Дыхательные клапаны – важная часть оборудования вертикальных резервуаров, необходимых для безопасной работы с РВС. Когда нефтепродукты хранятся, неизбежен процесс испарения и образования опасных паров.

Если температура окружающей среды меняется, вместе с ним становится другим и давление. Значительные изменения могут происходить в пределах одних суток. Нередки случаи, когда в процессе эксплуатации в резервуар проникает воздух из окружающей среды. Эти процессы, которые называют «дыханием», провоцируют рост давления в газовом пространстве. Под чрезмерным давлением разрушается стенка, выдавливается крыша и может произойти взрыв. Для предупреждения опасной ситуации на резервуары устанавливаются специальные предохранительные и дыхательные клапаны.

Назначение дыхательных клапанов

Процесс эксплуатации и установки клапанов регламентирован следующими документами:

1. ГОСТ 31385-2016.
2. Общие технические условия.
3. СТО-СА-03-002-2009.
4. Правила проектирования, создания и установки резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

Согласно этим документам, резервуары обязательно оснащаются дыхательными клапанами. Ключевая их задача – регулировать давление в газовом пространстве, а также в вакууме резервуаров РВС. Из дополнительных функций устройств стоит выделить:

• поддержание герметичности;
• снижение потерь объема нефтепродуктов в результате испарения;
• обеспечение защиты от возможных взрывов;
• сокращение объема токсичных выбросов в окружающую среду;
• обеспечение защиты от песка, пыли и прочих посторонних частиц;
• создание препятствия для смешения верхних и нижних слоев.
• Главные требования к дыхательным клапанам

По нормативным документам:

1. Установленное значение срабатывания не выше 20 процентов давления в резервуаре.
2. Пропускная способность не уступает производительности в процессе заполнения или опорожнения емкости. Берется в расчет образование паров в результате изменения температур воздуха и газового пространства, а также движение нефтепродукта.

Как работают дыхательные клапаны

Широкое распространение получили клапаны с механическим и гидравлическим затвором (предохранительные). Механические устройства представлены следующими моделями:

• совмещенный КДС, оснащенный диском-отражателем;
• совмещенный СМДК;
• КДЗТ (закрытого типа);
• КДМ, оснащенный огнепреградителем;
• НДКМ (незамерзающий).

Перечисленные клапаны имеют разную пропускную способность, отличаются показателями давления срабатывания и местом установки. СМДК монтируются на горизонтальные емкости, КДЗТ на вертикальные резервуары с быстровоспламеняющимися нефтепродуктами, а КДМ и КДС применяются в работе со светлой нефтью. Независимо от типа клапана, цель их работы одна – освободить излишки пара или подать воздух из атмосферы. Во время заполнения или испарения тарелка затвора клапана приподнимается из седла.

Чтобы дыхательные клапаны нормально функционировали, они должны соответствовать нескольким требованиям:

1. Контактные поверхности элементов крепления, тарелок, затворов и седел не должны примерзать. Для исключения подобной ситуации они изготавливаются из материалов с низкой адгезионной прочностью со льдом.
2. Минимальное число горизонтальных поверхностей внутри клапана. В противном случае создаются условия для накопления конденсата.
3. Поверхности обрабатываются антикоррозийными составами. Развивающаяся коррозия способна сократить массу тарелок.

Краткое техническое описание дыхательных клапанов

Совмещенные дыхательные клапаны КДС.Устройства регулируют давление в вертикальных резервуарах во время сливо-наливных операций и при изменениях температуры. Для повышения эффективности КДС оборудован диском-отражателем и огневым предохранителем. Принцип работы: затвор открывается, когда достигаются расчетные значения срабатывания, а при снижении закрывается. Срок службы – 15 лет. Климатическое исполнение – У и УХЛ. Категория размещения – 1. Для работы в холодном климате предусмотрена комплектация системой автообогрева.

Совмещенные дыхательные клапаны СМДК. Устройства применяются на резервуарах вертикального типа для того, чтобы компенсировать перепады давления и температурного режима во время опорожнения или наполнения. Конструкция СМДК дополняется огнепреграждающей кассетой и фильтрующей сеткой для защиты жидкости от пыли и мелких твердых частиц. Для придания герметичности соединениям используется фланцевое крепление через прокладку. Срок службы – 15 лет. Климатическое исполнение – У и УХЛ. Категория размещения – 1.

Клапаны закрытого типа КДЗТ. Эти устройства устанавливаются на крышу РВС. Они также регулируют давление в резервуарах во время сливо-наливных операций и при изменениях температуры. Срок службы – 15 лет. Климатическое исполнение – У и УХЛ. Категория размещения – 1.

Дыхательные клапаны КДМ. Устройства применяются на вертикальных резервуарах. Они оснащаются огнепреградителем. Современные производители клапаны КДМ в нескольких типоразмерах. Срок службы – 15 лет. Климатическое исполнение – У и УХЛ. Категория размещения – 1.

Непримерзающие дыхательные клапаны НДКМ. Эти мембранные устройства устанавливаются на вертикальные резервуары, используемые до 0,07 МПа. Их ключевая задача – соединение пространства емкости с атмосферой во время проведения работ или при перепадах температур. Конструкция оснащена огневым предохранителем. Действие устройства основывается на движении вакуума и тарелок давления. Климатическое исполнение – У. Категория размещения – 1.

Дыхательные клапаны с гидравлическим затвором КПГ. Устройства устанавливаются вместе с механическими клапанами и выполняют функцию предохранителей. Во время роста давления в газовом пространстве до критического уровня вытесняется запирающая жидкость. Гидравлический затвор закрывается и не дает рабочей среде выйти из резервуара. Если вакуум будет нарушен, клапан не позволит атмосферному воздуху попасть внутрь. Эти клапаны устанавливаются в гидравлическом положении, поскольку жидкость в затворе оказывает влияние на показатели срабатывания. Срок службы – 10лет. Климатическое исполнение – У, УХЛ, ТВ, ТС. Категория размещения – 1.

Для нормальной работы дыхательных клапанов любого типа следует контролировать температурный режим, уровень давления и высоту над резервуаром.