Válvula de respiração do tanque: finalidade, dispositivo, princípio de operação, verificação

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Refinarias de petróleo e complexos tecnológicos que utilizam produtos de petróleo e gás contêm um sistema de dutos para manutenção de materiais combustíveis em sua infraestrutura de trabalho. A manutenção de desempenho suficiente nos circuitos de circulação do mesmo óleo requer o uso de conexões hidráulicas especiais. Seu elemento chave é a válvula de respiro do reservatório, por meio da qual a pressão é regulada em condições de despressurização e vácuo do vaso operado.

Atribuição do dispositivo

A gama de aplicações para tais válvulas é extensa e abrange quase todos os nichos onde são organizados os processos de armazenamento de derivados de petróleo e gás. O uso de válvulas de controle especiais para tanques contendo combustível se deve aos requisitos para a operação segura de tais instalações. Produtos petrolíferos -matérias-primas combustíveis, ignífugas e explosivas, o que leva a altas exigências quanto ao seu conteúdo. E isso sem falar nas regras especiais para armazenamento de óleo a longo prazo, que preserva suas propriedades ideais de trabalho.

Como uma válvula de respiro do reservatório pode ajudar nesse contexto? A finalidade de tais dispositivos em uma visão ampla pode ser reduzida a garantir a vedação do espaço capacitivo, que contém os produtos de armazenamento alvo. Como regra, estamos falando de tanques com meio gasoso, que devem ser protegidos da penetração de uma chama. A função de regulação da pressão interna também é básica e determina o grau de segurança na manutenção das instalações de armazenamento de óleo.

Design

O grupo mais comum de válvulas de controle desta classe é a válvula de respiro do tanque SMDK, ou seja, um regulador mecânico combinado, cujo dispositivo prevê um prato de pressão padrão e um prato de pressão com pesos. Na parte de trás, o corpo é dotado de uma tela refratária que impede a passagem da chama para o recipiente com produtos combustíveis. Esta opção é ativada quando misturas de gases e vapores saem do tanque junto com o ar. As placas de vácuo e pressão podem mudar sua posição ajustando o volume da zona tampão.

Os corpos mecânicos de trabalho da estrutura incluem um dispositivo para manuseio da carga (remoção e instalação), braçadeiras, volante, montagens de flanges, etc. Ao escolher um projeto, o tipo de fator de forma geralmente aparece, do qual dependerá a direção do fluxo de gás-ar. Por exemplo, o projeto da válvula de respiro do reservatório é projetado para orientar esse fluxo verticalmente para baixo, o que dificulta a remoção de calor enquanto estabiliza a combustão. Assim, a resistência ao fogo do próprio fusível é reduzida. Essa configuração é típica para reguladores sem congelamento que possuem superfícies de válvula horizontais. Mas não se deve confiar completamente na resistência ao gelo de tais conexões - em particular, é nas superfícies externas que o condensado congelado pode ter até 50 mm de espessura, o que não pode deixar de afetar o desempenho do fusível como um todo.

O princípio de funcionamento das válvulas de respiração do tanque

Os esquemas mais simples de válvulas de respiração industriais podem ser comparados com a função de saídas de ar, que são amplamente utilizadas para remover o excesso de ar das tubulações domésticas. Neste caso, opera-se o mesmo princípio de formação de uma zona tampão com dois níveis de regulação da passagem do excesso de vapor e ar. No estado normal, ambas as válvulas estão fechadas, e a mudança de capacidade começa a partir do momento em que a pressão no circuito é excedida, o que naturalmente faz com que a válvula suba da sede. A pressão específica na qual a válvula de respiro do reservatório começa a liberar o excesso de misturas gás-ar é ajustada individualmente de acordo com os requisitos paraárea atendida. Além disso, o ponto de ativação condicional das válvulas pode ser não apenas um valor de alta pressão, mas também flutuações acentuadas de temperatura, bem como uma subestimação excessiva da pressão com a formação de vácuo. Concluindo o exposto, pode-se resumir que ao fixar o excesso de pressão, a válvula reguladora de pressão entra em operação, e quando o vácuo é excessivo, o sistema de válvulas de vácuo. O próprio processo de regulagem prevê a liberação do excesso de vapor e ar, ou o aumento da vedação em condições de injeção artificial de misturas de gases técnicos.

Válvulas de obturador mecânico

A forma mais antiga e comum de válvula de respiro projetada para manter pressão suficiente em recipientes horizontais de óleo e gás. Mas esse grupo também tem suas diferenças. Assim, modelos do tipo fechado são usados para capturar vapores de produtos voláteis, e uma válvula de respiração mecânica combinada é usada para tanques de postos de gasolina (postos de gasolina), onde é necessário garantir a segurança das propriedades operacionais do recurso. Qual é a diferença entre o design com um obturador mecânico em princípio? Principalmente - formas de fixação das placas no corpo. Por exemplo, a fixação pode ser feita por hastes-guia rígidas ou ganchos periféricos da placa por meio de colares. A diferença entre as duas abordagens diferentes para a instalação da válvula é a mesma da conexão de tubulações convencionais. A fixação rígida garante a estabilidade da conexão de campo e a imobilidade do circuito, o que é benéfico quandooperação de comunicações de pequenas capacidades. No entanto, mesmo pequenas vibrações durante a manutenção de um tanque grande podem deformar ou arrancar completamente o conjunto de montagem do fixador rígido. Portanto, em tais sistemas, costuma-se usar uma fixação mecânica "flutuante" com grampos que proporcionam uma pequena faixa de oscilação.

Válvulas de vedação úmida

As vedações hidráulicas funcionam com o princípio de regulação da pressão interna criada por um líquido de baixa viscosidade, baixa evaporação e não congelante preenchido na estrutura do regulador. Pode ser uma solução de glicerina, óleo diesel, diesel, etilenoglicol e outras misturas capazes de gerar força suficiente para o funcionamento de um selo hidráulico. A própria válvula é montada estritamente na horizontal, pois sua operação é calculada na criação de um vácuo reduzido e regulação de pressão como resultado de uma diminuição da massa de líquido em relação ao valor padrão. A hidráulica do respiro do tanque está substituindo as válvulas mecânicas para controlar melhor a pressão em lojas de produtos altamente voláteis. As válvulas hidráulicas possuem uma membrana que separa o espaço vapor-gás do tanque da atmosfera, se necessário, extinguindo também a chama dentro do circuito devido ao fusível de incêndio embutido.

Design da válvula

Os principais dados de projeto usados no processo de projeto de válvulas de respiração industriais incluemtaxas de transferência. Esses dados dependem diretamente do desempenho do circuito e da capacidade de regular o fluxo. Além disso, nos cálculos de válvulas de respiração para tanques, são usados dois indicadores de rendimento - por pressão interna e por vácuo. Em ambos os casos, a saída é dada como uma medida específica da passagem de fluido por hora. Para cálculo direto, é utilizado o parâmetro de desempenho para enchimento e drenagem do produto do tanque. Influencia a quantidade de taxa de transferência e as características do ambiente atendido. Dependendo das propriedades do mesmo produto petrolífero, o fator de contabilidade de desempenho pode mudar. Por exemplo, o teor de gás do petróleo bruto tem um impacto significativo.

Acessórios para válvulas

Após determinar os parâmetros da válvula e as características de seu projeto, você pode começar a selecionar os elementos através dos quais o dispositivo irá interagir com as comunicações do tanque. Em primeiro lugar, isso se aplica ao tubo para conexão ao tanque. Dois parâmetros serão importantes - o diâmetro do bico e o desempenho. A vazão real será limitada pela própria válvula e o diâmetro do tubo de conexão determinará a vazão, que não é regulada pela documentação técnica. No entanto, existem regulamentos gerais para válvulas de respiro de tanques que estabelecem que, em princípio, juntas com menos de 350 mm de espessura não devem ser usadas. Há também um limite superior de 1500-1700 mm, comque tem um centro de gravidade alto e um grande vento, o que acaba por dar uma carga significativa no bocal. Ao escolher um tubo-válvula de link de comunicação, é ideal respeitar o formato 400-600 mm, levando em consideração também as influências externas durante a operação.

Se necessário, a unidade de regulação também é fornecida com estrias. Geralmente são recomendados para uso como elemento auxiliar em instalações de válvulas onde são esperadas as maiores cargas hidráulicas. Os cabos de sustentação são fixados no teto do tanque, o que fornece um seguro adicional para a infraestrutura de trabalho.

Outro componente importante das válvulas de controle é o disco refletor. É usado para reduzir a perda de derivados de petróleo e misturas de gases durante o processo de evaporação. O disco defletor funciona em combinação com a válvula de respiro do tanque para reduzir as emissões de material vendável em 3-5%. Este dispositivo forma uma espécie de guarda-chuva de filtro sobre o canal de ejeção, desviando parte do fluxo do produto útil para o plano horizontal. Nas próximas etapas do processamento tecnológico, essas misturas são recebidas por coletores especiais e transportadas para o canal principal de circulação do produto de petróleo e gás sem deterioração do desempenho.

Aplicação da válvula

Imediatamente antes do trabalho de instalação, levante o suporte da válvula com as tampas e, em seguida, remova as placas e as mangas de transporte. Em seguida, a estrutura da carcaça deve ser soprada com ar comprimido e remontada na ordem inversa. Instalaçãoválvula na comunicação do tanque é realizada através de um flange especial de formato adequado. Além disso, uma junta é usada ao conectar. A fixação mecânica é realizada com parafusos e porcas de design adequado para uma unidade específica da instalação. No futuro, durante a operação, é realizada a manutenção periódica da válvula de respiração do tanque, que pode incluir medidas de reparo. Por exemplo, como resultado de uma inspeção técnica ou durante a operação normal do circuito, os seguintes problemas são frequentemente detectados:

• Mudança atípica nos indicadores de pressão. Como regra, está associado à contaminação do cassete do fusível de incêndio. Esta unidade precisa ser lavada com querosene e depois purgada com ar.
• Despressurização na junção do ramal do tanque com a válvula de respiração e de segurança. Recomenda-se verificar o revestimento fotoplástico ou a junta de borracha. Às vezes, esses problemas ocorrem devido à formação de gelo no pescoço da válvula.
• Despressurização no local onde o parafuso foi fixado. É mais provável que haja violações no design de fixação do grampo. Não é necessário que o próprio grampo seja danificado - é possível que a faixa de posição livre do grampo tenha sido ajustada incorretamente durante seu ajuste.

Verificação dos respiros do tanque

Os problemas acima nem sempre são detectados durante a manutenção geral de tanques com derivados de petróleo, e mais ainda são percebidos no modo normalOperação. Ao mesmo tempo, o menor desvio no desempenho do regulador de pressão pode levar a um incêndio na estação tripulada, sem contar outros fatores negativos associados à liberação descontrolada de vapores e líquidos inflamáveis para o exterior. Assim, uma verificação especial das válvulas de respiração dos tanques deve ser realizada em uma ordem separada, durante a qual é analisado o estado atual da tubulação, o teto do tanque e o ambiente de trabalho. No âmbito de eventos deste tipo, é realizado o seguinte:

• Teste a capacidade da válvula sob condições pressurizadas para um ótimo desempenho.
• Verificação da capacidade do regulador em condições de vácuo.
• Verificação da mecânica das válvulas nos momentos de fechamento e abertura de placas com persianas.
• Se necessário, comissionamento com regulagem dos parâmetros de operação da válvula.

Cada aplicação desta válvula tem sua própria programação para operações de diagnóstico. Em média, a frequência de verificação das válvulas de respiração dos tanques é de 1 a 2 vezes por mês. Normalmente, no verão, esses eventos são realizados com mais frequência do que no inverno. Neste caso, o tanque durante a operação deve ser submetido a uma inspeção geral diária. Com base nos resultados de todos os exames, é elaborado um protocolo com os dados registrados durante a verificação.

Conclusão

O conceito de utilização de acessórios auxiliares com válvulas e outrosmeios de regulação estão gradualmente se tornando uma coisa do passado. Os fabricantes de sistemas de oleodutos estão tentando transferir as funções regulatórias e de segurança para estações integradas de controle de armazenamento de óleo. No entanto, a retirada completa das válvulas respiratórias da prática de uso da fala ainda não é discutida. Além disso, existem direções promissoras para o seu desenvolvimento tecnológico. Em particular, o formato comum da válvula de respiro para o tanque do posto de gasolina nos últimos anos adquiriu um corta-chamas removível e recebeu um corpo soldado estampado. A primeira inovação possibilitou a utilização do aparelho em regiões com temperaturas extremamente baixas no inverno, e a segunda reduziu em 2 vezes o peso da estrutura. As válvulas de quarta geração também possuem menos peças móveis, o que melhora sua confiabilidade operacional.

Alguns fabricantes também estão focando na otimização dos processos de manutenção de válvulas. Assim, uma solução muito conveniente, do ponto de vista da operação, foi a introdução de carcaças fixas com configuração de colocação especial, que não requer a desmontagem de grupos inteiros de peças para inspeção interna da estrutura da válvula.