Как выбрать дыхательный клапан для резервуара с нефтепродуктами

Дыхательная арматура относится к числу обязательных элементов оснащения многих резервуаров, в которых хранятся нефть и нефтепродукты. От правильного выбора такого оборудования зависит не только сохранность резервуара, но и стабильность технологического процесса, снижение испарительных потерь и безопасность объекта.

Резервуар нельзя рассматривать как полностью герметичную емкость, внутри которой давление всегда остается неизменным. Во время приема и выдачи нефтепродукта, а также при изменении температуры окружающей среды давление в газовом пространстве меняется. Дыхательный клапан компенсирует эти изменения и не позволяет давлению или вакууму достигать опасных значений.

При этом подобрать подходящую модель исключительно по диаметру присоединения недостаточно. Необходимо учитывать характеристики резервуара, свойства хранимого продукта, интенсивность операций налива и слива, требования к давлению и вакууму, условия эксплуатации и особенности технологической схемы.

Как работает дыхательная арматура резервуара

В верхней части резервуара находится газовое пространство, заполненное воздухом, парами нефтепродукта или их смесью. Его объем и давление постоянно изменяются.

Когда резервуар заполняется, уровень жидкости поднимается, свободного пространства становится меньше. Газовоздушная смесь вытесняется из емкости наружу. Если же нефтепродукт откачивают, объем газового пространства увеличивается. В этом случае внутри резервуара начинает снижаться давление, и для его выравнивания необходимо обеспечить приток воздуха.

Свой вклад в изменение давления вносят и температурные колебания. При нагревании газ расширяется, а при охлаждении сжимается. Даже при отсутствии операций с нефтепродуктом это способно приводить к периодическому изменению давления.

Именно для регулирования таких процессов устанавливается дыхательный клапан.

В зависимости от исполнения он обеспечивает:

выход паровоздушной смеси при повышении давления;
поступление воздуха при возникновении вакуума;поддержание давления в установленных пределах;
уменьшение испарения нефтепродукта;защиту резервуара от избыточного давления;предотвращение чрезмерного разрежения внутри емкости.

Таким образом, дыхательный клапан одновременно является элементом технологической системы и средством защиты резервуара.

Почему нельзя устанавливать первый подходящий клапан

На практике выбор иногда пытаются упростить до определения условного прохода: например, подобрать оборудование с DN 50, 80, 100 или другим подходящим размером.

Такой подход может привести к ошибке.

Два клапана одинакового диаметра могут отличаться пропускной способностью, диапазоном настроек, конструкцией, климатическим исполнением и условиями применения. Поэтому совпадение DN еще не означает, что изделия являются взаимозаменяемыми.

Особенно важна производительность клапана. Если резервуар наполняется или опорожняется быстрее, чем дыхательная арматура способна пропустить необходимый объем воздуха или паровоздушной смеси, нормальное выравнивание давления будет нарушено.

В результате подбор необходимо начинать не с каталога оборудования, а с технических характеристик конкретного объекта.

Какие типы дыхательных клапанов применяются

Конструкция дыхательной арматуры зависит от назначения, параметров резервуара и технологической схемы. В резервуарных системах используются различные типы клапанов, в том числе СМДК, КДМ, КДС и оборудование закрытого типа.

Клапаны СМДК

СМДК относится к совмещенной механической дыхательной арматуре. Такое устройство работает как при повышении давления, так и при возникновении вакуума.

При заполнении емкости через клапан удаляется избыточная паровоздушная смесь. Во время опорожнения, наоборот, обеспечивается поступление воздуха внутрь резервуара.

Например, клапан СМДК-50 рассчитан на установку на резервуары, где требуется организовать регулируемый воздухообмен газового пространства.

Выбор конкретного исполнения зависит от характеристик резервуара и требуемых рабочих параметров.

Клапаны КДМ

КДМ также относится к совмещенным механическим дыхательным клапанам. Оборудование предназначено для поддержания установленного давления и предотвращения образования чрезмерного вакуума.

Для некоторых вариантов исполнения предусматривается огнепреградитель. Это позволяет объединить в одном изделии функции регулирования газового пространства и дополнительной защиты от распространения пламени.

Однако необходимость такого исполнения определяется не только типом нефтепродукта, но и проектными решениями объекта.

Клапаны КДС

КДС применяются для регулирования давления в газовом пространстве резервуара. Такие устройства могут использоваться при значительных объемах перемещения нефтепродукта, когда во время операций слива и налива требуется обеспечить интенсивный воздухообмен.

Отдельные исполнения КДС оснащаются огнепреграждающим элементом.

При выборе необходимо сопоставлять производительность конкретной модели с максимальной производительностью технологического оборудования.

Клапаны закрытого типа

В некоторых резервуарных системах применяется дыхательная арматура закрытого исполнения. В отличие от традиционной схемы, движение газовоздушной среды может осуществляться через специальную газовую коммуникацию.

Такие решения особенно актуальны для объектов, где необходимо организовать контролируемый отвод паров нефтепродукта или подключить резервуар к газоуравнительной системе.

Поэтому выбор между открытым и закрытым исполнением определяется прежде всего проектной схемой объекта.

Какие параметры нужно знать перед покупкой

Чтобы специалист мог корректно подобрать дыхательный клапан, желательно заранее подготовить техническую информацию о резервуаре.

Объем резервуара

Объем емкости является важным параметром, но сам по себе не определяет необходимую модель клапана.

Большой резервуар не всегда требует клапана с максимально возможным проходом, а относительно небольшая емкость при высокой скорости операций может предъявлять повышенные требования к пропускной способности.

Производительность налива

Необходимо знать максимальную скорость поступления нефтепродукта в резервуар.

Чем быстрее происходит заполнение, тем больший объем паровоздушной смеси должен быть выведен из газового пространства за единицу времени.

Производительность слива

При выдаче нефтепродукта происходит обратный процесс. Уровень жидкости снижается, и в резервуар должен поступать воздух либо другая предусмотренная проектом газовая среда.

Поэтому максимальная производительность выдачи также должна учитываться при расчете.

Вид хранимого продукта

Для разных нефтепродуктов характерны различные свойства и интенсивность образования паров.

При подборе оборудования необходимо сообщить, что именно будет храниться в резервуаре:

бензин;
дизельное топливо;
керосин;
нефть;
масла;
другие нефтепродукты.

Особое внимание следует уделять легколетучим продуктам, поскольку для них вопросы герметизации газового пространства и сокращения испарительных потерь имеют повышенное значение.

Давление и вакуум: один из главных критериев

Дыхательный клапан должен работать в заданном диапазоне давления и разрежения.

Если давление внутри емкости становится выше установленного значения, клапан открывается и выпускает газовоздушную смесь. При снижении давления ниже допустимого уровня происходит обратный процесс — клапан обеспечивает поступление воздуха.

Настройки оборудования должны соответствовать расчетным параметрам резервуара.

Нельзя устанавливать изделие только потому, что оно подходит по резьбе или фланцу. Если давление открытия не соответствует проектным значениям, нормальная работа резервуарной системы может быть нарушена.

При проектировании и реконструкции необходимо ориентироваться на действующие нормативные документы и техническую документацию на конкретное оборудование.

Как определить необходимую пропускную способность

Это один из наиболее важных этапов подбора.

Расчет должен учитывать максимальную интенсивность движения нефтепродукта. При заполнении емкости требуется удалить соответствующий объем газовоздушной смеси, а при опорожнении — компенсировать образующийся дефицит воздуха.

Кроме того, на параметры дыхания влияют температурные изменения и особенности конструкции резервуара.

В зависимости от конкретного объекта может потребоваться один или несколько клапанов.

Упрощенно логику подбора можно представить следующим образом:

характеристики резервуара → технологическая производительность → необходимый воздухообмен → расчетная пропускная способность → количество клапанов → типоразмер оборудования.

Поэтому вопрос «какой клапан поставить на резервуар объемом X м3?» не всегда имеет однозначный ответ без дополнительных данных.

Нужен ли огнепреградитель

При хранении горючих и легковоспламеняющихся жидкостей необходимо учитывать возможность воспламенения паровоздушной смеси.

Огнепреградитель предназначен для предотвращения распространения пламени через дыхательную линию или соответствующий участок технологической системы.

Некоторые дыхательные клапаны выпускаются во встроенном исполнении с огнепреграждающим элементом. Например, соответствующие модификации КДМ и КДС позволяют совмещать функции дыхательной арматуры и защиты от распространения пламени.

Однако наличие встроенного огнепреградителя не означает, что остальные средства противопожарной защиты становятся ненужными.

Комплекс защитных мероприятий определяется назначением объекта, видом хранимого продукта и проектными решениями.

Условия эксплуатации также имеют значение

Оборудование резервуара часто работает непосредственно на открытом воздухе. Поэтому необходимо учитывать климатические факторы.

При выборе обращают внимание на:

минимальную и максимальную температуру эксплуатации;
климатическое исполнение;
возможность образования конденсата;
вероятность обмерзания;
воздействие атмосферных осадков;
коррозионную активность среды;
необходимость дополнительной защиты или обогрева.

Особенно важно исключить ситуацию, когда образование льда или конденсата препятствует нормальной работе подвижных элементов клапана.

Если резервуар эксплуатируется в регионе с низкими температурами, климатическое исполнение оборудования необходимо учитывать еще на этапе проектирования.

Что проверить перед установкой

Даже правильно подобранный клапан необходимо проверить на совместимость с существующей конструкцией.

Перед монтажом следует сопоставить:

номинальный диаметр;
размеры присоединительного патрубка;
тип соединения;межфланцевые размеры;
расположение крепежных отверстий;
габариты оборудования;
массу;
направление движения рабочей среды;
возможность технического обслуживания.

При замене старого оборудования особенно важно не исходить из принципа «поставить такой же». Новая модель может иметь другое исполнение или характеристики, даже если внешне похожа на прежнюю.

Дыхательный клапан и предохранительный клапан — это не одно и то же

Названия этих устройств иногда используют как взаимозаменяемые, однако их функции различаются.

Дыхательный клапан предназначен для штатного регулирования давления и вакуума в газовом пространстве резервуара.

Предохранительное устройство используется для защиты емкости при выходе параметров за установленные пределы.

В зависимости от конструкции резервуара и проектных решений могут применяться оба вида оборудования.

Например, гидравлические предохранительные устройства устанавливаются в составе системы защиты резервуара и могут работать совместно с механической дыхательной арматурой.

Поэтому при комплектации резервуара необходимо оценивать не отдельный клапан, а всю систему защиты.

Типичные ошибки при выборе

Покупка по одному только DN

Совпадение диаметра не гарантирует соответствие пропускной способности и рабочих характеристик.

Игнорирование скорости налива и слива

Если при расчете учитывать только объем резервуара, можно получить недостаточную пропускную способность дыхательной арматуры.

Отсутствие данных о давлении и вакууме

Настройки клапана должны соответствовать допустимым параметрам конкретной емкости.

Выбор оборудования без учета продукта

Характеристики хранимой жидкости влияют на требования к герметичности, материалам и защите.

Игнорирование климатических условий

Для наружного монтажа необходимо учитывать низкие температуры, конденсат и обмерзание.

Замена оборудования без проверки совместимости

Даже изделие того же типа и диаметра может потребовать другой монтажной схемы.

Подбор без учета проектной документации

Резервуарное оборудование является частью технологической системы. Поэтому окончательное решение должно соответствовать проектным требованиям объекта.

Какие данные предоставить поставщику для подбора

Чтобы не тратить время на подбор оборудования методом проб и ошибок, заранее подготовьте основные характеристики объекта.

Специалисту желательно предоставить:

Тип резервуара.
Его объем.
Вид хранимого нефтепродукта.
Максимальную производительность налива.
Максимальную производительность слива.
Допустимые значения давления.
Допустимое значение вакуума.
Диаметр и тип присоединения.
Информацию о климатических условиях эксплуатации.
Наличие газоуравнительной системы.
Требования к огнезащите.
Проектную или техническую документацию, если она имеется.

Чем полнее исходные данные, тем точнее можно определить подходящую модель и ее исполнение.

Какой дыхательный клапан выбрать для резервуара

Одной универсальной модели для всех резервуаров не существует. Оборудование подбирается под конкретные условия эксплуатации.

Для одних объектов может подойти СМДК, для других потребуется КДМ, КДС или клапан закрытого типа. В некоторых случаях предпочтительно исполнение со встроенным огнепреградителем.

При этом необходимо учитывать не только название модели, но и ее технические характеристики: пропускную способность, параметры срабатывания, номинальный диаметр, климатическое исполнение, конструкцию и способ монтажа.

В ассортименте ВЗМИР представлены различные виды дыхательной арматуры для оснащения резервуаров, АЗС и нефтебаз. Это позволяет подобрать оборудование под разные технологические задачи и условия эксплуатации.

Дыхательный клапан — это не просто дополнительный элемент на крышке резервуара. От его характеристик зависит корректная работа газового пространства емкости, снижение потерь нефтепродуктов и безопасность резервуарного оборудования.

Правильный подбор начинается с определения условий эксплуатации. Необходимо знать объем и конструкцию резервуара, свойства продукта, интенсивность налива и слива, допустимые значения давления и вакуума, требуемую пропускную способность, климатические условия и параметры монтажного соединения.

Главное правило — не подбирать дыхательный клапан только по диаметру или объему резервуара. Сначала рассчитываются требования к работе системы, после чего определяется подходящий типоразмер и исполнение оборудования.

Если точные параметры клапана неизвестны, оптимальным решением будет передать специалисту технические характеристики резервуара. На их основании можно определить подходящий вариант дыхательной арматуры и проверить его соответствие условиям эксплуатации объекта.

ВЗМИР поставляет оборудование для АЗС, нефтебаз и резервуарных комплексов, включая дыхательные клапаны различных типов. При выборе оборудования важно учитывать не только характеристики самого изделия, но и его совместимость с конкретной технологической системой.

Чтобы сделать заказ, звоните:

+7 (937) 546-46-86

+7 (495) 822-23-32 Москва

Интересные статьи: Клапаны для АЗС и нефтехранилищ: как выбрать надежное оборудование и остановить потери топлива