ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ

Полезная модель относится к оборудованию резервуаров, используемых для хранения тяжелых нефтепродуктов и предназначено для защиты резервуаров от внезапного превышения внутреннего давления выше расчетного.
Известен дыхательно-предохранительный клапан (патент РФ №37792, МПК F16K 17/19, опубл. 10.05.2004 г.), содержащий корпус с затворами давления и разрежения, причем каждый из затворов состоит из седла, выполненного на корпусе, и тарели, размещенной на седле с возможностью движения, ограничиваемого эластичным хлястиком, закрепленным одновременно на корпусе и тарели, при этом тарель со стороны седла обтянута эластичной прокладкой в виде пленочного полимерного покрытия.
Однако данный клапан предназначен только для «дыхания» резервуара, не обеспечивая гарантированного открытия клапана при превышении давления выше расчетного. То есть он не предохраняет резервуар от возможного разрушения.
Известен дыхательный импульсный клапан с магнитными захватами (патент РФ №2159886, МПК F16K 17/19, опубл. 27.11.2000 г.). Клапан содержит корпус с затворами давления и вакуума и снабжен вставкой-седлом, на которой смонтированы два шарнирно закрепленных рычага. На одном рычаге по центру шарнирно закреплена тарелка давления, являющаяся одновременно седлом для тарелки вакуума. На другом рычаге закреплена тарелка вакуума, поджимаемая к седлу пружиной. При этом тарелки давления и вакуума дополнительно поджимаются к седлам магнитными захватами.
Данный клапан также, как предыдущий, не обеспечивает сбрасывание аварийного давления, а только осуществляет малое «дыхание» при закачке и откачке нефтепродуктов.
Задачей полезной модели является повышение надежности клапана и упрощение условий эксплуатации.
Поставленная задача решается предохранительным клапаном для резервуаров, содержащим корпус с затвором давления, крышку, выполненную с возможностью ограниченного поворота относительно оси вращения, отбойник, жестко закрепленный на корпусе под наклоном к плоскости затвора на угол 60-85°С, магнитный замок, установленный на корпусе с противоположной стороны от оси вращения крышки, включающий двухполюсный магнит с нормированной коэрцитивной силой, закрепленный на пластине, которая установлена посредством полусферической опоры на основании магнитного замка, жестко закрепленном на корпусе предохранительного клапана.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показана конструкция предохранительно клапана.
Предохранительный клапан содержит корпус 1 с затвором давления 2, выполненным в виде эластичной кольцевой прокладки, крышку 3, имеющую возможность ограниченного поворота относительно оси 4, установленной на корпусе 1. Ограничение обеспечивается отбойником 5, жестко закрепленным на корпусе под углом 60-85°С к плоскости затвора. Наклон более 85°С может привести к западанию крышки в вертикальном «мертвом» положении. Наклон менее 60°С не эффективен для выхода паров в связи с наличием сопротивления со стороны крышки. Именно в заданном диапазоне обеспечивается надежная работа клапана и упрощаются условия эксплуатации. Предохранительный клапан содержит магнитный замок, который состоит их двухполюсного магнита 6 с нормированной коэрцитивной силой, закрепленного на пластине 7, которая в свою очередь установлена посредством полусферической опоры 8 на основании 9, жестко закрепленном на корпусе 1. Магнитный замок установлен на корпусе с противоположной стороны от оси вращения крышки 4. Нормированная коэрцитивная сила является основной характеристикой постоянного магнита и сортовых электротехнических сталей (ГОСТ 11036-75, http://www.lk.-s.net/cgi-bin/p). От величины коэрцитивной силы зависит сила отрыва магнитов от стальной массы (резервуара). Эта сила выбирается по расчету усилия открытия предохранительного клапана.
Предохранительный клапан работает следующим образом.
При попадании легких углеводородных фракций и воды в составе шлама в резервуар в момент его закачки вследствие повышенной температуры (100…120°) нефтепродукта, находящегося там, легкие фракции и вода вскипают с образованием большого количества паров. Давление в резервуаре резко повышается. В тот момент, когда давление достигнет расчетного для данного резервуара критического значения, сила, действующая изнутри на крышку 3 клапана, превысит усилие магнита 6 замка и вес крышки. Давление паров отбросит крышку вверх до упора в отбойник 5. В приоткрытом положении крышка будет находиться до тех пор, пока аэродинамическое воздействие паров на крышку будет превышать вес крышки. Как только эти величины сравняются, крышка займет горизонтальное положение, и магнит 6 замка захлопнет крышку. Таким образом, крышка клапана окажется закрытой, и пары нефтепродуктов будут направлены в вентиляционный патрубок, например, по патенту (РФ №2400416, МПК B65D 90/28. опубл. 27.09.2010 г.), снабженный насадкой для конденсации паров тяжелых углеводородов (не показан).
Преимуществом предложенного устройства предохранительного клапана является гарантированная надежность, обеспечиваемая срабатыванием клапана при одних и тех же условиях для конкретного резервуара.
По завершению аварийной ситуации, вызвавшей открытие клапана, и снижении давления в резервуаре ниже расчетного происходит самопроизвольный возврат клапана в исходное положение.
Таким образом, достигается упрощение условий эксплуатации при обеспечении надежности работы клапана.