Valvola di respirazione del serbatoio: scopo, dispositivo, principio di funzionamento, verifica

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Le raffinerie di petrolio e i complessi tecnologici che utilizzano prodotti petroliferi e gassosi contengono un sistema di condotte per la manutenzione dei materiali combustibili nelle loro infrastrutture di lavoro. Il mantenimento di prestazioni sufficienti nei circuiti di circolazione dell'olio stesso richiede l'utilizzo di appositi raccordi idraulici. Il suo elemento chiave è la valvola di sfiato del serbatoio, grazie alla quale la pressione viene regolata in condizioni di depressurizzazione e vuoto del vaso azionato.

Assegnazione del dispositivo

La gamma di applicazioni per tali valvole è ampia e copre quasi tutte le nicchie in cui sono organizzati i processi di stoccaggio dei prodotti petroliferi e del gas. L'uso di valvole di controllo speciali per i serbatoi contenenti carburante è dovuto ai requisiti per il funzionamento sicuro di tali strutture. Prodotti petroliferi -materie prime combustibili, antincendio ed esplosive, che comportano requisiti elevati per il suo contenuto. E questo per non parlare delle regole speciali per lo stoccaggio a lungo termine dell'olio, che conserva le sue proprietà di lavoro ottimali.

In che modo una valvola di sfiato del serbatoio può aiutare in questo contesto? Lo scopo di tali dispositivi in una visione ampia può essere ridotto a garantire la sigillatura dello spazio capacitivo, che contiene i prodotti di archiviazione target. Di norma, si tratta di serbatoi con un mezzo gassoso, che deve essere protetto dalla penetrazione di una fiamma. Anche la funzione di regolazione della pressione interna è fondamentale e determina il grado di sicurezza nella manutenzione degli impianti di stoccaggio dell'olio.

Design

Il gruppo più comune di valvole di controllo in questa classe è la valvola di sfiato del serbatoio SMDK, ovvero un regolatore meccanico combinato, il cui dispositivo prevede uno spingidisco standard e uno spingidisco con pesi. Sul lato posteriore, il corpo è dotato di uno schermo refrattario che impedisce alla fiamma di passare nel contenitore con i prodotti combustibili. Questa opzione si attiva quando miscele di gas e vapori escono dal serbatoio insieme all'aria. Le piastre a vuoto ea pressione possono cambiare la loro posizione regolando il volume della zona tampone.

I corpi meccanici di lavoro della struttura comprendono un dispositivo per la movimentazione del carico (smontaggio e montaggio), staffe di bloccaggio, volano, attacchi a flangia, ecc. In primo piano però inQuando si sceglie un design, spesso viene fuori il tipo di fattore di forma, da cui dipenderà la direzione del flusso gas-aria. Ad esempio, il design della valvola di sfiato del serbatoio è progettato per orientare questo flusso verso il basso verticalmente, il che rende difficile rimuovere il calore stabilizzando la combustione. Di conseguenza, la resistenza al fuoco del fusibile stesso viene ridotta. Questa configurazione è tipica dei regolatori antigelo con superfici delle valvole orizzontali. Ma non si dovrebbe fare completamente affidamento sulla resistenza al gelo di tali raccordi - in particolare, è sulle superfici esterne che la condensa congelata può avere uno spessore fino a 50 mm, il che non può che influire sulle prestazioni del fusibile nel suo insieme.

Il principio di funzionamento delle valvole di sfiato del serbatoio

Gli schemi più semplici delle valvole di respirazione industriali possono essere paragonati alla funzione delle prese d'aria, ampiamente utilizzate per rimuovere l'aria in eccesso dalle tubazioni domestiche. In questo caso opera lo stesso principio di formazione di una zona tampone con due livelli di regolazione del passaggio del vapore e dell'aria in eccesso. Nello stato normale, entrambe le valvole sono chiuse e la variazione di portata inizia dal momento in cui viene superata la pressione nel circuito, il che provoca naturalmente il sollevamento della valvola dalla sede. La pressione specifica alla quale la valvola di sfiato del serbatoio inizia a rilasciare le miscele gas-aria in eccesso viene impostata individualmente in base ai requisiti perzona servita. Inoltre, il punto di attivazione condizionale delle valvole può essere non solo un valore di pressione elevato, ma anche forti fluttuazioni di temperatura, nonché un'eccessiva sottostima della pressione con formazione di vuoto. In conclusione di quanto sopra, si può riassumere che quando si fissa la sovrappressione, entra in funzione la valvola di controllo della pressione, e quando il vuoto è eccessivo, il sistema delle valvole del vuoto. Il processo di regolazione stesso prevede o il rilascio di vapore e aria in eccesso, o un aumento della tenuta in condizioni di iniezione artificiale di miscele di gas tecnici.

Valvole ad otturatore meccanico

La forma più antica e comune di valvola di sfiato progettata per mantenere una pressione sufficiente nei contenitori orizzontali di petrolio e gas. Ma anche questo gruppo ha le sue differenze. Pertanto, i modelli di tipo chiuso vengono utilizzati per catturare i vapori di prodotti volatili e una valvola di respirazione meccanica combinata viene utilizzata per i serbatoi delle stazioni di servizio (stazioni di servizio), dove è necessario garantire la sicurezza delle proprietà operative della risorsa. Qual è in linea di principio la differenza tra il design con un otturatore meccanico? Principalmente - modi per fissare le piastre sul corpo. Ad esempio, il fissaggio può essere fornito da aste di guida rigide o ganci periferici della piastra mediante collari. La differenza tra i due diversi approcci all'installazione della valvola è la stessa di quando si collegano tubazioni convenzionali. Il fissaggio rigido garantisce la stabilità della connessione di campo e l'immobilità del circuito, il che è vantaggioso quandogestione di comunicazioni di piccola capacità. Tuttavia, anche leggere vibrazioni durante la manutenzione di un serbatoio di grandi dimensioni possono deformare o strappare completamente il gruppo di montaggio del dispositivo di fissaggio rigido. Pertanto, in tali sistemi, è consuetudine utilizzare un fissaggio meccanico "fluttuante" con morsetti che forniscono un piccolo intervallo di oscillazione.

Valvole a tenuta stagna

Le tenute idrauliche funzionano secondo il principio della regolazione della pressione interna creata da un liquido a bassa viscosità, bassa evaporazione e non congelante inserito nella struttura del regolatore. Può essere una soluzione di glicerina, olio diesel, diesel, glicole etilenico e altre miscele in grado di generare una forza sufficiente per il funzionamento di una tenuta idraulica. La valvola stessa è montata rigorosamente in orizzontale, poiché il suo funzionamento è calcolato sulla creazione di una ridotta regolazione del vuoto e della pressione a seguito di una diminuzione della massa del liquido rispetto al valore standard. L'impianto idraulico di sfiato del serbatoio sta sostituendo le valvole meccaniche per controllare meglio la pressione nei depositi di prodotti altamente volatili. Le valvole idrauliche hanno una membrana che separa lo spazio vapore-gas del serbatoio dall'atmosfera, se necessario, spegnendo anche la fiamma all'interno del circuito grazie alla miccia antincendio incorporata.

Design della valvola

I principali dati di progettazione utilizzati nel processo di progettazione di valvole di respirazione industriali includonovelocità di trasmissione. Questi dati dipendono direttamente dalle prestazioni del circuito e dalla capacità di regolare il flusso. Inoltre, nei calcoli delle valvole di respirazione per i serbatoi, vengono utilizzati due indicatori di portata: la pressione interna e il vuoto. In entrambi i casi, l'uscita è data come misura specifica del passaggio di fluido all'ora. Per il calcolo diretto viene utilizzato il parametro di prestazione per il riempimento e lo scarico del prodotto dal serbatoio. Influenza la quantità di throughput e le caratteristiche dell'ambiente servito. A seconda delle proprietà dello stesso prodotto petrolifero, il fattore di contabilizzazione delle prestazioni può cambiare. Ad esempio, il contenuto di gas del petrolio greggio ha un impatto significativo.

Accessori per valvole

Dopo aver determinato i parametri della valvola e le caratteristiche del suo design, puoi iniziare a selezionare gli elementi attraverso i quali il dispositivo interagirà con le comunicazioni del serbatoio. Innanzitutto, questo vale per il tubo di collegamento al serbatoio. Due parametri saranno importanti: il diametro dell'ugello e le prestazioni. La portata effettiva sarà limitata dalla valvola stessa e il diametro del tubo di collegamento determinerà la portata, che non è regolata dalla documentazione tecnica. Tuttavia, esistono normative generali per le valvole di sfiato dei serbatoi che stabiliscono che, in linea di principio, non devono essere utilizzati giunti di spessore inferiore a 350 mm. C'è anche un limite superiore di 1500-1700 mm, conche ha un baricentro alto e una grande deriva, che alla fine dà un carico significativo sull'ugello. Quando si sceglie un collegamento di comunicazione valvola-tubo, è ottimale aderire a un formato di 400-600 mm, tenendo conto anche delle influenze esterne durante il funzionamento.

Se necessario, il gruppo di regolazione viene fornito anche con le smagliature. Sono generalmente consigliati per l'uso come elemento ausiliario nelle installazioni di valvole dove sono previsti i maggiori carichi idraulici. I tiranti sono fissati sul tetto del serbatoio, il che fornisce un'assicurazione aggiuntiva per l'infrastruttura di lavoro.

Un altro componente importante delle valvole di controllo è il disco riflettore. Viene utilizzato per ridurre la perdita di prodotti petroliferi e miscele di gas durante il processo di evaporazione. Il deflettore funziona in combinazione con la valvola di sfiato del serbatoio per ridurre le emissioni di materiale vendibile del 3-5%. Questo dispositivo forma una sorta di ombrello filtrante sopra il canale di espulsione, deviando parte del flusso di prodotto utile nel piano orizzontale. Nelle fasi successive del trattamento tecnologico, queste miscele vengono ricevute da speciali collettori e trasportate nel canale di circolazione principale del prodotto petrolifero e del gas senza deterioramento delle prestazioni.

Applicazione della valvola

Immediatamente prima dei lavori di installazione, sollevare la staffa della valvola con i coperchi, quindi rimuovere le piastre e le maniche di spedizione. Successivamente, la struttura dell'alloggiamento deve essere soffiata con aria compressa e rimontata nell'ordine inverso. Installazionevalvola sul serbatoio la comunicazione avviene tramite apposita flangia di apposito formato. Inoltre, durante il collegamento viene utilizzata una guarnizione. Il fissaggio meccanico viene eseguito con bulloni e dadi adatti nella progettazione per una particolare unità di installazione. In futuro, durante il funzionamento, viene eseguita la manutenzione periodica della valvola di respirazione del serbatoio, che può includere misure di riparazione. Ad esempio, a seguito di un'ispezione tecnica o durante il normale funzionamento del circuito, vengono spesso rilevati i seguenti problemi:

• Cambiamento insolito negli indicatori di pressione. Di norma, è associato alla contaminazione della cassetta dei fusibili antincendio. Questa unità deve essere lavata con cherosene e quindi spurgata con aria.
• Depressurizzazione alla giunzione del tubo di derivazione del serbatoio con la valvola di respirazione e sicurezza. Si consiglia di controllare il rivestimento fotoplastico o la guarnizione in gomma. A volte questi problemi si verificano a causa della formazione di ghiaccio sul collo della valvola.
• Depressurizzazione nel punto in cui era fissato il bullone. È più probabile che ci siano violazioni nel design del fissaggio del morsetto. Non è necessario che il morsetto stesso sia danneggiato - è possibile che il campo di posizione libera del morsetto sia stato regolato in modo errato durante la sua regolazione.

Controllo degli sfiati del serbatoio

I problemi di cui sopra sono tutt' altro che sempre rilevati durante la manutenzione generale di serbatoi con prodotti petroliferi, e ancor di più si notano in modalità normaleoperazione. Allo stesso tempo, la minima deviazione nelle prestazioni del regolatore di pressione può causare un incendio nella stazione presidiata, per non parlare di altri fattori negativi associati al rilascio incontrollato di vapori e liquidi infiammabili all'esterno. Di conseguenza, è necessario eseguire un controllo speciale delle valvole di respirazione dei serbatoi in un ordine separato, durante il quale viene analizzato lo stato attuale della tubazione, il tetto del serbatoio e l'ambiente di lavoro. Nell'ambito di eventi di questo tipo si realizza quanto segue:

• Testare la capacità della valvola in condizioni di pressione per ottenere prestazioni ottimali.
• Controllo della capacità del regolatore in condizioni di vuoto.
• Controllo della meccanica delle valvole nei momenti di chiusura e apertura delle piastre con otturatore.
• Se necessario, messa in servizio con regolazione dei parametri di funzionamento della valvola.

Ogni applicazione di questa valvola ha il proprio programma per le operazioni diagnostiche. In media, la frequenza di controllo delle valvole di respirazione dei serbatoi è 1-2 volte al mese. Di solito in estate tali eventi si svolgono più spesso che in inverno. In questo caso, il serbatoio durante il funzionamento deve essere sottoposto a un'ispezione generale su base giornaliera. Sulla base dei risultati di tutti gli esami viene redatto un protocollo con i dati registrati durante la verifica.

Conclusione

Il concetto di utilizzare raccordi ausiliari con valvole e altri elementi strutturalii mezzi di regolamentazione stanno gradualmente diventando un ricordo del passato. I produttori di sistemi di condotte stanno cercando di spostare le funzioni normative e di sicurezza verso stazioni di controllo integrate per lo stoccaggio del petrolio. Tuttavia, il completo ritiro delle valvole respiratorie dalla pratica dell'uso della parola non è ancora stato discusso. Inoltre, ci sono direzioni promettenti per il loro sviluppo tecnologico. In particolare, il formato comune della valvola di sfiato per il serbatoio della stazione di servizio negli ultimi anni ha acquisito un rompifiamma rimovibile e ha ricevuto un corpo saldato stampato. La prima innovazione ha permesso di utilizzare il dispositivo in regioni con temperature estremamente basse in inverno e la seconda ha ridotto di 2 volte il peso della struttura. Le valvole di quarta generazione hanno anche un minor numero di parti mobili, il che migliora la loro affidabilità operativa.

Alcuni produttori si stanno anche concentrando sull'ottimizzazione dei processi di manutenzione delle valvole. Quindi, una soluzione molto conveniente, dal punto di vista operativo, è stata l'introduzione di involucri fissi con una configurazione di posizionamento speciale, che non richiede lo smontaggio di interi gruppi di parti per l'ispezione interna della struttura della valvola.