Вакуумные предохранительные клапаны с низким уровнем утечки: почему важна скорость утечки
В большинстве технических требований к вентиляции резервуаров основное внимание уделяется мощность — сможет ли клапан пропустить достаточное количество пара, чтобы предотвратить избыточное давление? Однако для операторов, которым приходится соблюдать ужесточающиеся нормы по выбросам и плановые показатели по потерям продукции, более важным показателем зачастую является скорость утечки. A вакуумный предохранительный клапан с низким утечкой при давлении обеспечивает герметичность резервуара при давлении ниже заданного значения, превращая пассивное устройство безопасности в активный барьер, предотвращающий неконтролируемые выбросы.
В этой статье объясняется, что такое коэффициент утечки, почему он имеет сегодня большее значение, чем когда-либо, в условиях современных норм выбросов, и как оценить конструкцию клапана PVRV с низким коэффициентом утечки.
Что такое скорость утечки?
При вентиляции резервуаров встречаются два связанных между собой термина:
- Скорость утечки — объем пара, проходящий через закрытый клапан при давлении ниже заданного, обычно выражаемый в кубических футах в час (SCFH) или нормальных кубических метрах в час (Nm³/h) при заданном перепаде давления.
- Установить давление — перепад давления, при котором поднимается палет и открывается клапан, обеспечивая прохождение потока.
Стандартный клапан PVRV может иметь лишь незначительную утечку при низком перепаде давления и при этом по-прежнему “соответствовать стандарту API 2000” в отношении пропускной способности. Клапан PVRV с низким уровнем утечки использует гибкую мембрану или прецизионное седло, чтобы поддерживать утечку на уровне, близком к нулю, во всем диапазоне давлений вплоть до заданного значения. В резервуаре, который «дышит» сотни раз в месяц, эта разница накапливается.
Почему уровень утечки имеет значение в рамках современных норм по выбросам
Сбросы летучих органических соединений (ЛОС) из вентиляционных систем резервуаров для хранения подвергаются всё более строгому регулированию. В соответствии с методом 21 Агентства по охране окружающей среды США (EPA), программами обнаружения и устранения утечек (LDAR), а также в связи с ужесточением правил ЕС и национальных норм по ЛОС, вентиляционная система резервуара рассматривается как потенциальный источник выбросов. Переход к использованию клапанов с низким уровнем утечек обусловлен несколькими факторами:
| Водитель | Влияние на вентиляцию резервуара |
|---|---|
| Нормативные требования по ЛОС / LDAR | Измеримые утечки считаются источником выбросов, подлежащим регистрации |
| Экономика потерь продукции | Каждый утечка литра пара — это потерянный продукт и доход |
| Запахи и жалобы жителей | Клапаны с высокой степенью утечки вызывают ощутимый запах в месте вентиляции |
| Углерод / управление факельным сжиганием | Сокращение объема отвода газов приводит к снижению показателей выбросов, указанных в отчете по данному объекту |
В случае резервуаров, предназначенных для хранения летучих продуктов, таких как бензин, нафта или растворители, совокупные потери продукта через негерметичный вентиляционный клапан могут быть значительными, и регулирующие органы в ряде юрисдикций в настоящее время требуют подтверждения низкого уровня утечек в вентиляционном клапане.
Как устроены PVRV с низким уровнем утечки
Конструктивные особенности, обеспечивающие низкий уровень утечки, являются конкретными и поддаются количественной оценке:
- Натяжные мембранные уплотнения из ПТФЭ или ФЭП которые обеспечивают мягкое, повторяющее форму тела сиденье с минимальным усилием при садиться и превосходной химической стойкостью.
- Седла, изготовленные с высокой точностью с жесткими допусками на плоскостность, чтобы избежать появления тончайших зазоров, приводящих к утечке.
- Узлы палет с направляющими которые предотвращают опрокидывание поддона с опоры — частую причину неравномерной утечки.
- Указанные данные испытаний на скорость утечки — Настоящий поставщик продукции с низким уровнем утечки публикует данные о скорости утечки при эталонном перепаде давления (например, 75% от заданного давления), а не ограничивается расплывчатыми заявлениями о “герметичном перекрытии”.
Оценка заявления о низком уровне утечки
| Утверждение | Как проверить |
|---|---|
| “Низкий уровень утечки” | Уточните величину расхода утечки в SCFH или Нм³/ч при указанном перепаде давления |
| “Герметичное перекрытие” | Укажите применяемый стандарт испытаний и испытательное давление |
| “Мембранный уплотнитель” | Уточните материал уплотнения (PTFE/FEP) и диапазон его рабочих температур |
| “Соответствует стандарту API 2000” | Независимо от показателя утечки — соответствие требованиям к пропускной способности не означает низкий уровень утечки |
Ключевой момент: Соответствие номинальной мощности и низкий уровень утечки — это разные свойства. Клапан может пройти испытание на пропускную способность по стандарту API 2000 и при этом иметь недопустимую утечку. Если вас беспокоят выбросы или потери продукта, четко укажите допустимую скорость утечки и потребуйте предоставить данные испытаний.
Когда следует модернизировать клапан PVRV с низким уровнем утечки
Рекомендуется заменить стандартные клапаны PVRV на устройства с низким уровнем утечки в следующих случаях:
- В резервуаре хранится летучий продукт, и на него распространяются требования нормативных актов по ЛОС или LDAR.
- Причины жалоб на запах выявлены в вентиляционном канале.
- В отчетности по потерям продукции отражены необъяснимые потери в потоке продукции с высокой стоимостью.
- Предприятие сокращает объем выбросов в рамках достижения целевых показателей по выбросам углерода или по управлению факельным сжиганием.
- Требуется комбинированное устройство PVRV + пламегаситель, поскольку при плохом уплотнении седла со временем возникают утечки и загрязняется пламенный элемент.
Компания «Wanan Technology» производит устройства с низким уровнем утечки клапаны сброса давления и вакуума с мембранными уплотнениями из ПТФЭ, поставляемые как отдельные узлы или в виде комбинированных сборок со встроенным пламегаситель элемент. Данные испытаний на скорость утечки предоставляются по запросу.
Часто задаваемые вопросы
Что такое вакуумный предохранительный клапан с низким уровнем утечки?
Вакуумный сбросный клапан с низким уровнем утечки (PVRV) представляет собой клапан вентиляции резервуара, предназначенный для поддержания уровня утечки паров на уровне, близком к нулю, в диапазоне давлений ниже заданного значения. Как правило, в нём используется упругое уплотнение из ПТФЭ и прецизионно обработанное седло вместо металлического клапана, благодаря чему резервуар остаётся герметичным до достижения заданного давления. Это позволяет сократить неконтролируемые выбросы летучих органических соединений (ЛОС) и потери продукта по сравнению со стандартным клапаном PVRV.
Гарантирует ли соответствие стандарту API 2000 низкий уровень утечки?
Нет. Стандарт API 2000 (ISO 28300) касается производительности вентиляции и заданного давления, а не интенсивности утечки. Клапан может пройти испытание на расход по стандарту API 2000 и при этом иметь утечку, значительно меньшую, чем заданное значение. Если выбросы или потери продукта имеют значение, четко укажите скорость утечки (в SCFH или Нм³/ч при заданном перепаде давления) и потребуйте предоставления данных испытаний, независимо от номинальной производительности.
Как измеряется скорость утечки PVRV?
Скорость утечки измеряется как объем пара, проходящий через закрытый клапан при эталонном перепаде давления, который часто составляет 75% от заданного давления, и выражается в SCFH или Нм³/ч. Уважаемый производитель оборудования с низким уровнем утечки публикует этот показатель, а не ограничивается общими заявлениями о герметичности. Всегда уточняйте эталонный перепад давления, так как скорость утечки резко возрастает по мере приближения перепада к заданному значению.
Когда следует заменить стандартный клапан PVRV на клапан с низким уровнем утечки?
Следует учитывать это в случаях, когда в резервуаре хранится летучий продукт, подпадающий под действие нормативных требований по ЛОС или LDAR, когда жалобы на запах исходят из вентиляционного отверстия, когда учет потерь продукта выявляет необъяснимые потери или когда предприятие сокращает объемы выбросов, отражаемые в отчетности. Клапаны с низким уровнем утечки также полезны в комбинированных узлах PVRV с пламегасителем, где утечка через седло со временем может привести к загрязнению пламегасительного элемента.
Может ли клапан PVRV с низким уровнем утечки быть оснащен пламегасителем?
Да. Клапаны PVRV с низким уровнем утечки обычно поставляются в виде комбинированных узлов со встроенным пламегасителем для резервуаров, в которых хранятся легковоспламеняющиеся жидкости. При этом необходимо проверить общее падение давления в комбинированном узле относительно расчетного давления в резервуаре при максимальном расходе, поскольку установка пламегасителя увеличивает сопротивление в вентиляционном канале.
Нужна помощь в подборе оборудования для вашего объекта? Компания Wanan Technology является производителем систем отбора проб и оборудования для обеспечения безопасности резервуаров, сертифицированным по стандарту ASME U-Stamp, и поставляет свою продукцию на нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия и нефтебазы в более чем 40 странах, в том числе таким компаниям, как Sinopec, PetroChina, ExxonMobil, «Лукойл» и BASF. Свяжитесь с нашей инженерной командой для проведения технической экспертизы или скачать каталог продукции.
English
Russian
Arabic
Spanish
Portuguese
Chinese