Реферат на тему дыхательные клапаны

Обновлено: 05.07.2024

Эксплуатация резервуаров для хранения нефтепродуктов предполагает установку и использование различного дополнительного оборудования и обвязки, в задачу которых входит обеспечение безопасного функционирования хранилища в штатном режиме.

К одному из таких обязательных устройств для установки на вертикальных и горизонтальных резервуарах хранения продуктов в нефтехимической промышленности относится дыхательный клапан.

Основное назначение дыхательного клапана – компенсация разности давлений окружающего воздуха и внутри резервуара, возникающей при сливе и наливе нефтепродуктов. Также это оборудование выполняет и ряд других функции, в то числе:

компенсация температурных расширений и сжатий при изменении температуры окружающего воздуха и, соответственно, давления внутри резервуара;
предотвращение загрязнения содержимого хранилища пылью и мусором;
предотвращение попадания внутри емкости искра и открытого огня.

Установка правильно подобранных и настроенных клапанов делает эксплуатацию резервуаров безопасной, а потери нефтепродуктов за счет испарения – минимальными.

Принцип работы дыхательного клапана

Устройство дыхательных клапанов может иметь конструктивные различия, однако у них общий принцип действия, который позволяет поддерживать заданную разницу давлений между внутренним пространством герметичного резервуара и окружающим воздухом. Дыхательный клапан имеет изменяемые диапазон срабатывания и требует предварительной настройки в соответствии с характеристиками резервуара и типом хранимых нефтепродуктов. Принцип действия устройства следующий:

при увеличении давления внутри резервуара выше заданного, срабатывает клапан, и часть воздуха с парами нефтепродуктов выпускается в атмосферу;
при понижении давления внутри резервуара ниже наружного, срабатывает впускная часть клапана, по которой атмосферный воздух поступает внутрь резервуаром, пока разница давлений не достигнет заданной;
аналогичные процессы происходят при сливе нефтепродуктов и наливе резервуара по трубопроводу или из цистерны. В этом случае избыточное давление, образующиеся за счет поднятие уровня нефтепродуктов, сбрасывается в атмосферу, а разрежение, возникающее из-за понижения уровня нефтепродуктов, компенсируется путем впуска необходимого объема воздуха из атмосферы.

По конструктивным особенностям различают такие типы дыхательных клапанов:

НДКМ – механический непромерзающий; КДС – совмещен с диском отражателем. Используется на резервуарах для хранения светлых нефтепродуктов; – закрытого типа, минимизирующий выброс испарений нефтепродуктов в атмосферу; КДМ – со встроенным огнепреградителем; СМДК – совмещенный в одном корпусе впускной и выпускной клапаны. Устанавливается, в основном, на горизонтальных емкостях.

Перед установкой, а также после определенного срока службы, клапан требуется проверить и, при необходимости, выполнить настройку на стенде.

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.

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.

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.

Расчёт дыхательных клапанов

Для верной работу и эффективной эксплуатации механических, дыхательных клапанов учитываются следующие аспекты:

Читайте также: