Дыхательные клапана на сосуды
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 пространстве. 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.
| 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, м3/ч | 450 | 750 | 1000 | 1300 | 1500 | ||
| Площадь проходного сечения седла, см2 | 940 | ||||||
| Площадь проходного сечения седел вакуума, см2 | 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, м3/ч, | 1100 | 2400 | 3000 | ||
| Площадь проходного сечения седел давления, см2 | 1880 | ||||
| Площадь проходного сечения седел вакуума, см2 | 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, м3/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.
| Чертеж клапана КДЗТ | Наименование параметров | КДЗТ-50А | КДЗТ-100А | КДЗТ-150А | |
|---|---|---|---|---|---|
  | 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, м3/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 м3/ч, второго – 150-250 м3/ч.
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.
| 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, м3/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), м3/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, Па (мм вод. ст.), не более | 1961 (200) | |||||
| Вакуум срабатывания в пределах, Па (мм вод. ст.), не более | 392 (40) | |||||
| Пропускная способность (по воздуху), м3/ч, 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
Дыхательная арматура – комплекс технических средств, предназначенных для обеспечения проектных величин внутреннего давления и вакуума внутри нефтехранилищ различных конструкций.
Применение[править | править код]
Дыхательную арматуру устанавливают на стационарной кровле резервуаров с целью обеспечения проектных величин внутреннего давления и вакуума. Дыхательную арматуру выполняют в виде дыхательных клапанов для регулирования избыточного и вакууметрического давления (вакуума), предохранительных клапанов, а также в виде вентиляционных патрубков или проемов.
В общем случае клапаны различаются по типу затвора – с механическим и гидравлическим затвором. Первые используют в качестве дыхательных и предохранительных, вторые – только в качестве предохранительных, что связано с объективным недостатком таких клапанов – потерей жидкости гидрозатворов при работе.
Требованиями нормативной документации[1] предусматривается установка предохранительных клапанов, настроенных на повышенное давление и вакуум срабатывания в количестве, равном количеству дыхательных клапанов с целью дублирования последних при приемо-раздаточных операциях, а также в аварийных случаях. Предохранительный клапан настраивают на повышенное давление и пониженный вакуум на 5-10 % по сравнению с дыхательным. Также устанавливают предохранительные клапаны если имеется возможность отказа газоуравнительной системы или возможность поступления в резервуар недегазированной нефти.
Минимальная пропускная способность дыхательных и предохранительных клапанов, вентиляционных патрубков определяется в зависимости от максимальной производительности приемо-раздаточных операций, включая аварийные ситуации.
Монтаж дыхательной и вентиляционной аппаратуры производится при помощи установочных фланцев, имеющих присоединительные размеры фланцев, рассчитанных на давление 0,16-0,25 МПа[2]. В настоящее время корпусы дыхательных и предохранительных клапанов выполняют из алюминиевых сплавов.[источник не указан 4032 дня].
С учетом значительных ветровых нагрузок на дыхательную и вентиляционную аппаратуру, при некоторых условиях эксплуатации, корпус и погодный кожух изготавливают для создания минимального гидравлического сопротивления обтекаемой формы. С целью увеличения устойчивости и снижения вероятности повреждения узла врезки монтажного патрубка в крышу резервуара установка оборудования ведется с помощью симметричного размещения растяжек. На оборудовании их закрепляют при помощи деталей предназначенных для транспортировки.
Клапаны с механическим затвором[править | править код]
В нашей стране начиная с 1960-х гг. широко применялись дыхательные клапаны серии КД. В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются дыхательные клапаны типа КДС, СМДК[3] и др., отличающиеся большей надежностью и пропускной способностью по сравнению с клапанами типа КД[источник не указан 4032 дня].
Дыхательные клапаны предназначены для герметизации газового пространства резервуаров с нефтью и нефтепродуктами и поддержания давления в этом пространстве в заданных пределах, а также для защиты от проникновения пламени в резервуар. Назначение у всех дыхательных клапанов одно, однако различные клапаны применяются на различных объектах и имеют различную пропускную способность и параметры срабатывания. Так совмещенные механические дыхательные клапаны СМДК используются на горизонтальных емкостях и на емкостях автозаправочных станций, клапаны дыхательные закрытого типа КДЗТ – на системах улавливания паров легкоиспаряющихся нефтепродуктов, исключающих выход паров в атмосферу, клапаны дыхательные совмещенные КДС или клапаны дыхательные механические КДМ – на вертикальных цилиндрических резервуарах для светлых нефтепродуктов и, иногда, для нефти.
Применение дыхательных клапанов на резервуарах с нефтепродуктами является одним из способов направленных на сохранение полезных свойств хранимых светлых нефтепродуктов (октанового числа, зависящего от содержания легких фракций углеводородов), снижения загрязнения атмосферы. Это менее эффективный способ экономии нефтепродуктов по сравнению с применением понтонов, однако он до сих пор привлекателен с точки зрения срока окупаемости вложений и минимальным временем затрачиваемым на монтаж[4].
Принцип работы дыхательных клапанов с механическим затвором[править | править код]
Дыхательные клапаны с механическими затворами содержат нормально закрытые затворы давления и вакуума. При испарении нагретых в течение дня продуктов (малые дыхания) или при заполнении резервуара (большие дыхания) давление в паровоздушном пространстве резервуара возрастает. Если это давление достигает давления срабатывания затвора давления его тарелка поднимается с седла и паровоздушная смесь выходит в атмосферу. При охлаждении или при выкачке нефтепродукта из резервуара, разрежение в паровоздушном пространстве превышает вакуум срабатывания затвора и его тарелка поднимается с седла. При этом паровоздушная смесь поступает из атмосферы в резервуар. Массу тарелок (то есть давление и вакуум срабатывания) возможно регулировать навеской или съёмом шайб-грузов.
Особенности конструкции дыхательных клапанов с механическим затвором[править | править код]
Существует два основных способа закрепления тарелок затворов на корпусе – с жесткими центральными направляющими штоками (конструкции типа КД2, СМДК некоторых производителей) и с периферийным или центральным подвесом тарелок при помощи гибких хомутов (конструкции типа КДС). Конструкция первого типа в основном применяется для небольших клапанов, так как при её применении на больших клапанах очень сложно обеспечить точность движения тарелки затвора по направляющей.
К конструкции дыхательных механических клапанов предъявляют следующие требования – непримерзаемость контактных поверхностей затворов (тарелок затворов и элементов их крепления, а также седел), клапаны должны иметь минимальное количество горизонтальных поверхностей для отсутствия накопления на них конденсата и его намерзания на элементы затвора. Непримерзаемость элементов затвора обеспечивается применением материалов с низкой адгезионной прочностью материалов со льдом, большим диапазоном эксплуатации (например, лакотканей на основе фторопластов). Поверхности регулировочных грузов тарелок затворов должны быть покрыты лакокрасочными покрытиями для защиты от потери массы тарелок в результате коррозии при эксплуатации. В настоящее время существует тенденция выполнять конструкции клапанов модульного типа для легкости обслуживания, ремонта и монтажа: модули давления и вакуума разносят в пространстве. В составе клапанов используют огневые предохранители. Для облегчения доступа к огневым предохранителям в некоторых конструкциях клапанов их размещают непосредственно под погодными кожухами на крыше клапана.
Клапаны с гидравлическим затвором[править | править код]
Клапан заливают незамерзающей и слабоиспаряющейся маловязкой жидкостью – дизельным топливом, соляровым маслом, водным раствором глицерина, этиленгликолем или другими жидкостями, образующими гидравлический затвор.
Гидравлические клапаны следует устанавливать по уровню строго горизонтально, иначе они будут работать с пониженным вакуумом и давлением вследствие меньшего количества и веса жидкости над поднятой частью и стока жидкости в сторону уклона.
Иногда для хранения продуктов обладающих повышенной испаряемостью требуется повышенная герметичность механического затвора и, в таком случае, выполняют гидромеханический затвор – подвижная мембрана разделяющая парогазовое пространство резервуара и атмосферу постоянно прижимается к седлу затвора давлением столба жидкости расположенной на мембране. Клапан обеспечивает гашение пламени при малых дыханиях уже за счет конструкции затвора, а при больших расходах – гашение пламени обеспечивается встроенным огневым предохранителем.
Диски-отражатели[править | править код]
Данное устройство применяется для снижения потерь нефтепродуктов от испарения и сокращения загрязнения окружающей среды и устанавливается под дыхательными клапанами на определенном расстоянии под монтажным патрубком.
Принцип работы диска-отражателя основан на удалении из резервуара слоев наименее насыщенных парами углеводородов при закачке нового нефтепродукта в резервуар или вследствие повышения температуры в резервуаре, а также снижения перемешивания слоев с различной концентрацией паров при опорожнении резервуара.
В действительности, максимальная концентрация паров нефтепродукта будет наблюдаться в паровоздушной среде вблизи раздела жидкой и газовоздушной фаз в резервуаре. При опорожнении резервуара диск-отражатель под монтажным патрубком отклоняет входящий поток газа и направление его входа в резервуар изменяется с вертикального на горизонтальное. Происходит «опускание» насыщенного слоя совместно с понижением уровня нефтепродукта. При последующем наполнении резервуара в атмосферу будет вытесняться паровоздушная смесь из верхних слоев ненасыщенных парами углеводородов. Отсюда следует, что применять диски-отражатели эффективно при малом времени простоя резервуара и максимальном его наполнении.
При установке дисков-отражателей необходимо полностью обеспечивать пропускную способность патрубков. Диски-отражатели могут устанавливаться на переходниках дыхательных клапанов, на проставках между дыхательными клапанами и фланцами монтажных патрубков, а также на самих патрубках. В последнее время, изготавливают диски-отражатели ДО универсальной конструкции с регулировкой зазоров между монтажным патрубком и поверхностью диска. Такие ДО пригодны к установке на монтажных патрубках различной длины. Поставляются ДО в основном совместно с дыхательными клапанами.
Вентиляционное оборудование[править | править код]
Вентиляционные патрубки[править | править код]
Вентиляционные патрубки предназначены для применения на вертикальных стальных резервуарах РВС с трудноиспаряющимися нефтепродуктами и служат для вентиляции и исключения попадания посторонних предметов внутрь резервуаров.
Патрубки вентиляционные ПВ различаются диаметром условного прохода патрубка (пропускной способностью), и исполнением материала корпуса изготавливаемого из алюминия, стали коррозиестойкой, стали углеродистой.
Вентиляционные патрубки состоят из корпуса и коаксиально расположенного с ним погодного кожуха, которые связаны друг с другом кронштейнами. Для исключения попадания посторонних предметов в резервуар, в конструкции предусмотрена защитная сетка, чаще всего расположенная вертикально. Воздухоподвод и отвод паровоздушной смеси осуществляется через кольцевой зазор между погодным кожухом и корпусом.
При использовании вентиляционных патрубков на РВС применение огневых предохранителей обязательно (для горючих жидкостей с температурой вспышки паров менее 120 град. С). Применение патрубков вентиляционных на РВСП не допустимо вследствие наличия «карманов» в их конструкции.
Вентиляционные окна[править | править код]
Вентиляционные окна (проемы, венты) устанавливается прямо на стационарной крыше резервуаров РВСП и служат для вентиляции надпонтонного пространства. Они различаются способом размещения – на крыше либо стенке резервуара, пропускной способностью и исполнением материала корпуса изготавливаемого из алюминия, стали коррозиестойкой, стали углеродистой и, иногда, из неметаллов.
Концентрация паров над понтоном при нормальной эксплуатации затворов значительно меньше минимальной концентрации воспламенения. При нарушении герметичности затвора понтона она возрастает, поэтому требуется создать процесс вентиляции надпонтонного пространства, минимальное сопротивление движению воздуха и исключить мертвые непроветриваемые зоны на крыше. Поэтому вентиляционные окна устанавливают на разных высотах для создания газового сифона интенсифицирующего проветривание. Окна равномерно располагают по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее двух) и одно окно в центре[1]. Общая открытая площадь окон должна быть не меньше 0,06 м² на 1 м диаметра резервуара – для проветривания надпонтонного пространства с целью предотвращения образования пожароопасной смеси. Окна должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейками 10×10 мм и снабжены предохранительным кожухом для защиты от атмосферных осадков.
Для обслуживания вентиляционных окон рекомендуется устанавливать перекидные мостики прямо над ними (в случае окон с большой пропускной способностью) или проектировать площадки обслуживания вокруг устанавливаемых окон (для случая малых эквивалентных диаметров).
Огневые предохранители[править | править код]
Огневые предохранители (ОП) предназначены для временного предотвращения проникновения пламени внутрь резервуаров с нефтепродуктами при воспламенении выходящих из него взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом, предотвращения распространения пламени по магистралям ГУС и технологических трубопроводов связывающих резервуары.
Принцип действия ОП основан на гашении пламени в каналах с диаметром меньшим диаметра проскока пламени за счет отвода тепла из зоны горения в материал стенки канала. Диаметры каналов ОП в зависимости от состава горючей смеси приведены в таблице.
| Сероуглерод | Этилен | Этанол | Метанол | Метан | Бензол | Ацетилен | Смеси насыщенных углеводородов |
| 0,15 | 1,25 | 3,0 | 2,7 | 3,5 | 1,93 | 0,65 | 2,5-3,0 |
Основными показателями эффективной работы ОП является минимальное сопротивление движению потока, достаточно высокая огнестойкость. Поскольку площадь эффективного сечения ОП не должна быть меньшей площади диаметра трубопровода на котором он установлен, диаметры кассет ОП выбираются большими чем диаметр трубопровода, а сами предохранители устанавливаются на диффузорных частях переходников. В целях снижения сопротивления потоку следует стремиться устанавливать огневые предохранители в диффузорах (конфузорах) с углом расширения (сужения) не превышающим 8 град. Огневые предохранители классифицируют:
- по месту установки (концевые, коммуникационные),
- по назначению (дефлаграционные, детонационные),
- по конструкции (сетчатые, прямоканальные ленточные, насадочные),
- по транспортируемой среде (для газовых сред, для жидкости),
- по используемым материалам (металлические, металлокерамические).
Концевые ОП устанавливаются на дыхательных клапанах и вентиляционных патрубках, факельных системах, клапанах поплавковых понтонов для безопасной вентиляции подпонтонного пространства в резервуаре, на патрубках направляющих труб плавающих крыш для вентиляции их газового пространства.
Коммуникационные ОП устанавливаются на технологических трубопроводах и газоуравнительных системах. В конструкции таких ОП часто используют окна для снятия кассеты без демонтажа всего ОП.
ОП для предотвращения дефлаграционного горения – медленного движения пламени, детонационные – для исключения взрыва.
Прямоканальные ленточные ОП представляют собой совместно свернутые в рулон гофрированную и плоскую полосы (или кольца Рашига). Эффективное сечение ОП составляет около 80 % от сечения кассеты ОП. Недостатком прямоканальных ОП является низкая огнестойкость и смещение лент друг относительно друга при горении, сложность обеспечения чистоты в местах контакта лент. Однако, ленточные ОП возможно использовать для локализации пламени при детонации. С этой целью такие огневые предохранители выполняются наборными из нескольких кассет и упругих элементов между ними.
Насадочные ОП изготавливают методами порошковой металлургии из порошков металлов или соединений. Такие ОП могут быть с каркасным пористым огнепреградительным элементом либо состоящим из некомпактированных гранул. Максимальная скорость распространения пламени в насадочных ОП не может превышать 0,5 м/с. Достоинства насадочных ОП – более высокая огнестойкость по сравнению с прямоканальными. Такие ОП имеют следующие недостатки – высокое гидравлическое сопротивление и, следовательно, малая пропускная способность, сложность контроля диаметра каналов по высоте преграждающего элемента, большие тепловые сопротивления в местах контакта частиц, небольшие максимальные размеры (из-за ограничения по размерам прессового оборудования). Компактированные и насыпные насадочные ОП для установки на РВС не применяются.
Основные требования к огневым предохранителям предъявляется НПБ 254-99.
См. также[править | править код]
- Нефтехранилище
- Пробоотборник
- Оборудование для сливо-наливных операций
Примечания[править | править код]
Источник