ТУ 3689-001-20956806-2013

Аварийный клапан Dy 1000, Dy 500

Назначение

Аварийный клапан “Бриз” разработан для защиты резервуаров от деформации и разрушения при возникновении критического давления паровоздушной смеси в резервуаре.

Основной причиной разрушения резервуаров при возникновении пожаров является их разрыв из-за скачкообразного повышения внутреннего давления. Пропускной способности вентиляционных клапанов КДС, КДМ в такой ситуации не хватает.

При пожаре на одном резервуаре, основной риск разрушения соседних связан не с «перекидыванием» огня, а с ростом внутреннего давления из-за повышения температуры. АК-“Бриз” срабатывает при критическом росте давления внутри резервуара, вызванным пожаром в резервуаре, или рядом с ним. Происходит сбрасывание избыточного давления внутри РВС. Снижение давления защищает от деформации стенки резервуара и системы пожаротушения.

После сброса давления в резервуаре, клапан начинает работать в обратном направлении, впуская дополнительный объем воздуха и позволяя производить ускоренную выкачку содержимого резервуара.

Описание:

Пожарная безопасность и взрывозащищенность резервуаров для нефти и нефтепродуктов являются вопросами особой важности и не теряют своей актуальности как для существующих резервуарных парков, так и для вновь строящихся терминалов и отдельных объектов, ориентированных на применение новых конструктивных решений и методов их расчета, использования инновационных разработок не только отечественного, но и зарубежного резервуаростроения.

Действующим ГОСТ, по аналогии с требованиями зарубежных стандартов, в т.ч. API 650 и API 2000, выдвигаются следующие требования по аварийному вентилированию:

 п.В.4.1 «Для безопасного (без разрушения корпуса резервуара) сброса внутреннего избыточного давления при взрыве или пожаре предусматривают создание «слабого узла» соединения настила стационарной крыши со стенкой резервуара или установку аварийных клапанов».

«Слабый узел» соединения настила крыши со стенкой должен обеспечивать частичный или полный отрыв настила крыши от стенки резервуара и быстрый сброс избыточного давления, предотвращая разрушение стенки и узла крепления стенки с днищем, а также разлив продукта за пределы резервуара.

Однако, такой сценарий защиты предполагает разрушение настила крыши и, соответственно, всех находящихся на крыше элементов оборудования, площадок обслуживания, ограждений и пр.

Более целесообразным, а в ряде случаев единственно возможным, является установка на стационарной крыше аварийного клапана, который обеспечивает сброс избыточного давления без разрушения настила крыши.

Вместе с тем, проектирование аварийного клапана имеет ряд принципиальных отличий, делающих невозможным выполнение его конструкции на базе модернизации стандартных дыхательных клапанов давления, устанавливаемых на стационарных крышах резервуаров для обеспечения нормальной эксплуатации.

Эти особенности связаны со следующими факторами:

Во-первых, в отличие от традиционных дыхательных клапанов, имеющих максимальную производительность 3000 м3/час при диаметре клапана 0,5 м (дыхательный клапан типа КДС-3000/500), аварийный клапан, в соответствии с Table 7 американского стандарта API-2000 «Venting Atmospheric and Low-pressure Storage Tanks», а так же табл.13.1 стандарта СТО-СА-03-002-2009 «Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» должен обеспечивать пропускную способность по воздуху не менее 20000 м3/час.

Традиционные аварийные клапана заявляют их «проверенную на стендах» пропускную способность до 30000 м3/час при проходном диаметре клапана 500 мм.

Однако самый элементарный расчет показывает, что при прохождении 30000 м3 газо-воздушной смеси через отверстие диаметром 500 мм скорость воздушного потока составляет:

152,8 км/ час  или 42,5 м/с, что

эквивалентно скорости урагана, вызывающего не только механические разрушения, но и воспламенение газо-воздушного потока от возможных разрядов статического электричества, возникающих от эффекта электризации.

Режим работы аварийного клапана не должен отличаться от работы стандартного клапана при прохождении через него газового потока со скоростью не более 5 м/сек. Исходя из этого условия может быть определен минимальный диаметр аварийного клапана, составляющий 1,5 м с площадью пропускного отверстия 1,8 м2.

В соответствии с п.13.4.6 СТО-СА-03-002-2009 установочное значение срабатывания аварийных клапанов ра должно составлять ра=1,4хр, где р – рабочее давление в резервуаре (обычно 200 кг/м2).

В результате имеем расчетное давление на крышку клапана ра =1,4х200х1,8=504кг.

Таким образом, если выполнить аварийный клапан стандартным образом с подъемной крышкой, как это описано в API 2000, то масса крышки должна составлять не менее 500 кг, что является техническим абсурдом.

Из вышеприведенных расчетов следует, что в качестве аварийного клапана должна применяться тонкостенная (легкая) мембрана, моментально разрушающаяся (разрывающаяся) при расчетном давлении ра, при этом полностью открывая пропускное сечение клапана.

Клапан «Бриз 1500» устанавливается на монтажный патрубок Ду 1500 в стационарной крыше резервуара. Клапан «Бриз 1500/1000» устанавливается на монтажный патрубок Ду1000 и имеет переходный конический патрубок.

Преимущества АК - “Бриз”    

• В критической ситуации обеспечивает сброс избыточного давления до 30 000 м3/ч;
• Клапан работает и на давление и на вакуум;
• Дает время на принятие мер по охлаждению резервуара и откачки товарной жидкости;
• Имеет встроенный сигнализатор срабатывания;
• Обеспечивает возможность ускоренной откачки товарной жидкости из резервуара;