КЛАПАН ДЫХАТЕЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к оборудованию резервуаров, используемых для хранения, транзита, приема и раздачи нефти, нефтепродуктов и химических жидкостей. Клапан предназначен для регулирования давления в газовоздушном пространстве резервуаров с нефтепродуктами и другими химическими жидкостями в заданных пределах. На объектах хранения нефти и нефтепродуктов в стальных резервуарах применяются дыхательные клапаны различных конструкций для обеспечения технологических операций (слив/налив, транзит, хранение), а также противопожарной защиты (молния, искра, открытый огонь). Опыт эксплуатации таких клапанов показывает, что они в целом обеспечивают технические требования, но с учетом новых требований в области безопасности, мониторинга имеются и недостатки.
Известен дыхательный клапан, включающий установленный в нижней части его корпуса огнепреградитель, систему обогрева, расположенную на огнепреградителе, и систему теплоизоляции вокруг нижней части клапана с огнепреградителем и патрубка резервуара [патент РФ на ПМ №33631].
Недостатком такого клапана является сложный доступ к кассете огнепреградителя для визуального осмотра и ее технического обслуживания. Кроме того, один из основных недостатков клапана заключается в том, что огнепреградитель расположен в нижней части корпуса и в случае «посадки» пламени происходит загорание, расплав металла, перекрытие газовых каналов и возникновение взрыва, т.е. клапан в работе недостаточно надежен и безопасен, а при повышении давления внутри резервуара через затвор давления происходит выброс газовой смеси непосредственно в атмосферу, чем наносится экологический ущерб окружающей среде.
Известен дыхательный клапан, содержащий газоходный корпус, в котором выполнены отверстия - одно для сообщения с газовым пространством резервуара, а остальные для сообщения с атмосферой через затворы, и корпус вентиляционного выхода, в котором выполнено выходное отверстие. Клапан содержит огнепреградитель, установленный под защитным навесом, вентиляционного выхода, при этом газоходный корпус размещен внутри корпуса вентиляционного выхода [патент РФ на ИЗ №2219407].
Известное устройство технологически сложно в изготовлении и неудобно в эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является дыхательный клапан для резервуара, включающий огнепреградитель, затвор давления, установленный в верхней части корпуса, и затворы вакуума, расположенные на боковой поверхности корпуса, при этом клапан содержит воздуховоды и газоход со встроенными в них дросселями круглого сечения, газоход расположен над затвором давления, а над ним установлен огнепреградитель, при этом воздуховоды снизу прикреплены к корпусу над затворами вакуума, а сверху соединены с газоходом [патент РФ на ИЗ №2327921].
Известная конструкция клапана, а, в частности, конструктивное исполнение воздуховодов не обеспечивает необходимого условия аэродинамического сопротивления. Дыхательный клапана устанавливается на крыше резервуара и должен обладать минимальным аэродинамическим сопротивлением для увеличения срока его безаварийной эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание дыхательного клапана, конструкция которого обеспечивает возможность его безопасного обслуживания на месте эксплуатации.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении эргономичного размещения составляющих элементов клапана дыхательного.
Поставленная задача решается тем, что в клапане дыхательном, включающем огнепреградитель, установленный в верхней части клапана под крышкой, затворы давления и вакуума, размещенные в корпусе клапана, согласно техническому решению, корпус клапана заключен в защитный кожух, затвор давления установлен в нижней части корпуса клапана, а крышка клапана снабжена, по крайней мере, одним поворотным кронштейном. Кроме того, затвор давления представляет собой горизонтально размещенную на седле тарель, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно седла затвора.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
на фиг.1 схематично представлено осевое сечение клана дыхательного.
На фиг.2 схематично представлено трехмерное изображение крышки и кожуха клапана.
Позициями на чертежах обозначены:
1. огнепреградитель;
2. корпус клапана;
3. защитный кожух;
4. крышка;
5. затвор давления;
6. затвор вакуума;
7. тарель давления;
8. седло затвора давления;
9. направляющая;
10. шток;
11. тарель вакуума;
12. основной груз;
13. дополнительный груз;
14. ограничитель подъема тарели давления;
15. амортизирующее кольцо;
16. поворотный кронштейн;
17. ручка;
18. проушина;
19. шпилька;
20. крепежный болт;
Клапан дыхательный представляет собой защитно-предохранительную конструкцию, устанавливаемую в патрубки на крыше резервуара с легковоспламеняемыми продуктами. Клапан содержит корпус 2, размещенный в защитном кожухе 4 под крышкой 3. Основными рабочими элементами клапана являются затворы давления 5 и вакуума 6. В заявляемом техническом решении затворы вакуума размещены вертикально ориентировано с небольшим наклоном на боковых стенках корпуса 2 клапана. Затворы могут быть выполнены, например, согласно описанию изобретения по патенту №2124667. Каждый затвор вакуума 6 представляет собой седло, обтянутое пленкой из непримерзаемого материала, например, фторопласта, и, взаимодействующую с ним тарель вакуума 11, которая также обтянута пленкой из непримерзаемого материала. Тарель вакуума 11 закреплена подвижно в верхней точке седла. Крепление может быть выполнено, например, в виде фторопластового хлястика, соединяющего тарель и седло. Каждая тарель снабжена основным и, в случае необходимости, дополнительным настроечным грузами. С внутренней стороны корпуса в месте крепления тарели давления закреплен упор, являющийся ограничителем подъема тарели давления 14. Количество затворов вакуума определяется необходимой пропускной способностью клапана и количеством сторон корпуса, на которых могут быть размещены седла затворов вакуума. Обычно количество затворов вакуума составляет от 2 до 4 штук. Кроме затвора вакуума, клапан содержит затвор давления 5, который расположен в нижней части корпуса клапана непосредственно над патрубком, соединяющим газовоздушное пространство резервуара и внутреннюю полость клапана. В нижней части корпуса горизонтально размещено седло 8, выполненное с возможностью посадки на него тарели давления 7. Тарель давления представляет собой металлический лист, обтянутый фторопластовой пленкой, снабженный плоским грузом, размещенным в центральной части тарели для обеспечения ее центрирования при посадке на седло, а также для создания необходимой весовой нагрузки. В нижней донной части корпуса также выполнено отверстие, предназначенной для слива конденсата. Верхняя часть корпуса выполнена комбинированной. В ее центральной части установлен огнепреградитель 1, выполненный например, в соответствии с описанием изобретения по патенту №2142303. Огнепреградитель прикреплен посредством болтового соединения к крышке клапана. Крышка снабжена поворотным кронштейном 16 и ручками 17. Кроме того, под крышкой расположен усиливающий металлический лист. Корпус клапана размещен в защитном кожухе 3, по внутренней стороне которого проложено амортизирующее резиновое кольцо 15, предназначенное для смягчения удара тарели вакуума в процессе работы о кожух клапана.
Заявляемый клапан работает следующим образом.
В исходном состоянии резервуар герметично закрыт. При закачке нефтепродуктов в его газовоздушной полости создается избыточное давление. В момент достижения давления выше расчетного, тарель давления страгивается с седла и приподнимается, выпуская избыток газовоздушной смеси. Газовоздушная смесь из-под тарели давления проходит через внутреннюю полость корпуса клапан и сквозь каналы огнепреградителя во внешнее пространство под крышку клапана и, затем, в атмосферу. При работе тарели давления высота ее подъема ограничена упорами, закрепленными с внутренней стороны корпуса клапана в зоне крепления тарелей вакуума. После снижения давления, тарель опускается на седло в исходное положение. При суточных колебаниях температуры возможны незначительные колебания тарели давления, создающие эффект "хлопания" тарели.
В процессе откачки (перекачки, слива) нефтепродукта из резервуара давление в нем снижается, создается разрежение. Под действием перепада давления, действующего на тарель вакуума, возникает сила, направленная на открытие затвора вакуума. При этом происходит всасывание воздуха из атмосферы через пространство под крышкой огнепреградителя, каналы огнепреградителя, внутреннюю полость корпуса клапана и, далее, под тарель затвора вакуума. Тарель при этом приоткрывается, впуская воздух в пространство между корпусом клапана и защитным кожухом и, затем, через патрубок, в газовоздушное пространство резервуара. При открывании тарели вакуума возможна ситуация, когда тарель поднимется на угол, достаточный для касания тарели вакуума стенки защитного кожуха. Для того, чтобы предотвратить возможность повреждения тарели, на уровне возможного касания тарели вакуума и стенки защитного кожуха проложено амортизирующее кольцо, смягчающее удар. При достижении расчетного давления тарель вакуума возвращается в исходное состояние, закрывая затвор вакуума. При эксплуатации резервуара и, в частности, дыхательного клапана, оснащенного огнепреградителем, необходимо осуществлять проверку огнепреградителя и, в случае необходимости, ремонтные и монтажные работы, не реже одного раза в месяц. Заявляемое устройство позволяет проводить такие работы на месте эксплуатации клапана без его демонтажа и транспортировки на место осмотра, что значительно сокращает временные и трудовые затраты. Крышку клапана откидывают на поворотных кронштейнах, придерживая за ручку. Затем производят технологические работы или демонтируют огнепреградитель и закрывают крышку клапана.
Пример конкретного выполнения.
Изготовлен клапан заявляемой конструкции, обеспечивающий пропускную способность 1500 м3/час. Клапан снабжен присоединительным патрубком диаметром 500 мм. Содержит 4 затвора вакуума, расположенные на боковых сторонах корпуса клапана, и один затвор давления, расположенный в нижней донной части клапана. В верхней части корпуса размещен огнепреградитель диаметром 500 мм. Все тарели давления и вакуума выполнены из металлического листа Ст 3 и обтянуты фторопластовой пленкой. Корпусные детали, защитный кожух и крышка клапана выполнены из алюминия.