Dýchací armatury jsou souborem technických prostředků určených k zajištění projektových hodnot vnitřního tlaku a podtlaku uvnitř skladů olejů různého provedení.
Dýchací armatury jsou instalovány na stacionární střeše nádrží , aby byly zajištěny návrhové hodnoty vnitřního tlaku a podtlaku . Dýchací armatury jsou vyráběny ve formě dýchacích ventilů pro regulaci přetlaku a podtlaku (vakua), pojistných ventilů a také ve formě ventilačních trubek nebo otvorů.
Obecně se ventily liší typem uzávěru - s mechanickým a hydraulickým uzávěrem. První se používají jako dýchací a pojistné ventily, druhé - pouze jako pojistné ventily, což je spojeno s objektivní nevýhodou takových ventilů - ztrátou hydraulické těsnicí kapaliny během provozu.
Požadavky regulační dokumentace [1] předpokládají instalaci bezpečnostních ventilů naladěných na vysoký tlak a ovládací vakuum v množství rovném počtu dýchacích ventilů, aby se tyto ventily opakovaly při přejímce a distribuci, jakož i v nouzových případech. . Pojistný ventil je nastaven na vyšší tlak a nižší podtlak o 5-10 % oproti dýchacímu ventilu. Pojistné ventily se instalují také v případě, že existuje možnost selhání systému vyrovnávání plynu nebo možnost vniknutí neodplyněného oleje do nádrže.
Minimální průchodnost dýchacích a pojistných ventilů, ventilačních potrubí je stanovena v závislosti na maximálním výkonu přijímacích a distribučních operací včetně havarijních situací.
Montáž dýchací a ventilační techniky se provádí pomocí montážních přírub s připojovacími rozměry přírub dimenzovaných na tlak 0,16-0,25 MPa [2] .
S přihlédnutím ke značnému zatížení větrem na dýchací a ventilační zařízení jsou za určitých provozních podmínek tělo a vnější plášť vyrobeny tak, aby vytvářely minimální aerodynamický hydraulický odpor. Pro zvýšení stability a snížení pravděpodobnosti poškození navazovací sestavy montážní trubky do střechy nádrže se instalace zařízení provádí pomocí symetrického umístění kotevních drátů. Jsou upevněny na zařízení pomocí dílů určených k přepravě.
v SSSR od 60. let 20. století. byly široce používány respirační ventily řady KD. V současné době tuzemský průmysl vyrábí dýchací ventily jako KDS, SMDC [3] , atd.
Dýchací ventily jsou určeny k utěsnění plynového prostoru nádrží s ropou a ropnými produkty a udržení tlaku v tomto prostoru ve stanovených mezích, jakož i k ochraně před pronikáním plamene do nádrže. Účel všech dýchacích ventilů je stejný, ale různé ventily se používají v různých zařízeních a mají různé parametry propustnosti a odezvy. Takže kombinované mechanické dýchací ventily SMDK se používají na horizontálních nádržích a na nádržích čerpacích stanic, uzavřené dýchací ventily KDZT - na systémy pro zachycování par těkavých ropných produktů, které vylučují únik par do atmosféry, kombinované dýchací ventily KDS nebo mechanické dýchací ventily KDM - na vertikálních válcových nádržích na lehké ropné produkty a někdy i na ropu.
Použití odvzdušňovacích ventilů na nádržích s ropnými produkty je jednou z metod zaměřených na zachování prospěšných vlastností skladovaných lehkých ropných produktů (oktanové číslo v závislosti na obsahu lehkých uhlovodíkových frakcí) a snížení znečištění atmosféry. Jedná se o méně efektivní způsob, jak ušetřit ropné produkty ve srovnání s používáním pontonů, ale stále je atraktivní z hlediska doby návratnosti investic a minimální doby vynaložené na instalaci [4] .
Dýchací ventily s mechanickými uzávěry obsahují normálně uzavřené tlakové a vakuové uzávěry. Při odpařování produktů zahřátých během dne (malé nádechy) nebo při naplnění zásobníku (velké nádechy) se zvyšuje tlak v paro-vzduchovém prostoru zásobníku. Pokud tento tlak dosáhne otevíracího tlaku tlakové brány, její deska se zvedne ze sedla a směs páry se vzduchem unikne do atmosféry. Při ochlazování nebo odčerpávání ropného produktu z nádrže vakuum v parním prostoru převyšuje vakuum ovládání uzávěru a jeho deska stoupá ze sedla. V tomto případě směs páry a vzduchu vstupuje do nádrže z atmosféry. Hmotnost desek (tj. provozní tlak a vakuum) lze upravit zavěšením nebo sejmutím podložek závaží.
Existují dva hlavní způsoby upevnění kotoučů ventilů na tělese - pomocí pevných středových vodicích tyčí (provedení typu KD2, SMDC některých výrobců) a s obvodovým nebo středovým zavěšením talířů pomocí pružných svorek (provedení typu KDS) . Konstrukce prvního typu se používá hlavně pro malé ventily, protože při jeho použití na velkých ventilech je velmi obtížné zajistit přesnost pohybu kotouče ventilu po vedení.
Na konstrukci mechanických odvzdušňovacích ventilů jsou kladeny následující požadavky - nezamrzání styčných ploch uzávěrů (záklopkové plechy a jejich upevňovací prvky, jakož i sedla), ventily musí mít minimální počet vodorovných ploch, aby nedocházelo k hromadění kondenzátu na nich a jeho zamrzání na prvcích uzávěru. Nemrznoucí vlastnosti roletových prvků je zajištěno použitím materiálů s nízkou přilnavostí materiálů s ledem, velkým rozsahem provozu (např. lakované tkaniny na bázi fluoroplastů ). Plochy seřizovacích závaží kotoučů ventilů musí být pokryty nátěry a laky, aby se zabránilo ztrátě hmotnosti kotoučů v důsledku koroze během provozu. Současným trendem je modulární konstrukce ventilů pro snadnou údržbu, opravy a instalaci: tlakové a vakuové moduly jsou od sebe vzdáleny. Jako součást ventilů se používají požárně bezpečnostní zařízení. Pro usnadnění přístupu k pojistkám plamene jsou některé konstrukce ventilů umístěny přímo pod kryty proti povětrnostním vlivům na střeše ventilu.
Ventil je naplněn nemrznoucí a mírně se odpařující nízkoviskózní kapalinou - motorová nafta, motorová nafta, vodný roztok glycerinu, etylenglykolu nebo jiných kapalin, které tvoří hydraulické těsnění.
Hydraulické ventily musí být vyrovnány přísně vodorovně, jinak budou pracovat se sníženým podtlakem a tlakem kvůli menšímu objemu a hmotnosti kapaliny nad vyvýšenou částí a průtoku kapaliny směrem ke svahu.
Někdy je pro skladování produktů se zvýšenou těkavostí vyžadována zvýšená těsnost mechanické uzávěry a v tomto případě se provádí hydromechanická uzávěra - pohyblivá membrána oddělující paroplynový prostor nádrže a atmosféru neustále přitlačuje sedlo ventilu tlakem sloupce kapaliny umístěného na membráně. Ventil zajišťuje uhašení plamene při nízkých nádechech již díky konstrukci uzávěru a při vysokých průtocích zajišťuje uhašení plamene vestavěná požární pojistka.
Toto zařízení se používá ke snížení ztrát ropných produktů odpařováním a snížení znečištění životního prostředí a je instalováno pod odvzdušňovacími ventily v určité vzdálenosti pod montážní trubkou .
Princip činnosti reflektorového kotouče je založen na odstraňování vrstev nejméně nasycených uhlovodíků z ložiska při vstřikování nového ropného produktu do ložiska nebo v důsledku zvýšení teploty v ložisku. jako snížení míšení vrstev s různou koncentrací par při vyprazdňování zásobníku.
Ve skutečnosti bude maximální koncentrace par ropného produktu pozorována v prostředí pára-vzduch v blízkosti kapalné fáze a fáze plyn-vzduch v nádrži. Když je nádrž prázdná, odrazný kotouč pod montážní trubkou vychyluje přiváděný proud plynu a směr jeho vstupu do nádrže se mění z vertikálního na horizontální. Dochází ke „snížení“ nasycené vrstvy spolu s poklesem hladiny ropného produktu. Při následném plnění nádrže dojde k vytlačení směsi pára-vzduch z horních vrstev uhlovodíků nenasycených parami do atmosféry. Z toho vyplývá, že použití reflexních kotoučů je efektivní při krátké době odstávky nádrže a jejím maximálním naplnění.
Při instalaci kotoučových reflektorů je nutné plně zajistit průchodnost trysek. Deflektorové kotouče lze namontovat na adaptéry odvzdušňovacích ventilů, na distanční podložky mezi odvzdušňovacími ventily a hrdly a na samotné hrdla. V poslední době se vyrábí kotoučové odrazky v univerzálním provedení s nastavitelnými mezerami mezi montážní trubkou a povrchem kotouče. Takové DO jsou vhodné pro instalaci na montážní trysky různých délek. DO se dodávají převážně společně s dýchacími ventily.
Větrací potrubí je určeno pro použití na vertikálních ocelových nádržích RVS s těžko odpařitelnými ropnými produkty a slouží k větrání a zabránění vniknutí cizích předmětů do nádrží.
Ventilační potrubí FV se liší průměrem jmenovitého průměru potrubí (kapacitou), a provedením materiálu tělesa z hliníku, korozivzdorné oceli, uhlíkové oceli.
Odvětrávací potrubí se skládá z pouzdra a s ním koaxiálně umístěného pouzdra proti povětrnostním vlivům, které jsou vzájemně spojeny konzolami. Aby se do nádrže nedostaly cizí předměty, je v konstrukci opatřena ochranná síť, nejčastěji umístěná svisle. Přívod vzduchu a odvod směsi páry a vzduchu se provádí prstencovou štěrbinou mezi krytem a krytem.
Při použití ventilačního potrubí na RVS je povinné použití požárních pojistek (pro hořlavé kapaliny s bodem vzplanutí par nižším než 120 stupňů C). Použití ventilačních trubek na RVSP není povoleno kvůli přítomnosti "kapes" v jejich konstrukci.
Větrací okna (otvory, průduchy) jsou instalována přímo na stacionární střeše nádrží RVSP a slouží k větrání prostoru nad pontonem. Liší se způsobem umístění - na střeše nebo stěně nádrže, průchodností a provedením materiálu karoserie z hliníku, korozivzdorné oceli, uhlíkové oceli a někdy i z nekovů.
Koncentrace par nad pontonem při běžném provozu vrat je výrazně menší než minimální koncentrace vznícení. Pokud je narušena těsnost uzávěru pontonu, zvyšuje se, proto je nutné vytvořit proces větrání prostoru nad pontonem, minimální odpor pohybu vzduchu a eliminovat mrtvé nevětrané zóny na střeše. Proto jsou ventilační okna instalována v různých výškách, aby se vytvořil plynový sifon, který zesiluje ventilaci. Okna jsou rovnoměrně rozmístěna po obvodu ve vzdálenosti nejvýše 10 m od sebe (ale ne méně než dvě) a jedno okno ve středu [1] . Celková otevřená plocha oken by měla být alespoň 0,06 m² na 1 m průměru nádrže - pro odvětrání prostoru nad pontonem, aby se zabránilo tvorbě hořlavé směsi. Okna by měla být pokryta nerezovou síťovinou s oky 10×10 mm a opatřena ochranným pláštěm na ochranu před atmosférickými srážkami.
Pro servis větracích oken se doporučuje instalovat lávky přímo nad ně (u oken s velkou průchodností) nebo navrhnout obslužné plošiny kolem instalovaných oken (u malých ekvivalentních průměrů).
Požární pojistky (FS) jsou určeny k dočasnému zabránění pronikání plamene do nádrží s ropnými produkty při zapálení výbušných směsí plynů a par se vzduchem z nich vycházejícím, k zamezení šíření plamene po rozvodech GUS a technologických potrubích spojujících tanky.
Princip činnosti OP je založen na zhášení plamene v kanálech o průměru menším než je průměr zpětného vzplanutí v důsledku odvodu tepla ze spalovací zóny do materiálu stěny kanálu. Průměry OP kanálů v závislosti na složení hořlavé směsi jsou uvedeny v tabulce.
| sirouhlík | Ethylen | ethanol | methanol | Metan | Benzen | Acetylén | Směsi nasycených uhlovodíků |
| 0,15 | 1.25 | 3.0 | 2.7 | 3.5 | 1,93 | 0,65 | 2,5-3,0 |
Hlavními ukazateli efektivního provozu OP jsou minimální odpor proti pohybu toku, dostatečně vysoká požární odolnost. Vzhledem k tomu, že plocha účinného úseku OP by neměla být menší než plocha průměru potrubí, na kterém je instalován, jsou průměry kazet OP zvoleny větší, než je průměr potrubí, a samotné pojistky jsou instalovány na difuzorových částech adaptérů. Aby se snížil odpor proudění, je třeba usilovat o instalaci požárních pojistek do difuzorů (konfuzorů) s úhlem roztažení (zúžení) nepřesahujícím 8 stupňů. Požární pojistky jsou klasifikovány:
Koncové OP se instalují na dýchací ventily a ventilační potrubí, flérové systémy, plovákové pontonové ventily pro bezpečné odvětrání podpontonového prostoru v nádrži, na odbočky vodicích trubek plovoucích střech pro odvětrání jejich plynového prostoru.
Komunikační OP jsou instalovány na procesních potrubích a systémech vyrovnávání plynu. V konstrukci takových OP se často používají okna pro vyjmutí kazety bez demontáže celého OP.
OP k zamezení deflagrace hoření - pomalý pohyb plamene, detonace - zabránění výbuchu.
Pásky s přímým kanálem jsou zvlněné a ploché pásy svinuté dohromady (nebo Raschigovy kroužky ). Efektivní průřez OP je asi 80 % průřezu OP kazety. Nevýhodou přímého kanálu OP je malá požární odolnost a vzájemné posunutí pásků při spalování, obtížnost zajištění čistoty v místech styku pásků. Pásku OP však lze použít k lokalizaci plamene při detonaci. Za tímto účelem jsou takové požární pojistky vyrobeny v sadách několika kazet a pružných prvků mezi nimi.
Balené OP se vyrábí práškovou metalurgií z prášků kovů nebo sloučenin. Takové OP mohou být s orámovaným porézním prvkem zpomalujícím hoření nebo sestávající z nezhutněných granulí. Maximální rychlost šíření plamene v zabalených OP nesmí překročit 0,5 m/s. Výhodou balených OP je vyšší požární odolnost oproti přímokanálovým. Takové OP mají následující nevýhody: vysoký hydraulický odpor a v důsledku toho malá propustnost, obtížné ovládání průměru kanálů podél výšky bariérového prvku, vysoké tepelné odpory v místech kontaktu částic a malé maximální rozměry (kvůli omezená velikost lisovacího zařízení). Zhutněné a hromadně zabalené OP se pro instalaci na VST nepoužívají.
Hlavní požadavky na požární pojistky jsou uvedeny v NPB 254-99.