Клапана дыхательные

Дыхательные клапаны – важная часть оборудования вертикальных стальных резервуаров (РВС), необходимых для безопасной работы. При хранении нефтепродуктов неизбежен процесс испарения и образования паров. Это происходит при колебании температуры окружающей среды, что приводит к изменению давления внутри РВС. Эти процессы могут происходить даже в пределах одних суток. Это называют «дыханием» РВС и оно может сопровождаться как ростом давления в газовом пространстве так и его падением. И то и другое провоцирует негативное воздействие на металлические конструкции РВС (деформации, разрушение, разгерметизация и т.п.). Для предупреждения работы РВС вне рекомендованного диапазона давления и вакуума на них устанавливаются предохранительные и дыхательные клапаны.

Назначение дыхательных клапанов

Применение 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 в обязательном порядке оснащаются дыхательными (предохранительными) клапанами за исключением случаев, когда в РВС установлен понтон. Основная функция клапанов – регулировать давление и вакуум в газовом пространстве РВС. Из дополнительных функций устройств стоит выделить:

• поддержание герметичности;
• снижение потерь объема нефтепродуктов в результате испарения;
• обеспечение защиты от возможных взрывов;
• обеспечение защиты от проникновения искр при «вдохе» РВС;
• сокращение объема токсичных выбросов в окружающую среду;
• обеспечение защиты от песка и прочих посторонних частиц;
• создание препятствия для смешения верхних и нижних слоев.

Главные требования, предъявляемые к дыхательным клапанам по НТД:

1. Установленное значение срабатывания не выше 20 процентов рабочего давления (вакуума) в резервуаре.
2. Суммарная пропускная способность всех установленных клапанов не уступает производительности в процессе заполнения или опорожнения резервуара.

Как работают дыхательные клапаны

Независимо от типа дыхательного клапана, цель их работы одна – обеспечить сброс избыточного давления путем выпуска части газовоздушной смеси из полости РВС или впустить атмосферный воздух при росте вакуума сверх установленного значения. Это обеспечивается, как правило, или побором масс соответствующих тарелок (КДС и СМДМ), настройкой затяжки пружин или тросовых подвесов (КДМ-М, НДКМ и КДЗТ) или расчётным количеством рабочей жидкости (КПГ).

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

1. Контактные поверхности элементов крепления, тарелок, затворов и седел не должны примерзать друг к другу. Для исключения подобной ситуации один из элементов контактной пары изготавливаются из материала с низкой адгезионной способностью или обрабатывается специальными покрытиями
2. Минимальное число горизонтальных поверхностей внутри клапана. В противном случае создаются условия для накопления и смерзания конденсата.
3. Контактные поверхности изготавливаются из неметаллических материалов или коррозионностойких сплавов, поскольку развивающаяся коррозия резко ухудшает условия прилегания контактной пары, что приводит к нарушению функционала клапанов.