Дыхательный клапан резервуара: как работает, какие бывают и как выбрать

Зачем резервуар «дышит»

Над продуктом в резервуаре — газовое пространство. Его давление постоянно меняется:

«Большие дыхания» — при наливе продукт вытесняет пары наружу, при сливе внутрь нужно впустить воздух;
«Малые дыхания» — днём газ нагревается и расширяется, ночью остывает и сжимается.

Стенки и крыша вертикального резервуара рассчитаны на очень малые давления. Если газу некуда выйти, крышу может сорвать; если воздуху некуда войти — стенки сминает вакуумом.

Как работает клапан

В корпусе клапана два затвора — тарелки:

тарелка давления открывается, когда давление внутри превышает настройку, и выпускает пары;
тарелка вакуума открывается, когда давление падает ниже настройки, и впускает воздух.

Между срабатываниями клапан закрыт — это снижает потери лёгких фракций продукта на испарение. Для типовых вертикальных стальных резервуаров настройки обычно составляют около 2 кПа по давлению и около 0,25 кПа по вакууму. Точные значения берут из паспорта резервуара.

Дыхательный клапан в разрезе: тарелки давления и вакуума, огневой предохранитель — Тарелка давления выпускает пары при наливе, тарелка вакуума впускает воздух при сливе.

Какие бывают клапаны

Тип	Особенность	Когда выбирать
Механический	Тарелки с грузами или пружинами	Неопасные продукты, умеренный климат
Совмещённый с огневым предохранителем	Встроенная кассета, которая гасит пламя	Нефтепродукты и другие пожароопасные жидкости
Непримерзающий	Конструкция, в которой тарелки не примерзают к сёдлам	Холодный климат, Север, продукты с высокой влажностью паров

Дополнительно на резервуар ставят предохранительный клапан. Он срабатывает при чуть большем давлении и страхует на случай отказа дыхательного клапана.

Как выбрать

Главный параметр — пропускная способность. Клапаны на резервуаре должны пропустить объём газа не меньше суммы:

максимальной производительности налива — для выдоха;
максимальной производительности слива — для вдоха;
запаса на «малые дыхания» от нагрева и охлаждения.

Если одного клапана не хватает, ставят несколько. Также учитывают диаметр монтажного патрубка на крыше, продукт и климат.

Подберём дыхательные и предохранительные клапаны под ваш резервуар и режим налива.

Резервуарное оборудование

Особенности для Севера

Зимой влага из паров конденсируется и намерзает на тарелках — клапан перестаёт открываться. Это одна из частых причин смятия резервуаров вакуумом при сливе в мороз. Для Севера выбирают непримерзающие конструкции, а в регламент обслуживания включают осмотр клапанов в морозы.

Обслуживание

осмотр тарелок и сёдел — нет ли наледи, грязи, коррозии;
чистка кассеты огневого предохранителя — забитая кассета снижает пропускную способность;
проверка настроек давления и вакуума по графику, указанному в паспорте клапана.

Частые вопросы

Что будет, если дыхательный клапан замёрзнет?

При сливе продукта в резервуаре образуется вакуум, и тонкие стенки может смять. Поэтому в морозы клапаны регулярно осматривают, а на Севере ставят непримерзающие конструкции.

Зачем нужен огневой предохранитель?

Он не даёт пламени снаружи проникнуть в газовое пространство резервуара. Для нефтепродуктов и других пожароопасных жидкостей клапан с огневым предохранителем обязателен.

Можно ли поставить клапан большего размера, чем патрубок?

Нет. Клапан подбирают по пропускной способности и монтажному патрубку. Если пропускной способности одного клапана мало, ставят несколько.

Чем дыхательный клапан отличается от предохранительного?

Дыхательный работает постоянно при каждом наливе и сливе. Предохранительный настроен на чуть большее давление и срабатывает, только если дыхательный не справился.

Как часто проверять клапаны?

По графику из паспорта клапана и регламента предприятия. В холодный период — чаще: обмерзание может вывести клапан из строя за одну ночь.