Bezpieczeństwo produkcji, Opinie i komentarze, Rozwiązania dla przemysłu, Technika i przemysł

Zawory oddechowe

Fot. Petroster, Fotolia

Grzegorz Bartkiewicz | Petroster Sp.j. | bartkiewicz@petroster.pl

Zawory oddechowe są bardzo ważnym elementem każdej instalacji bezciśnieniowej i niskociśnieniowej. W wielu przypadkach są obligatoryjnym zabezpieczeniem zbiorników magazynowych, a konieczność ich montowania wynika z regulacji prawnych. Zaleca się jednak ich montaż również na instalacjach, gdzie nie są urządzeniem obowiązkowym.

Zawory oddechowe pełnią wiele funkcji, ale do najważniejszych należą: zabezpieczanie zbiornika przed uszkodzeniami związanymi z ciśnieniami panującymi w zbiorniku, poprzez automatyczną regulację ciśnienia i podciśnienia w instalacji, by nie przekroczyły one wartości przyjętych jako bezpieczne i akceptowalne, oraz ochrona środowiska, poprzez zapobieganie samoczynnej emisji par do atmosfery. W odróżnieniu od innych zabezpieczeń, jak przerywacze płomienia, które mają być zabezpieczeniem w sytuacji awaryjnej, zawory oddechowe spełniają swoje funkcje zabezpieczające ciągle.

Większość sprzętów zamontowanych na instalacji pracuje każdego dnia, nie spełniając jednocześnie swojej głównej funkcji. Poprawność działania instalacji wymaga właściwego doboru sprzętu z uwzględnieniem odpowiedniej przepustowości oraz regularnie wykonywanych serwisów – jest to oczywiste. Zawór oddechowy jest jednym z niewielu urządzeń, jeżeli nie jedynym urządzeniem na instalacji spełniającym swoje funkcje w sposób ciągły, nawet gdy teoretycznie instalacja jest w stanie spoczynku.

Urządzenia jak np. przerywacze płomienia są również niezwykle istotne, jednakże ich główną funkcją jest gaszenie płomienia, który przy normalnej pracy nie występuje (najlepiej gdyby w ogóle nie wystąpił). Od strony codziennego, praktycznego użytkowania instalacji zawór oddechowy jest zatem najważniejszym urządzeniem zabezpieczającym, które warunkuje poprawną pracę instalacji. Nie warto więc na nim oszczędzać, a na pewno nie powinny być w jego przypadku stosowane żadne półśrodki. Dobrze dobrany i regularnie serwisowany zawór oddechowy nie tylko chroni naszą instalację i środowisko, ale także, choć wiele osób nie zdaje sobie z tego sprawy, oszczędza pieniądze, dbając np. o utrzymanie jakości magazynowanego produktu czy też redukując ryzyko wystąpienia kosztów związanych z remontem zbiornika.

By zawór spełniał swoje funkcje, a dodatkowo dbał o finanse użytkownika, musi być on dobrze i świadomie dobrany. Świadomie, czyli z uwzględnieniem wszelkich istotnych aspektów, które mogą wpłynąć na funkcjonowanie samego zaworu, jego współpracę z innymi elementami systemu, działanie całej instalacji, ale także na parametry magazynowanego medium.

Większość firm produkujących zawory oddechowe oraz osób dobierających sprzęt skupia się na nad- i podciśnieniu, które mogą wystąpić w układzie. Rozpatrywana jest także przepustowość, ale w przypadku zachowania walorów medium i jego parowania mówi się głównie o nadciśnieniu.

Ze względu na konstrukcję zbiornika i jego użytkowanie od strony technicznej najbardziej pożądanym nadciśnieniem i podciśnieniem będą te zbliżone do zera. Długotrwałe utrzymywanie nadciśnienia bądź podciś-
nienia jest niekorzystne, ale najbardziej niepożądane są częste zmiany ciśnienia o dużej amplitudzie. Dochodzi wtedy do przyspieszonego niszczenia zbiornika w wyniku zmęczenia materiału. Dodatkowo zbiorniki są bardziej podatne na negatywny wpływ podciśnienia niż nadciśnienia. Implozję zbiorników, czyli ich zapadnięcie do wewnątrz, spotyka się często, a awarie wyglądają spektakularnie. Rzadziej trafiają się zbiorniki uszkodzone przez nadciśnienie, co jest ważne przy omawianym aspekcie. Z kolei ze względu na parametry medium korzystne jest utrzymywanie dużej „poduszki” nadciśnienia, co powoduje ograniczenie parowania substancji lotnych. Jest to szczególnie ważne przy produktach silnie parujących oraz takich, w których użyte są dodatki uszlachetniające lotniejsze od samego medium, np. paliwa lotnicze.

Są to dość znane kwestie dotyczące nadciśnienia. A co z podciśnieniem? Otóż powinno być ono jak najmniejsze, gdyż tak jak nadciśnienie ogranicza parowanie frakcji lotnych, tak podciśnienie je zwiększa. Frakcje, które nasycają sferę gazową zbiornika, nie ulegną ponownemu skropleniu w zbiorniku, stąd należy dążyć do obniżenia parowania. Otwieranie się zaworu przy niższym podciśnieniu wpuści wprawdzie do zbiornika więcej nienasyconego oparami powietrza z zewnątrz, ale z doświadczenia wynika, że nastawienie zaworu na wyższe podciśnienie nie zrekompensuje strat związanych z jego wysycaniem – wręcz przeciwnie, spowoduje większe parowanie i w rozrachunku gorszą jakość produktu.

Instalacje wyposażone w odbiór oparów zapewnią wprawdzie ich skroplenie, co wyeliminuje straty dla środowiska, ale u wytwórcy produktu, użytkownika pozostawi natomiast z jego finansowymi stratami. Z kolei instalacje niewyposażone w odbiór oparów wypuszczą ich większą ilość do atmosfery niż instalacja z mniejszym wysyceniem oparów przez utrzymywanie minimalnego podciśnienia. Zarówno więc od strony technicznej, ekologii, jak i finansów użytkownika nie jest pożądane utrzymywanie dużego podciśnienia w instalacji, o czym mówi się rzadko. Dodatkowo zbiorniki bezciśnieniowe mogą pracować z maksymalnym podciśnienie 0,25 kPa. Dlaczego więc większość producentów za punkt otwarcia zaworu przyjmuje -0,45 kPa? Dlaczego nie mówi się o negatywnym wpływie dużego podciśnienia? Otóż wynika to z tego, że większość producentów po prostu nie ma technicznej możliwości ustawienia niższego punktu otwarcia. Nasza firma opracowała specjalną konstrukcję tarcz, dzięki której punkt otwarcia może być ustawiony bardzo blisko zera. Jest to nowość na rynku zaworów oddechowych, która pozwoli użytkownikom zabezpieczać swoje instalacje w bardziej optymalny sposób.

Tajemnica producentów

Dlaczego większość producentów zaworów oddechowych za punkt otwarcia zaworu przyjmuje -0,45 kPa, skoro zbiorniki bezciśnieniowe mogą pracować z maksymalnym podciśnieniem 0,25 kPa?

Kolejnym aspektem są koszty użytkowania zaworów i instalacji. Sam zawór nie może być przyczyną niepotrzebnych i wygórowanych kosztów. Przy zakupie zaworu należy wybrać produkt dobry jakościowo, wykonany z odpowiedniego materiału, odporny na panujące warunki i możliwie niedrogi w serwisie, gdyż przeglądy powinny być wykonywane odpowiednio często. Redukując czas między przeglądami, można wychwycić wiele nieprawidłowości lub zawczasu dostrzec niepoprawne funkcjonowanie instalacji i jej usterki. Warto zatem przy doborze sprzętu brać pod uwagę jego gabaryty, masę i stopień skomplikowania konstrukcji, z czego wynikają również jego koszty serwisu.

Oferowane przez nas zawory są kompaktowe, lekkie i przez to tanie w serwisowaniu. Nawet duże zawory oddechowe z przerywaczem płomienia naszej produkcji o przyłączu np. DN200 mogą być bez problemu zniesione ze zbiornika przez jedną osobę. Dzięki temu serwis jest prosty, tani, a co najważniejsze – bezpieczny. Wynika to z innego podejścia naszej firmy do tematu zaworów. Nie używamy drogich i ciężkich w produkcji obudów. Ominęliśmy drogi i skomplikowany proces hutniczy związany z produkowaniem odlewanych na zamówienie obudów stosowany przez większość producentów, dzięki czemu nasze produkty są małe, lekkie, a obudowa nie stanowi większości ceny zaworu.

Dodatkowo, by zmniejszyć gabaryty, produkujemy je standardowo ze stali kwasoodpornej 316L, co umożliwia nam zredukowanie grubości ścianek, co pozwala nam obniżyć masę, a zarazem zachować lepsze parametry niż produkty ze stali węglowej czy aluminium. Produkty te, ze względu na najlepszy możliwy materiał, z którego są wykonane, mogą być stosowane z wszelkimi mediami, nawet agresywnymi, nie muszą przechodzić testów udarnościowych, a do zastosowań spożywczych nie wymagają dodatkowych atestów higienicznych.

Zastosowana w nich technologia uszczelnienia powierzchniowo-mechanicznego wyeliminowała konieczność stosowania jakichkolwiek uszczelek, przez co, według naszej wiedzy, są to jedyne produkty na rynku faktycznie wykonane w pełni ze stali kwasoodpornej. Reasumując, zawory te są relatywnie tanie w zakupie, a biorąc pod uwagę wykonanie ze stali kwasoodpornej, także w serwisowaniu. Ponadto oferują one najlepsze walory użytkowe, przez co mogą być wykorzystywane w szerokiej gamie obiektów, nawet tych, które nie muszą stosować zaworów oddechowych obligatoryjnie.

Zbiorniki magazynujące substancje nieszkodliwe nie muszą być zabezpieczane przed ich emisją do atmosfery, dlatego też jako element regulujący ciśnienie w ich wnętrzu może być stosowana otwarta rura oddechowa, zabezpieczona jedynie przed wpadaniem do jej wnętrza zanieczyszczeń. Czy zawsze jednak rozwiązanie to jest dobre? Wydaje się, że tak. Ciśnienie względne w zbiorniku jest utrzymywane na poziomie bliskim zera, a element generujący koszty zarówno w zakupie, jak i w serwisie został wyeliminowany. Warto jednak zwrócić uwagę na zbiorniki magazynowe kwasu, które w tym przypadku są najlepszym przykładem wyraźnie pokazującym, w jaki sposób zawory oddechowe mogą być narzędziem obniżania wydatków na obsługę obiektu.

Co ze zbiornikami dla kwasów?

Czy zbiorniki magazynowe stężonych kwasów warto odpowietrzać za pomocą prostych układów zamiast zaworów oddechowych?

Wspomniane zbiorniki bardzo często zabezpieczane są otwartym króćcem oddechowym zagiętym w dół. Postępuje się tak, ponieważ ta aplikacja wymagałaby zastosowania zaworów oddechowych wykonanych w pełni ze stali kwasoodpornej, i to odpowiedniej jakości. W przypadku mocno stężonego kwasu żadne urządzenia zawierające aluminium, stal węglową lub nierdzewną nie wytrzymają nawet dwóch miesięcy, podobnie jak zawory uszczelniane np. elementami gumowymi. Z tego względu zawory dostosowane do pracy z kwasem są zazwyczaj droższe od tych standardowych, przez co użytkownicy chcąc ograniczyć koszty, stosują zwykłe rury oddechowe. Pomimo braku negatywnych skutków dla środowiska opary kwasu niekorzystnie wpływają na konstrukcję i poszycie zbiornika. Wydostając się przez odpowietrzenie, opadają na zbiornik, którego konstrukcja i zewnętrzne poszycie nie są przystosowane do ciągłego kontaktu z kwasem. W konsekwencji zbiornik obliczony na 30 lat pracy wymaga wymiany poszycia już po 5 latach. Zdarzają się również przypadki, że konieczny jest gruntowny remont.

Pozorna oszczędność jest więc w stanie doprowadzić do uszkodzenia zbiornika, a w konsekwencji wygenerować ogromne koszty, których dałoby się uniknąć, instalując odpowiedni zawór oddechowy. W takich przypadkach koszty zaworu i jego serwisu w porównaniu z kosztem remontu zbiornika są znikome. Takich przykładów można by podać więcej, ale jedno jest pewne – warto polegać na dostawcach rzetelnie podchodzących do doboru urządzeń, dostępnych dla użytkowników i zapewniających odpowiednie wsparcie techniczne, którzy oferują zawory oddechowe dobre jakościowo oraz relatywnie tanie w zakupie i użytkowaniu.

Dodatkowo gdy jest to rodzimy producent, wspiera się polską gospodarkę i jej konkurencyjność na arenie międzynarodowej. Petroster spełnia wszystkie te warunki, a ponadto oferuje przerywacze płomienia i elektronikę, jak np. systemy detekcji wycieków i pomiaru produktu w zbiorniku, dzięki czemu zapewniamy kompleksowe rozwiązania dostępne jako „Pakiet Bezpieczny Zbiornik”.

Obecnie opracowaliśmy nowe modele zaworów oddechowych, przy których projektowaniu skupiliśmy się głównie na parametrach podciśnienia, ale pracujemy również nad kilkoma nowatorskimi rozwiązaniami, które mogą zrewolucjonizować podejście do zaworów oddechowych i zapewnić niedostępną do tej pory charakterystykę pracy zaworów oddechowych. Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą.

Express Przemysłowy
Przegląd prywatności

Ta strona korzysta z ciasteczek, aby zapewnić Ci najlepszą możliwą obsługę. Informacje o ciasteczkach są przechowywane w przeglądarce i wykonują funkcje takie jak rozpoznawanie Cię po powrocie na naszą stronę internetową i pomaganie naszemu zespołowi w zrozumieniu, które sekcje witryny są dla Ciebie najbardziej interesujące i przydatne.