Soupape respiratoire de réservoir : objectif, dispositif, principe de fonctionnement, vérification

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les raffineries de pétrole et les complexes technologiques utilisant des produits pétroliers et gaziers contiennent un système de pipelines pour l'entretien des matériaux combustibles dans leur infrastructure de travail. Le maintien de performances suffisantes dans les circuits de circulation d'une même huile nécessite l'utilisation de raccords de plomberie spéciaux. Son élément clé est la soupape de reniflard du réservoir, grâce à laquelle la pression est régulée dans des conditions de dépressurisation et de vide du navire exploité.

Affectation des appareils

La gamme d'applications de ces vannes est vaste et couvre presque toutes les niches où les processus de stockage de produits pétroliers et gaziers sont organisés. L'utilisation de vannes de régulation spéciales pour les réservoirs contenant du carburant est due aux exigences d'exploitation sûre de ces installations. Produits pétroliers -matières premières combustibles, inflammables et explosives, ce qui entraîne des exigences élevées quant à leur contenu. Et cela sans parler des règles spéciales pour le stockage à long terme de l'huile, qui préserve ses propriétés de travail optimales.

Comment un reniflard de réservoir peut-il aider dans ce contexte ? Le but de tels dispositifs au sens large peut se réduire à assurer l'étanchéité de l'espace capacitif, qui contient les produits de stockage cibles. En règle générale, nous parlons de réservoirs à fluide gazeux, qui doivent être protégés de la pénétration d'une flamme. La fonction de régulation de la pression interne est également fondamentale et détermine le degré de sécurité dans la maintenance des installations de stockage d'huile.

Conception

Le groupe le plus courant de soupapes de commande dans cette classe est la soupape de reniflard du réservoir SMDK, c'est-à-dire un régulateur mécanique combiné, dont le dispositif prévoit une plaque de pression standard et une plaque de pression avec poids. Sur la face arrière, le corps est muni d'un écran réfractaire qui empêche la flamme de passer dans le récipient avec les produits combustibles. Cette option est activée lorsque les mélanges de gaz et les vapeurs quittent le réservoir avec l'air. Les plaques de vide et de pression peuvent changer leur position en ajustant le volume de la zone tampon.

Les organes mécaniques de travail de la structure comprennent un dispositif de manutention de la charge (démontage et montage), des supports de serrage, un volant d'inertie, des supports de bride, etc. Cependant, au premier plan dansLors du choix d'une conception, le type de facteur de forme ressort souvent, dont dépendra la direction du flux gaz-air. Par exemple, la conception du clapet reniflard du réservoir est conçue pour orienter verticalement ce flux vers le bas, ce qui rend difficile l'évacuation de la chaleur tout en stabilisant la combustion. En conséquence, la résistance au feu du fusible lui-même est réduite. Cette configuration est typique des régulateurs antigel qui ont des surfaces de soupape horizontales. Mais il ne faut pas se fier entièrement à la résistance au gel de ces raccords - en particulier, c'est sur les surfaces extérieures que le condensat gelé peut avoir jusqu'à 50 mm d'épaisseur, ce qui ne peut qu'affecter les performances du fusible dans son ensemble.

Le principe de fonctionnement des valves respiratoires de réservoir

Les schémas les plus simples des valves respiratoires industrielles peuvent être comparés à la fonction des bouches d'aération, qui sont largement utilisées pour éliminer l'excès d'air des tuyaux domestiques. Dans ce cas, le même principe de formation d'une zone tampon à deux niveaux de régulation du passage de l'excès de vapeur et d'air opère. A l'état normal, les deux vannes sont fermées, et le changement de capacité commence à partir du moment où la pression dans le circuit est dépassée, ce qui fait naturellement sortir la vanne du siège. La pression spécifique à laquelle la soupape de reniflard du réservoir commence à libérer les mélanges gaz-air en excès est réglée individuellement conformément aux exigences dezone desservie. De plus, le point d'activation conditionnelle des vannes peut être non seulement une valeur de pression élevée, mais également de fortes fluctuations de température, ainsi qu'une sous-estimation excessive de la pression avec la formation d'un vide. En conclusion de ce qui précède, on peut résumer que lors de la fixation de la surpression, la vanne de régulation de pression entre en fonctionnement, et lorsque le vide est excessif, le système de vannes à vide. Le processus de régulation lui-même prévoit soit la libération de vapeur et d'air en excès, soit une augmentation de l'étanchéité dans des conditions d'injection artificielle de mélanges gazeux techniques.

Vannes d'obturation mécaniques

La forme la plus ancienne et la plus courante de soupape de reniflard conçue pour maintenir une pression suffisante dans les conteneurs horizontaux de pétrole et de gaz. Mais ce groupe a aussi ses différences. Ainsi, des modèles de type fermé sont utilisés pour capturer les vapeurs de produits volatils, et une soupape respiratoire mécanique combinée est utilisée pour les réservoirs de stations-service (stations-service), où il est nécessaire d'assurer la sécurité des propriétés opérationnelles de la ressource. Quelle est la différence entre la conception avec un obturateur mécanique en principe? Principalement - moyens de fixer les plaques sur le corps. Par exemple, la fixation peut être assurée par des tiges rigides de guidage ou des cintres périphériques de la plaque à l'aide de colliers. La différence entre les deux approches différentes pour installer la vanne est la même que lors de la fixation de conduites conventionnelles. La fixation rigide assure la stabilité de la connexion sur le terrain et l'immobilité du circuit, ce qui est bénéfique lorsqueexploitation de communications de petites capacités. Cependant, même de légères vibrations lors de l'entretien d'un grand réservoir peuvent déformer ou arracher complètement l'ensemble de montage de la fixation dure. Par conséquent, dans de tels systèmes, il est d'usage d'utiliser une fixation mécanique "flottante" avec des pinces qui offrent une petite plage d'oscillation.

Vannes à joint humide

Les joints hydrauliques fonctionnent sur le principe de la régulation de la pression interne créée par un liquide à faible viscosité, à faible évaporation et non gelant versé dans la structure du régulateur. Il peut s'agir d'une solution de glycérine, de gasoil, de diesel, d'éthylène glycol et d'autres mélanges capables de générer une force suffisante pour le fonctionnement d'un joint hydraulique. La vanne elle-même est montée strictement horizontalement, car son fonctionnement est calculé sur la création d'un vide réduit et la régulation de la pression à la suite d'une diminution de la masse de liquide par rapport à la valeur standard. L'hydraulique du reniflard de réservoir remplace les vannes mécaniques pour mieux contrôler la pression dans les magasins de produits très volatils. Les vannes hydrauliques ont une membrane qui sépare l'espace vapeur-gaz du réservoir de l'atmosphère, si nécessaire, en éteignant également la flamme à l'intérieur du circuit grâce au coupe-feu intégré.

Conception de vanne

Les principales données de conception utilisées dans le processus de conception des valves respiratoires industrielles incluenttaux de débit. Ces données sont directement dépendantes des performances du circuit et de la capacité à réguler le débit. De plus, dans les calculs des soupapes respiratoires pour réservoirs, deux indicateurs de débit sont utilisés - par pression interne et par vide. Dans les deux cas, la sortie est donnée comme une mesure spécifique de passage de fluide par heure. Pour le calcul direct, le paramètre de performance pour le remplissage et la vidange du produit du réservoir est utilisé. Influence la quantité de débit et les caractéristiques de l'environnement desservi. Selon les propriétés d'un même produit pétrolier, le facteur de comptabilisation de la performance peut changer. Par exemple, la teneur en gaz du pétrole brut a un impact significatif.

Accessoires vannes

Après avoir déterminé les paramètres de la vanne et les caractéristiques de sa conception, vous pouvez commencer à sélectionner les éléments à travers lesquels l'appareil interagira avec les communications du réservoir. Tout d'abord, cela s'applique au tuyau de raccordement au réservoir. Deux paramètres seront importants - le diamètre de la buse et les performances. Le débit réel sera limité par la vanne elle-même et le diamètre du tuyau de raccordement déterminera le débit, qui n'est pas réglementé par la documentation technique. Cependant, il existe des réglementations générales pour les vannes d'évent des réservoirs qui stipulent qu'en principe, les joints d'une épaisseur inférieure à 350 mm ne doivent pas être utilisés. Il existe également une limite supérieure de 1500-1700 mm, avecqui a un centre de gravité élevé et une grande dérive, ce qui donne finalement une charge importante sur la buse. Lors du choix d'un tuyau de vanne de liaison de communication, il est optimal de respecter un format de 400 à 600 mm, en tenant également compte des influences externes pendant le fonctionnement.

Si nécessaire, l'unité de régulation est également fournie avec des vergetures. Ils sont généralement recommandés pour une utilisation comme élément auxiliaire dans les installations de vannes où les plus grandes charges hydrauliques sont attendues. Des haubans sont fixés sur le toit du réservoir, ce qui offre une assurance supplémentaire pour l'infrastructure de travail.

Un autre composant important des vannes de régulation est le disque réflecteur. Il est utilisé pour réduire la perte de produits pétroliers et de mélanges gazeux pendant le processus d'évaporation. Le disque déflecteur fonctionne en combinaison avec la soupape de reniflard du réservoir pour réduire les émissions de matières vendables de 3 à 5 %. Ce dispositif forme une sorte de parapluie filtrant au-dessus du canal d'éjection, déviant une partie des flux de produit utile dans le plan horizontal. Aux étapes suivantes du traitement technologique, ces mélanges sont reçus par des collecteurs spéciaux et transportés vers le canal de circulation principal du produit pétrolier et gazier sans détérioration des performances.

Application vanne

Immédiatement avant les travaux d'installation, soulevez le support de vanne avec les couvercles, puis retirez les plaques et les manchons d'expédition. Ensuite, la structure du boîtier doit être soufflée à l'air comprimé et réassemblée dans l'ordre inverse. Installationvalve sur le réservoir la communication s'effectue à travers une bride spéciale d'un format approprié. De plus, un joint est utilisé lors de la connexion. La fixation mécanique est réalisée avec des boulons et des écrous dont la conception est adaptée à une unité particulière de l'installation. À l'avenir, pendant le fonctionnement, un entretien périodique de la soupape respiratoire du réservoir est effectué, ce qui peut inclure des mesures de réparation. Par exemple, à la suite d'une inspection technique ou lors du fonctionnement normal du circuit, les problèmes suivants sont souvent détectés:

• Changement inhabituel des indicateurs de pression. En règle générale, il est associé à la contamination de la cassette du fusible incendie. Cet appareil doit être rincé au kérosène puis purgé à l'air.
• Dépressurisation à la jonction du tuyau de dérivation du réservoir avec la soupape de respiration et de sécurité. Il est recommandé de vérifier le revêtement photoplastique ou le joint en caoutchouc. Parfois, ces problèmes surviennent en raison du givrage du col de la valve.
• Dépressurisation à l'endroit où le boulon était attaché. Plus probablement, il y a des violations dans la conception de la fixation de la pince. Il n'est pas nécessaire que la pince elle-même soit endommagée - il est possible que la plage de position libre de la pince ait été mal ajustée lors de son réglage.

Vérification des reniflards du réservoir

Les problèmes ci-dessus sont loin d'être toujours détectés lors de l'entretien général des réservoirs de produits pétroliers, et plus encore ils sont remarqués en mode normalopération. Dans le même temps, le moindre écart dans les performances du régulateur de pression peut entraîner un incendie dans la station habitée, sans parler des autres facteurs négatifs associés au rejet incontrôlé de vapeurs et de liquides inflammables vers l'extérieur. En conséquence, une vérification spéciale des soupapes respiratoires des réservoirs doit être effectuée dans un ordre séparé, au cours duquel l'état actuel de la canalisation, du toit du réservoir et de l'environnement de travail est analysé. Dans le cadre d'événements de ce type, il est procédé à:

• Tester la capacité de la vanne dans des conditions de pression pour une performance optimale.
• Vérification de la capacité du régulateur sous vide.
• Vérification de la mécanique des vannes aux moments de fermeture et d'ouverture des plaques à volets.
• Si nécessaire, mise en service avec réglage des paramètres de fonctionnement de la vanne.

Chaque application de cette vanne a son propre calendrier pour les opérations de diagnostic. En moyenne, la fréquence de vérification des soupapes respiratoires des réservoirs est de 1 à 2 fois par mois. Habituellement, en été, de tels événements ont lieu plus souvent qu'en hiver. Dans ce cas, le réservoir pendant le fonctionnement doit être soumis à une inspection générale quotidienne. Sur la base des résultats de tous les examens, un protocole est établi avec les données enregistrées lors de la vérification.

Conclusion

Le concept d'utilisation de raccords auxiliaires avec des vannes et d'autres éléments structurelsles moyens de régulation appartiennent progressivement au passé. Les fabricants de systèmes de pipelines tentent de transférer les fonctions de réglementation et de sécurité vers des stations de contrôle intégrées de stockage de pétrole. Cependant, le retrait complet des valves respiratoires de la pratique de l'utilisation de la parole n'est pas encore discuté. De plus, il existe des directions prometteuses pour leur développement technologique. En particulier, le format courant de la soupape de reniflard pour le réservoir de la station-service a acquis ces dernières années un pare-flammes amovible et a reçu un corps soudé embouti. La première innovation a permis d'utiliser l'appareil dans des régions où les températures sont extrêmement basses en hiver, et la seconde a réduit de 2 fois le poids de la structure. Les vannes de quatrième génération ont également moins de pièces mobiles, ce qui améliore leur fiabilité de fonctionnement.

Certains fabricants se concentrent également sur l'optimisation des processus de maintenance des vannes. Ainsi, une solution très pratique, du point de vue du fonctionnement, a été l'introduction de boîtiers fixes avec une configuration de placement spéciale, qui ne nécessite pas le démontage de groupes entiers de pièces pour l'inspection interne de la structure de la vanne.