрубок. Приспособление имеет вид короткой трубы, оснащенной коническим «колпаком», который выполняет работу козырька. Функции вентиляционного патрубка:

  • газово-воздушное сообщение (вентиляция емкости);
  • защита содержимого цистерны от попадания осадков (козырек);
  • огнезащита (если комплектуется огневым предохранителем).

Вентиляционный патрубок является популярным решением при эксплуатации:

  • сосудов с понтонами (ставится на крышу для выдувания газовой взвеси из пространства над понтоном и снижения концентрации углеводородов в парах испарений для профилактики взрыва);
  • резервуаров с плавающей крышей.

В остальных случаях вентиляционный патрубок используется только на резервуарах вертикального размещения, а его монтаж целесообразен при выполнении 2 условий. Первое: емкость применяется для хранения нефтепродуктов высокой вязкости. Второе: вещество должно иметь крайне низкий процент испаряемости. Если содержимое цистерны имеет температуру вспышки меньше 120 градусов, патрубок оснащается огневым предохранителем.

источник

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 пространствеа. 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.

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

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

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.

Читайте также:  Установка айпи тв на филипс
Чертеж клапана КДС-1500 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
Чертеж клапана КДС-3000 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.

Чертеж клапана СМДК 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.

Условный проход DN 50 100 150 Давление, Па (мм вод. ст.), не более 1000 (100) 2000 (200) Вакуум, Па (мм вод. ст.), не более 250 (25) 250 ± 20 (25 ± 2) Давление срабатывания, Па (мм вод. ст.) 850 ± 50 (85 ± 5) 2500 ± 20 (250 ± 2) Вакуум срабатывания, Па (мм вод. ст.) 100 — 150 (10 — 15) 250 ± 20 (25 ± 2) Пропускная способность, м 3 /ч, не более 22 120 200 Габаритные размеры, мм, не более: В,D,H (длина, ширина, высота) 170х145х176 350х310х300 450х400х 400 Присоединительные размеры, мм, не более: D1,d,n 110х14х4 170х18х4 225х18х4 Масса, кг, не более 3,5 16 25

Техническое описание механического дыхательного клапана КДМ

Механические клапаны КДМ применяются на вертикальных резервуарах для регулирования давления в газовом пространстве в процессе приемо-раздаточных операций и колебаний температуры эксплуатации. Они поставляются совместно с огнепреградителем, который защищает оборудования от возникновения взрыво- и пожароопасных ситуаций путем задержки и гашения тепла от возникшего пламени.

Саратовский резервуарный завод предлагает два типоразмера клапанов КДМ: КДМ-50 и КДМ-200. Пропускная способность первого — 22 м 3 /ч, второго — 150-250 м 3 /ч.

Читайте также:  Установка подогрева двс на приору

Клапаны КДМ изготавливаются в климатических исполнениях У и УХЛ, категории размещения 1. Установленный срок службы — 15 лет. По истечении данного срока требуется замена или проведение его испытаний с учетом объема приемо-раздаточных операций.

Чертеж клапана КДМ-50 Чертеж клапана КДМ-200
Характеристики КДМ-50 КДМ-200
КДМ-200/100 КДМ-200/150 КДМ-200/200 КДМ-200/250
Условный проход Ду, мм 50 100
Давление максимальное 2000 Па
Вакуум максимальный 250 Па
Давление срабатывания максимальное 1400 Па 1350-1450
Вакуум срабатывания максимальный 100-150 Па
Пропускная способность максимальная, м 3 /ч 22 150 200 220 250
Длина L, мм 328 546
Ширина В, мм 172 500
Высота Н, мм 240 600 650 600 615
Диаметр присоединительного фланца D, мм 140 250 260 315 370
Межцентровое расстояние D1, мм 110 170 225 280 335
Диаметр крепежных отверстий d, мм 14 18
Количество крепежных отверстий n, шт. 4 4 8 12
Масса максимальная, кг 8 19,2 19,3 19,6 20

Техническое описание непримерзающего дыхательного клапана НДКМ

Клапаны НДКМ — это непримерзающие мембранные дыхательные клапаны, которые устанавливаются на монтажный патрубок на вертикальные резервуары, эксплуатируемые до 0,07 МПа. Их назначение — это своевременное соединение газового пространства емкости с атмосферой в процессе проведения сливо-наливных процессов или колебаний температурного режима. Это необходимо для предотвращения взрывоопасных ситуаций в результате изменения внутреннего давления. В конструкции предусмотрен огневой предохранитель, который защищает хранимую жидкость от возникновения пламени в газовом пространстве. Его действие основано на движении тарелок давления и вакуума

Непримерзающие дыхательные клапаны НДКМ изготавливаются в климатическом исполнении У категории размещения 1.

Чертеж клапана НДКМ Параметры НДКМ -100 НДКМ -150 НДКМ -200 НДКМ-250
Условный проход присоединительного патрубка DT 100 мм 150 мм 200 мм 250 мм
Параметры срабатывания, в пределах 1372-1569 Па 1569-1667 Па
Вакуум срабатывания, в пределах 157-196 Па 177-198 Па
Пропускная способность (по воздуху), м 3 /ч 200 500 900 1500
Длина L, мм 300 510 510 610
Высота Н, мм 600 690 670 900
Межцентровое расстояние D1, мм 170 225 280 335
Диаметр крепежных отверстий d 18
Количество крепежных отверстий n, шт. 8
Масса максимальная, кг 25 50 55 77

Устройство и принцип работы дыхательных клапанов с гидравлическим затвором КПГ

Они используются в качестве предохранительных клапанов и устанавливаются совместно с механическими дыхательными клапанами для дополнительной защиты. Принцип их действия заключается в следующем: при повышении давления в газовом пространстве (более 0,02 кПа, или 5-10%) происходит вытеснение запирающей жидкости (масла), гидравлический затвор закрывается и предотвращает выход рабочей среды из резервуара. При нарушении вакуума клапан предотвращает попадание атмосферного воздуха внутрь.

Гидравлические дыхательные клапаны рекомендуется устанавливать точно в горизонтальном положении: жидкость в затворе может влиять на показатели срабатывания.

Они изготавливаются в климатическом исполнении У, УХЛ, ТС, ТВ, категории размещения 1. Для эксплуатации в холодном климате двигающийся стержень и уплотнители покрываются фторопластовой пленкой или оболочкой, которые не позволяют образоваться наледи на поверхностях.

Срок службы — 10 лет. По истечении срока требуется их замена или возможно проведение профилактических работ. Для надежной работы рекомендуется проводить технический осмотр состояния и количества масла.

Технические характеристики предохранительных гидравлических клапанов КПГ

Чертеж предохранительного гидравлического клапана КПГ Обозначение КПГ–100 КПГ–150 КПГ–200 КПГ–250 КПГ–350
Диаметр условного прохода присоединительного патрубка, мм 100 150 200 250 350
Давление срабатывания, не более 1961 (200)
Вакуум срабатывания в пределах, не более 392 (40)
Пропускная способность (по воздуху), не более 200 500 900 1500 2700
Объем заливаемой жидкости гидрозатвора (трансформаторное масло), л, не более 15 22 46,5
Габаритные размеры, мм, не более:
длина L 980 980 1085 1180
ширина В 845 845 960 1030
высота H 1278 1295 1370 1510
Присоединительные размеры, мм:
D 205 260 315 370 485
D1 170 225 280 335 445
d 18 18 18 18 22
n 4 8 8 12 12
Масса, кг, не более 126 130 134 245 265

Расчет дыхательных клапанов

Для правильной работы механических и гидравлических дыхательных клапанов учитываются следующие показатели:

  • высота над резервуаром
  • давление
  • температурный режим эксплуатации

Как заказать дыхательный клапан на нашем Заводе?

Основным параметром дыхательного клапана является его пропускная способность и давление срабатывания. Для расчета дыхательного клапана резервуара, Вы можете:

  • позвонить на Завод по телефону 8-800-555-9480
  • прислать на электронную почту технические требования и условия его эксплуатации
  • воспользоваться формой «Запрос цены»

источник