Vàlvula de respiració del tanc: finalitat, dispositiu, principi de funcionament, verificació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Les refineries de petroli i els complexos tecnològics que utilitzen productes de petroli i gas contenen un sistema de canonades per donar servei als materials combustibles a la seva infraestructura de treball. Mantenir un rendiment suficient en els circuits de circulació del mateix oli requereix l'ús d'accessoris de fontaneria especials. El seu element clau és la vàlvula de respiració del dipòsit, per la qual es regula la pressió en condicions de despresurització i buit del recipient operat.

Assignació del dispositiu

La gamma d'aplicacions d'aquestes vàlvules és àmplia i cobreix gairebé tots els nínxols on s'organitzen els processos d'emmagatzematge de productes de petroli i gas. L'ús de vàlvules de control especials per als dipòsits que contenen combustible es deu als requisits per al funcionament segur d'aquestes instal·lacions. Productes petroliers -matèries primeres combustibles, incendiàries i explosives, la qual cosa comporta uns elevats requisits pel seu contingut. I això per no parlar de les normes especials per a l'emmagatzematge a llarg termini del petroli, que conserva les seves propietats de treball òptimes.

Com pot ajudar una vàlvula de respiració del dipòsit en aquest context? El propòsit d'aquests dispositius en una visió àmplia es pot reduir a garantir el segellat de l'espai capacitiu, que conté els productes d'emmagatzematge objectiu. Per regla general, estem parlant de tancs amb un medi gasós, que s'han de protegir de la penetració d'una flama. La funció de regulació de pressió interna també és bàsica i determina el grau de seguretat en el manteniment de les instal·lacions d'emmagatzematge d'oli.

Disseny

El grup més comú de vàlvules de control d'aquesta classe és la vàlvula de respiració del dipòsit SMDK, és a dir, un regulador mecànic combinat, el dispositiu del qual proporciona una placa de pressió estàndard i una placa de pressió amb pesos. A la part posterior, el cos està dotat d'una pantalla refractària que impedeix que la flama passi al recipient amb productes combustibles. Aquesta opció s'activa quan les mescles de gasos i vapors surten del dipòsit juntament amb l'aire. Les plaques de buit i pressió poden canviar la seva posició ajustant el volum de la zona d'amortiment.

Els cossos mecànics de treball de l'estructura inclouen un dispositiu per a la manipulació de la càrrega (extracció i instal·lació), suports de pinça, volant, suports de brida, etc. No obstant això, en primer pla aEn triar un disseny, sovint surt el tipus de factor de forma, del qual dependrà la direcció del flux de gas-aire. Per exemple, el disseny de la vàlvula de respiració del dipòsit està dissenyat per orientar aquest flux verticalment cap avall, cosa que dificulta l'eliminació de la calor mentre s'estabilitza la combustió. En conseqüència, la resistència al foc del propi fusible es redueix. Aquesta configuració és típica per als reguladors sense congelació que tenen superfícies de vàlvula horitzontals. Però no s'ha de confiar completament en la resistència a les gelades d'aquests accessoris; en particular, és a les superfícies exteriors on el condensat congelat pot tenir un gruix de fins a 50 mm, cosa que no pot deixar d'afectar el rendiment del fusible en conjunt.

El principi de funcionament de les vàlvules de respiració del tanc

Els esquemes més senzills de vàlvules de respiració industrials es poden comparar amb la funció de les sortides d'aire, que s'utilitzen àmpliament per eliminar l'excés d'aire de les canonades domèstiques. En aquest cas, funciona el mateix principi de formació d'una zona d'amortiment amb dos nivells de regulació del pas de l'excés de vapor i aire. En estat normal, ambdues vàlvules estan tancades, i el canvi de capacitat comença a partir del moment en què es supera la pressió del circuit, fet que fa que la vàlvula pugi de manera natural des del seient. La pressió específica a la qual la vàlvula de respiració del dipòsit comença a alliberar l'excés de mescles de gas i aire s'estableix individualment d'acord amb els requisits per azona amb servei. A més, el punt d'activació condicional de les vàlvules no només pot ser un valor d' alta pressió, sinó també fluctuacions de temperatura pronunciades, així com una subestimació excessiva de la pressió amb la formació de buit. Com a conclusió de l'anterior, es pot resumir que en fixar l'excés de pressió entra en funcionament la vàlvula de control de pressió i, quan el buit és excessiu, el sistema de vàlvules de buit. El propi procés de regulació preveu l'alliberament de l'excés de vapor i aire, o un augment del segellat en condicions d'injecció artificial de mescles tècniques de gasos.

Vàlvules d'obturador mecànic

La forma més antiga i comú de vàlvula de respiració dissenyada per mantenir una pressió suficient en contenidors horitzontals de petroli i gas. Però aquest grup també té les seves diferències. Per tant, s'utilitzen models de tipus tancat per capturar vapors de productes volàtils i s'utilitza una vàlvula de respiració mecànica combinada per als tancs de benzineres (estacions de servei), on és necessari garantir la seguretat de les propietats operatives del recurs. Quina diferència hi ha entre el disseny amb una persiana mecànica en principi? Principalment: maneres de fixar les plaques al cos. Per exemple, la fixació es pot proporcionar mitjançant barres de guia rígides o penjadors perifèrics de la placa mitjançant collars. La diferència entre els dos enfocaments diferents per instal·lar la vàlvula és la mateixa que quan es connecten canonades convencionals. La fixació rígida garanteix l'estabilitat de la connexió de camp i la immobilitat del circuit, la qual cosa és beneficiosa quanfuncionament de comunicacions de petites capacitats. Tanmateix, fins i tot les lleugeres vibracions durant el manteniment d'un dipòsit gran poden deformar-se o arrencar completament el conjunt de muntatge de fixació dura. Per tant, en aquests sistemes, s'acostuma a utilitzar una fixació mecànica "flotant" amb pinces que proporcionen un petit rang d'oscil·lació.

Vàlvules de segellat humit

Els segells hidràulics funcionen segons el principi de regulació de la pressió interna creat per un líquid de baixa viscositat, baixa evaporació i que no es congela a l'estructura del regulador. Pot ser una solució de glicerina, gasoil, gasoil, etilenglicol i altres mescles que són capaços de generar força suficient per al funcionament d'un segell hidràulic. La pròpia vàlvula està muntada estrictament horitzontalment, ja que el seu funcionament es calcula a partir de la creació d'una regulació reduïda de buit i pressió com a resultat d'una disminució de la massa de líquid respecte al valor estàndard. El sistema hidràulic de respiració del dipòsit està substituint les vàlvules mecàniques per controlar millor la pressió a les botigues de productes altament volàtils. Les vàlvules hidràuliques disposen d'una membrana que separa l'espai vapor-gas del dipòsit de l'atmosfera, si cal, apagant també la flama dins del circuit gràcies al fusible incorporat.

Disseny de la vàlvula

Les principals dades de disseny utilitzades en el procés de disseny de vàlvules de respiració industrials inclouentaxes de rendiment. Aquestes dades depenen directament del rendiment del circuit i de la capacitat de regular el cabal. A més, en els càlculs de les vàlvules de respiració per als tancs, s'utilitzen dos indicadors de rendiment: per pressió interna i per buit. En ambdós casos, la sortida es dóna com a mesura específica del pas de fluid per hora. Per al càlcul directe, s'utilitza el paràmetre de rendiment per omplir i drenar el producte del dipòsit. Influeix en la quantitat de rendiment i en les característiques de l'entorn amb servei. Depenent de les propietats del mateix producte petrolier, el factor de comptabilitat de rendiment pot canviar. Per exemple, el contingut de gas del petroli cru té un impacte important.

Accessoris de vàlvules

Després de determinar els paràmetres de la vàlvula i les característiques del seu disseny, podeu començar a seleccionar els elements a través dels quals el dispositiu interactuarà amb les comunicacions del dipòsit. En primer lloc, això s'aplica a la canonada per connectar-se al dipòsit. Dos paràmetres seran importants: el diàmetre del broquet i el rendiment. El rendiment real estarà limitat per la pròpia vàlvula i el diàmetre de la canonada de connexió determinarà el cabal, que no està regulat per la documentació tècnica. Tanmateix, hi ha una normativa general per a les vàlvules de ventilació de tancs que estableix que, en principi, no s'han d'utilitzar juntes de gruix inferior a 350 mm. També hi ha un límit superior de 1500-1700 mm, ambque té un centre de gravetat elevat i un gran vent, que en última instància dóna una càrrega important al broquet. A l'hora d'escollir una vàlvula-tuba d'enllaç de comunicació, és òptim adherir-se a un format de 400-600 mm, tenint també en compte les influències externes durant el funcionament.

Si cal, la unitat de regulació també es subministra amb estries. En general, es recomana el seu ús com a element auxiliar en instal·lacions de vàlvules on s'esperen les majors càrregues hidràuliques. Els cables d'agulla es fixen al sostre del dipòsit, cosa que proporciona una assegurança addicional per a la infraestructura de treball.

Un altre component important de les vàlvules de control és el disc reflector. S'utilitza per reduir la pèrdua de productes petroliers i mescles de gasos durant el procés d'evaporació. El disc deflector funciona en combinació amb la vàlvula de respiració del dipòsit per reduir les emissions de material comercialitzable en un 3-5%. Aquest dispositiu forma una mena de paraigua de filtre sobre el canal d'expulsió, desviant part dels fluxos de producte útils cap al pla horitzontal. En les següents etapes del processament tecnològic, aquestes mescles són rebudes per col·lectors especials i transportades al canal de circulació principal del producte de petroli i gas sense deteriorar el rendiment.

Aplicació de vàlvules

Immediatament abans dels treballs d'instal·lació, aixequeu el suport de la vàlvula amb les cobertes i, a continuació, traieu les plaques i les mànigues d'enviament. A continuació, l'estructura de l'habitatge s'ha de bufar amb aire comprimit i tornar a muntar en ordre invers. Instal·lacióLa comunicació de la vàlvula del dipòsit es realitza mitjançant una brida especial d'un format adequat. A més, s'utilitza una junta quan es connecta. La fixació mecànica es realitza amb cargols i femelles que s'adapten al disseny d'una unitat determinada de la instal·lació. En el futur, durant el funcionament, es realitza un manteniment periòdic de la vàlvula de respiració del dipòsit, que pot incloure mesures de reparació. Per exemple, com a resultat d'una inspecció tècnica o durant el funcionament normal del circuit, sovint es detecten els problemes següents:

• Canvi poc característic en els indicadors de pressió. Com a regla general, s'associa a la contaminació del casset de fusibles contra incendis. Aquesta unitat s'ha de rentar amb querosè i després purgar-la amb aire.
• Despressurització a la unió del tub de derivació del dipòsit amb la vàlvula de seguretat i respiració. Es recomana comprovar el recobriment fotoplàstic o la junta de goma. De vegades, aquests problemes es produeixen a causa de la formació de gel del coll de la vàlvula.
• Despressurització al lloc on es va fixar el cargol. És més probable que hi hagi violacions en el disseny de la fixació de la pinça. No cal que es faci malbé la pinça; és possible que el rang de posició lliure de la pinça s'hagi ajustat incorrectament durant el seu ajust.

Comprovació dels respiradors del tanc

Els problemes anteriors estan lluny de detectar-se sempre durant el manteniment general de dipòsits amb productes petroliers, i encara més es noten en mode normalfuncionament. Al mateix temps, la menor desviació en el rendiment del regulador de pressió pot provocar un incendi a l'estació tripulada, per no parlar d' altres factors negatius associats a l'emissió incontrolada de vapors i líquids inflamables a l'exterior. En conseqüència, s'ha de realitzar una comprovació especial de les vàlvules de respiració dels dipòsits en un ordre separat, durant el qual s'analitza l'estat actual de la canonada, el sostre del dipòsit i l'entorn de treball. En el marc d'actes d'aquesta mena es duu a terme el següent:

• Prova la capacitat de la vàlvula en condicions de pressió per obtenir un rendiment òptim.
• Comprovació de la capacitat del regulador en condicions de buit.
• Comprovació de la mecànica de les vàlvules en els moments de tancament i obertura de plaques amb persianes.
• Si cal, posada en marxa amb regulació dels paràmetres de funcionament de la vàlvula.

Cada aplicació d'aquesta vàlvula té el seu propi calendari per a les operacions de diagnòstic. De mitjana, la freqüència de comprovació de les vàlvules de respiració dels tancs és d'1-2 vegades al mes. En general, a l'estiu, aquests esdeveniments se celebren més sovint que a l'hivern. En aquest cas, el dipòsit durant el funcionament s'ha de sotmetre a una inspecció general diària. A partir dels resultats de tots els exàmens, s'elabora un protocol amb les dades registrades durant la verificació.

Conclusió

El concepte d'utilitzar accessoris auxiliars amb vàlvules i altres estructuralsels mitjans de regulació s'estan convertint gradualment en una cosa del passat. Els fabricants de sistemes de canonades intenten traslladar les funcions reguladores i de seguretat a estacions de control integrades d'emmagatzematge d'oli. Tanmateix, encara no es parla de la retirada completa de les vàlvules respiratòries de la pràctica de la parla. A més, hi ha direccions prometedores per al seu desenvolupament tecnològic. En particular, el format comú de la vàlvula de respiració per al dipòsit de la benzinera en els últims anys ha adquirit un paraflames extraïble i ha rebut un cos estampat i soldat. La primera innovació va permetre utilitzar el dispositiu en regions amb temperatures extremadament baixes a l'hivern, i la segona va reduir el pes de l'estructura en 2 vegades. Les vàlvules de quarta generació també tenen menys peces mòbils, cosa que millora la seva fiabilitat operativa.

Alguns fabricants també s'estan centrant en l'optimització dels processos de manteniment de vàlvules. Així doncs, una solució molt convenient, des del punt de vista del funcionament, va ser la introducció de carcasses fixes amb una configuració especial de col·locació, que no requereix el desmuntatge de grups sencers de peces per a la inspecció interna de l'estructura de la vàlvula..