Válvula de respiración del tanque: propósito, dispositivo, principio de funcionamiento, verificación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Las refinerías de petróleo y los complejos tecnológicos que utilizan productos de petróleo y gas contienen un sistema de tuberías para dar servicio a los materiales combustibles en su infraestructura de trabajo. Mantener un rendimiento suficiente en los circuitos de circulación del mismo aceite requiere el uso de accesorios de fontanería especiales. Su elemento clave es la válvula de ventilación del depósito, gracias a la cual se regula la presión en condiciones de despresurización y vacío del recipiente operado.

Asignación de dispositivos

La gama de aplicaciones para tales válvulas es extensa y cubre casi todos los nichos donde se organizan los procesos de almacenamiento de productos de petróleo y gas. El uso de válvulas de control especiales para tanques que contienen combustible se debe a los requisitos para la operación segura de dichas instalaciones. Productos de aceite -materias primas combustibles, ignífugas y explosivas, lo que conduce a altos requisitos para su contenido. Y esto sin mencionar las reglas especiales para el almacenamiento a largo plazo de aceite, que conserva sus propiedades de trabajo óptimas.

¿Cómo puede ayudar una válvula de ventilación del depósito en este contexto? El propósito de tales dispositivos en una visión amplia puede reducirse a asegurar el sellado del espacio capacitivo, que contiene los productos de almacenamiento de destino. Como regla, estamos hablando de tanques con un medio gaseoso, que debe protegerse de la penetración de una llama. La función de regulación de la presión interna también es básica y determina el grado de seguridad en el mantenimiento de las instalaciones de almacenamiento de petróleo.

Diseño

El grupo más común de válvulas de control en esta clase es la válvula de ventilación del tanque SMDK, es decir, un regulador mecánico combinado, cuyo dispositivo proporciona una placa de presión estándar y una placa de presión con pesos. En la parte trasera, el cuerpo está provisto de una pantalla refractaria que evita que la llama pase al interior del recipiente con productos combustibles. Esta opción se activa cuando las mezclas de gases y vapores salen del tanque junto con el aire. Las placas de vacío y presión pueden cambiar su posición ajustando el volumen de la zona de amortiguamiento.

Los cuerpos mecánicos de trabajo de la estructura incluyen un dispositivo para manejar la carga (remoción e instalación), soportes de abrazadera, volante, soportes de brida, etc. Sin embargo, en primer plano enAl elegir un diseño, a menudo sale el tipo de factor de forma, del cual dependerá la dirección del flujo de gas-aire. Por ejemplo, el diseño de la válvula de ventilación del depósito está diseñado para orientar este flujo verticalmente hacia abajo, lo que dificulta la eliminación del calor mientras se estabiliza la combustión. En consecuencia, se reduce la resistencia al fuego del propio fusible. Esta configuración es típica para los reguladores que no se congelan y que tienen superficies de válvula horizontales. Pero uno no debe confiar completamente en la resistencia a las heladas de dichos accesorios; en particular, es en las superficies exteriores donde el condensado congelado puede tener un espesor de hasta 50 mm, lo que no puede sino afectar el rendimiento del fusible en su conjunto.

El principio de funcionamiento de las válvulas de respiración del tanque

Los esquemas más simples de las válvulas de respiración industriales se pueden comparar con la función de las salidas de aire, que se utilizan ampliamente para eliminar el exceso de aire de las tuberías domésticas. En este caso, opera el mismo principio de formación de una zona tampón con dos niveles de regulación del paso del exceso de vapor y aire. En el estado normal, ambas válvulas están cerradas, y el cambio de capacidad comienza desde el momento en que se supera la presión en el circuito, lo que naturalmente hace que la válvula se levante del asiento. La presión específica a la que la válvula de ventilación del depósito comienza a liberar el exceso de mezclas de gas y aire se establece individualmente de acuerdo con los requisitos paraárea de servicio. Además, el punto de activación condicional de las válvulas puede ser no solo un valor de presión alto, sino también fluctuaciones bruscas de temperatura, así como una subestimación excesiva de la presión con la formación de vacío. Como conclusión de lo anterior, se puede resumir que al fijar el exceso de presión, entra en funcionamiento la válvula de control de presión, y cuando el vacío es excesivo, el sistema de válvulas de vacío. El proceso de regulación en sí prevé la liberación del exceso de vapor y aire, o un aumento del sellado en condiciones de inyección artificial de mezclas técnicas de gases.

Válvulas de cierre mecánico

La forma más antigua y común de válvula de ventilación diseñada para mantener suficiente presión en contenedores horizontales de petróleo y gas. Pero este grupo también tiene sus diferencias. Por lo tanto, los modelos de tipo cerrado se utilizan para capturar vapores de productos volátiles, y se utiliza una válvula de respiración mecánica combinada para tanques de estaciones de servicio (gasolineras), donde es necesario garantizar la seguridad de las propiedades operativas del recurso. ¿Cuál es la diferencia entre el diseño con un obturador mecánico en principio? Principalmente - formas de sujetar las placas en el cuerpo. Por ejemplo, la fijación puede proporcionarse mediante varillas de guía rígidas o colgadores periféricos de la placa mediante collares. La diferencia entre los dos enfoques diferentes para instalar la válvula es la misma que cuando se conectan tuberías convencionales. La fijación rígida asegura la estabilidad de la conexión de campo y la inmovilidad del circuito, lo que es beneficioso cuandoexplotación de comunicaciones de pequeñas capacidades. Sin embargo, incluso las vibraciones leves durante el mantenimiento de un tanque grande pueden deformar o arrancar completamente el conjunto de montaje de sujetadores duros. Por lo tanto, en tales sistemas, se acostumbra utilizar una fijación mecánica "flotante" con abrazaderas que proporcionan un pequeño rango de oscilación.

Válvulas de sello húmedo

Los sellos hidráulicos funcionan según el principio de regulación de la presión interna creada por un líquido de baja viscosidad, baja evaporación y que no se congela que se llena en la estructura del regulador. Puede ser una solución de glicerina, aceite diesel, diesel, etilenglicol y otras mezclas que sean capaces de generar la fuerza suficiente para el funcionamiento de un sello hidráulico. La válvula en sí está montada estrictamente horizontalmente, ya que su funcionamiento se basa en la creación de una regulación reducida de vacío y presión como resultado de una disminución en la masa de líquido en relación con el valor estándar. El sistema hidráulico del respiradero del tanque está reemplazando a las válvulas mecánicas para controlar mejor la presión en los almacenes de productos altamente volátiles. Las válvulas hidráulicas tienen una membrana que separa el espacio vapor-gas del tanque de la atmósfera, si es necesario, extinguiendo también la llama dentro del circuito debido al fusible contra incendios incorporado.

Diseño de válvula

Los principales datos de diseño utilizados en el proceso de diseño de válvulas de respiración industriales incluyentasas de rendimiento. Estos datos dependen directamente del rendimiento del circuito y de la capacidad de regular el caudal. Además, en los cálculos de válvulas de respiración para tanques, se utilizan dos indicadores de rendimiento: por presión interna y por vacío. En ambos casos, la salida se da como una medida específica de paso de fluido por hora. Para el cálculo directo, se utiliza el parámetro de rendimiento para llenar y drenar el producto del tanque. Influye en la cantidad de rendimiento y las características del entorno atendido. Dependiendo de las propiedades del mismo producto de petróleo, el factor de contabilidad de desempeño puede cambiar. Por ejemplo, el contenido de gas del petróleo crudo tiene un impacto significativo.

Accesorios para válvulas

Después de determinar los parámetros de la válvula y las características de su diseño, puede comenzar a seleccionar los elementos a través de los cuales el dispositivo interactuará con las comunicaciones del tanque. En primer lugar, esto se aplica a la tubería para conectar al tanque. Dos parámetros serán importantes: el diámetro de la boquilla y el rendimiento. El caudal real estará limitado por la propia válvula, y el diámetro de la tubería de conexión determinará el caudal, que no está regulado por la documentación técnica. No obstante, existen normas generales para válvulas de purga de tanques que establecen que, en principio, no se deben utilizar juntas de espesor inferior a 350 mm. También hay un límite superior de 1500-1700 mm, conque tiene un centro de gravedad alto y una gran resistencia al viento, lo que finalmente genera una carga significativa en la boquilla. Al elegir un enlace de comunicación válvula-tubo, es óptimo adherirse a un formato de 400-600 mm, teniendo también en cuenta las influencias externas durante la operación.

Si es necesario, la unidad de regulación también se suministra con estrías. Generalmente se recomiendan para su uso como elemento auxiliar en instalaciones de válvulas donde se esperan las mayores cargas hidráulicas. Los cables de sujeción se fijan en el techo del tanque, lo que proporciona un seguro adicional para la infraestructura de trabajo.

Otro componente importante de las válvulas de control es el disco reflector. Se utiliza para reducir la pérdida de productos derivados del petróleo y mezclas de gases durante el proceso de evaporación. El disco deflector funciona en combinación con la válvula de ventilación del tanque para reducir las emisiones de material vendible en un 3-5%. Este dispositivo forma una especie de paraguas filtrante sobre el canal de eyección, desviando parte de los flujos de producto útil hacia el plano horizontal. En las siguientes etapas del procesamiento tecnológico, estas mezclas son recibidas por colectores especiales y transportadas al canal principal de circulación del producto de petróleo y gas sin deterioro en el rendimiento.

Aplicación de válvula

Inmediatamente antes del trabajo de instalación, levante el soporte de la válvula con las tapas y luego retire las placas y los manguitos de transporte. A continuación, la estructura de la carcasa debe soplarse con aire comprimido y volver a montarse en el orden inverso. InstalaciónLa comunicación de la válvula en el tanque se realiza a través de una brida especial de un formato adecuado. Además, se utiliza una junta al conectar. La fijación mecánica se lleva a cabo con pernos y tuercas que tienen un diseño adecuado para una unidad particular de la instalación. En el futuro, durante la operación, se realiza un mantenimiento periódico de la válvula de respiración del tanque, que puede incluir medidas de reparación. Por ejemplo, como resultado de una inspección técnica o durante el funcionamiento normal del circuito, a menudo se detectan los siguientes problemas:

• Cambio inusual en los indicadores de presión. Como regla general, está asociado con la contaminación del casete de fusibles contra incendios. Esta unidad debe lavarse con queroseno y luego purgarse con aire.
• Despresurización en la unión del ramal del tanque con la válvula de respiración y seguridad. Se recomienda comprobar el revestimiento fotoplástico o la junta de goma. A veces, estos problemas ocurren debido a la formación de hielo en el cuello de la válvula.
• Despresurización en el lugar donde se fijó el perno. Lo más probable es que haya violaciones en el diseño de sujeción de la abrazadera. No es necesario que la abrazadera esté dañada; es posible que el rango de posición libre de la abrazadera se haya ajustado incorrectamente durante su ajuste.

Comprobación de los respiraderos del tanque

Los problemas anteriores no siempre se detectan durante el mantenimiento general de tanques con productos derivados del petróleo, y más aún se notan en modo normaloperación. Al mismo tiempo, la más mínima desviación en el rendimiento del regulador de presión puede provocar un incendio en la estación tripulada, sin mencionar otros factores negativos asociados con la liberación incontrolada de vapores y líquidos inflamables al exterior. En consecuencia, se debe realizar una verificación especial de las válvulas de respiración de los tanques en un orden separado, durante el cual se analiza el estado actual de la tubería, el techo del tanque y el entorno de trabajo. En el marco de eventos de este tipo, se lleva a cabo lo siguiente:

• Pruebe la capacidad de la válvula bajo condiciones presurizadas para un rendimiento óptimo.
• Comprobación de la capacidad del regulador en condiciones de vacío.
• Comprobación de la mecánica de las válvulas en los momentos de cierre y apertura de chapas con obturadores.
• Si es necesario, puesta en marcha con regulación de los parámetros de funcionamiento de la válvula.

Cada aplicación de esta válvula tiene su propio programa de operaciones de diagnóstico. En promedio, la frecuencia de revisión de las válvulas de respiración de los tanques es de 1 a 2 veces al mes. Por lo general, en el verano, estos eventos se llevan a cabo con más frecuencia que en el invierno. En este caso, el tanque durante la operación debe someterse a una inspección general diariamente. Sobre la base de los resultados de todos los exámenes, se elabora un protocolo con los datos registrados durante la verificación.

Conclusión

El concepto de usar accesorios auxiliares con válvulas y otras estructuraslos medios de regulación se están convirtiendo gradualmente en una cosa del pasado. Los fabricantes de sistemas de tuberías están tratando de trasladar las funciones de regulación y seguridad a estaciones integradas de control de almacenamiento de petróleo. Sin embargo, aún no se discute la retirada completa de las válvulas respiratorias de la práctica del uso del habla. Además, hay direcciones prometedoras para su desarrollo tecnológico. En particular, el formato común de la válvula de ventilación para el tanque de la estación de servicio en los últimos años ha adquirido un parallamas extraíble y recibió un cuerpo soldado estampado. La primera innovación hizo posible el uso del dispositivo en regiones con temperaturas extremadamente bajas en invierno, y la segunda redujo el peso de la estructura en 2 veces. Las válvulas de cuarta generación también tienen menos piezas móviles, lo que mejora su confiabilidad operativa.

Algunos fabricantes también se están enfocando en optimizar los procesos de mantenimiento de válvulas. Entonces, una solución muy conveniente, desde el punto de vista de la operación, fue la introducción de carcasas fijas con una configuración de ubicación especial, que no requiere el desmontaje de grupos completos de piezas para la inspección interna de la estructura de la válvula.