上海申弘閥門有限公司
聯系人：申弘閥門
手機：15901754341
傳真：86-021-31662735
郵箱：494522509@qq.com
地址：上海市青浦區(qū)金澤工業(yè)園區(qū)
一、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例的設置目的與要求
在石油化工儲運系統(tǒng)中，罐區(qū)設計規(guī)范SHT 3007-2014明確指出了呼吸閥的設置目的與要求。呼吸閥作為常低壓儲罐的重要組成部分，其設置旨在確保儲罐在正常操作過程中的壓力穩(wěn)定，防止因壓力波動而導致的安全問題。同時，它還具有通風、防爆等功能，對于保障儲罐的安全運行具有重要意義。在選用、安裝及維護過程中，必須嚴格遵循相關規(guī)范和標準，以確保呼吸閥能夠發(fā)揮其應有的作用。帶雙接管阻火呼吸閥的吸入和呼出口采用所需的接管設計，一般安裝在固定儲罐頂部用于防止真空及超壓對罐體的損壞，它不僅能對石油儲罐內外壓差進行自動調節(jié)，而且能減少罐內介質揮發(fā)損耗。該閥是利用彈簧限位閥板，由正負壓力決定或呼或吸，它具有泄放正壓和負壓兩方面功能，當罐內承受正壓時，呼氣閥打開呼出氣體，泄放正壓；當油罐承受負壓時，吸氣閥打開吸入氣體，泄放負壓，由此保證壓力在范圍之內，確保罐體安全。
5.1.3 根據GB 50160-2008石油化工企業(yè)設計防火標準（2018年版）的規(guī)定，以下儲罐通向大氣的通氣管上必須設置呼吸閥：
a) 用于儲存甲B、乙類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐；
b) 采用氮氣或其他惰性氣體進行密封保護系統(tǒng)的儲罐。
6.2.19 固定頂罐內存儲甲B、乙類液體時，應配備阻火器和呼吸閥；若儲罐采用氮氣或其他氣體進行氣封，則還需增設事故泄壓設備。呼吸閥在儲罐上扮演著至關重要的角色，它不僅關乎儲罐系統(tǒng)的安全與環(huán)保，更對物料儲存的經濟效益產生直接影響。通過合理選擇、安裝及維護呼吸閥，我們可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，降低潛在風險。呼吸閥的具體作用包括：
（1）防超壓與防真空：呼吸閥能自動調節(jié)儲罐內外的壓力差，確保儲罐在操作過程中不受過高或過低的壓力影響，從而防止罐體結構受損，如鼓包或塌陷。
（2）減少介質泄漏：揮發(fā)性介質在儲罐內隨溫度變化而膨脹或收縮，導致壓力波動。呼吸閥能迅速響應這些變化，降低介質蒸發(fā)和泄漏，進而減輕對環(huán)境的污染。
（3）與氣封系統(tǒng)協同作用：呼吸閥可與氮封或其他氣體封閉系統(tǒng)結合，進一步減少介質蒸發(fā)損失，并阻止外界空氣侵入，從而保持物料質量并防止化學反應。
（4）配合阻火器確保安全：阻火器用于防止外部火焰通過呼吸閥進入儲罐。呼吸閥與阻火器聯用，能有效預防因火花或火焰引發(fā)的介質點燃事故，確保儲罐安全。
二、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例的構造與工作原理
呼吸閥是儲罐系統(tǒng)中的重要組成部分，其結構與工作原理對于確保儲罐的安全與環(huán)保性能至關重要。了解呼吸閥的內部構造和工作流程，有助于我們更好地發(fā)揮其作用，降低潛在風險。接下來，我們將深入探討呼吸閥的詳細構造及其工作時的基本原理。
呼吸閥產品需滿足SY/T 0511-2010標準規(guī)范，其構造示意圖如下：
2. 儲罐呼吸閥是安裝在儲存易揮發(fā)液體（例如石油、化學品等）的固定頂儲罐上的重要安全附件。其核心作用是維持儲罐內外的壓力平衡，從而防止因壓力波動導致的儲罐變形或損壞，并減少罐內液體的揮發(fā)損失。該呼吸閥的工作原理主要基于兩個方面：一是壓力釋放，當儲罐內溫度升高、氣體體積膨脹、壓力上升時，呼吸閥會自動開啟，釋放多余壓力，避免過壓損壞；二是真空吸入，當儲罐內溫度下降、氣體收縮、壓力降低時，呼吸閥同樣會打開，吸入外部空氣，防止真空度過高造成塌陷。
三、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例的呼出與呼入壓力設定
通常，常壓儲罐的正常操作壓力維持在約500Pa(G)，其設計壓力范圍為-500Pa至2000Pa(G)。根據相關標準，常壓儲罐一般選用C級呼吸閥，其呼氣壓力設定為980Pa。這樣的設定既能有效減少儲罐中易揮發(fā)物料的損失，又能確保儲罐不會面臨超壓的風險。
必須留意的是，若呼吸閥的排氣端管線較長，氣體流動時遭遇較大阻力，或吸閥排氣端管線存在液封，致使呼吸閥排氣端系統(tǒng)背壓升高，那么應選用呼出壓力較低的呼吸閥。因為儲罐的最大操作壓力等于呼吸閥的設定呼出壓力與呼出管網系統(tǒng)的背壓之和（包括動背壓和靜背壓），同時還要考慮呼吸閥結構特性可能導致的延遲起跳超壓。只有確保上述總和不超過儲罐的正壓設計壓力，才能有效避免儲罐因超壓而鼓脹的風險。
相反，若呼吸閥的排氣端管線直接與風機入口相連，且風機對呼吸閥排氣管網具有抽吸作用，導致管網壓力降低甚至出現負壓，那么應選用呼出壓力較高的E級呼吸閥，以抵消風機的抽負效應，從而減少儲罐內物料的揮發(fā)損失，并確保儲罐不受負壓風險的影響。此外，通常儲罐設計的耐負壓值為-500Pa，因此將儲罐吸閥的負壓吸入壓力設置為常規(guī)的-295Pa，即可保證儲罐免受負壓導致的憋罐問題。
四、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例呼吸量計算
在遵循《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》SH/T 3007-2014的基礎上，我們進行呼吸閥呼吸量的計算。這一規(guī)范為呼吸閥的設計和選型提供了重要的指導，確保儲罐的安全穩(wěn)定運行。通過合理的計算，我們可以選擇適當的呼吸閥，以適應不同的工藝條件和安全要求。
5.1.4 呼吸閥的排氣壓力必須小于儲罐的設計正壓力，同時，進氣壓力則應高于儲罐的設計負壓力，以確保呼吸閥的正常工作。
5.1.6 通氣管或呼吸閥的通氣量必須足夠，以應對以下各項呼出量或吸入量的總和：
a) 液體出罐時的最大出液量所引發(fā)的空氣吸入量，計算時應以液體最大出液量為依據；
b) 液體進入固定頂儲罐時所產生的罐內液體氣體呼出量，對于閃點(閉口)高于45℃的液體，應按照最大進液量的1.07倍進行計算；而對于閃點(閉口)低于或等于45℃的液體，則應按照最大進液量的2.14倍進行計算。當液體進入采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)的內浮頂儲罐時，呼出量的計算同樣應以最大進液量為基準；
c) 因大氣溫度的最大降幅導致的罐內氣體收縮所引發(fā)的儲罐吸入空氣量，以及因大氣溫度的最大升幅導致的罐內氣體膨脹所引發(fā)的呼出氣體量，這些數據宜參照表5.1.6進行確定。
五、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例的選用
在確定了呼吸量Q（以m3/h為單位）后，我們可以根據氣體流速u在3~5m/s的范圍內進行考慮。通過公式d=18.81V0.5u-0.5，我們可以計算出呼吸閥進出口的管徑。隨后，通過向上圓整，我們可以選擇適當的閥門尺寸。特別需要注意的是，當呼吸閥與阻火器聯合使用時，必須考慮阻火器的壓降影響。
市場上常見的呼吸閥規(guī)格連接法蘭公稱通徑DN包括：50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm。同時，我們還需要根據呼吸閥的工作溫度進行選擇。呼吸閥可分為全天候型與普通型，前者適用范圍為-30℃~60℃，型式代號為Q，而后者適用操作溫度為0℃~60℃，型式代號為P。結合上述尺寸與工作溫度的考量，我們將能夠選出設計工況的呼吸閥。
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例主要零部件
型號 | HXF2 | 規(guī)格 | DN40-DN250 PN0.6-PN2.5 |
殼體材質 | AL CS 304 316 316L | 導桿材質 | AL 304 316 316L |
螺帽螺栓 | CS 304 316 316L | 密封墊片 | 石墨墊片 金屬墊片 聚四氟乙烯 |
正壓閥盤材質 | CS 304 316 316L/F4 | 負壓閥盤材質 | 聚四氟乙烯 F4 |
正壓閥盤壓力 | +36mmH2O +1000mmH2O | 負壓閥盤壓力 | -25mmH2O -65mmH2O |
壓力等級 | 級 B級 C級 D級 | 環(huán)境溫度 | CS:-30℃~+350℃SS:-80℃~+350℃ |
連接方式 | 法蘭連接 螺紋連接 | 法蘭標準 | JB GB HG ANSI SH JIS |
設計制造檢測標準 | SY/T0511-1996 GB5908-86 | 外表處理 | CS: paint SS:NO Paint |
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例外形結構圖
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例主要外形尺寸
DN | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 |
H1 | 95 | 120 | 135 | 145 | 155 | 165 | 190 |
H2 | 220 | 235 | 275 | 320 | 375 | 440 | 495 |
H | 330 | 350 | 410 | 450 | 585 | 695 | 770 |
L | 245 | 255 | 350 | 365 | 490 | 550 | 590 |
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例安裝維護
1、不銹鋼帶雙接管呼吸閥安裝在儲油罐的最高點，以便降低物料的蒸發(fā)損耗和維持儲罐內外的氣壓平衡。一般立式油罐，呼吸閥安裝于油罐頂板中央范圍內；對于罐頂需要設隔熱層的儲罐，呼吸閥可安裝在梯子平臺附近。
2、不銹鋼帶雙接管呼吸閥出廠時，法蘭密封面采用塑料保護蓋，以免運輸途中造成法蘭密封面受損，貨到現場安裝時，務必要把法蘭保護蓋取掉，再垂直安裝于儲罐罐頂部。呼吸閥不可橫放和倒置，若儲罐頂部需要安裝兩個呼吸閥時，呼吸閥與罐頂中心應該對稱安裝。
3、不銹鋼帶雙接管呼吸閥安裝于儲罐上一般使用1-3個月，需要定期檢查呼吸閥正負壓閥盤工作是否靈活，呼吸閥在正常工作時，會發(fā)出“吸-吸-吸"的泄壓排氣的聲音，否則，需要將呼吸閥頂部的閥蓋打開，檢查呼吸閥的閥盤是否出現“卡盤"現象。導桿上是否有污垢，若有及時清理干凈污垢，保證導桿運行自如。閥座密封面有無磨損，如有磨損需立即更換，以保證呼吸閥的正常安全運行。
4、不銹鋼帶雙接管呼吸閥的正負壓閥盤是根據罐內的壓力的升降而不斷變化，上下運動。當呼吸閥使用三年時間后，一般都需要更換呼吸閥內部的閥盤，導桿以及閥座的密封面，以保證呼吸閥正常工作，維持儲罐的安全運行。
六、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例的安裝與維護
在安裝呼吸閥時，我們需要留意以下幾個關鍵點：
呼吸閥應安裝在儲罐頂部的最高點，這樣設計旨在確保在儲罐內壓力發(fā)生變化時，氣體能夠順暢地通過呼吸閥進行進出，從而維持儲罐內外的壓力平衡。若需安裝兩個呼吸閥，應采取對稱布置，以確保壓力的均衡分布，避免出現偏斜情況。
在氮封儲罐上安裝呼吸閥時，需特別注意氮氣管的位置，應確保其遠離呼吸閥接口，且接管應插入罐內至少200mm深度。這樣的設計旨在防止氮氣直接通過呼吸閥排出，進而保持儲罐內的氮封狀態(tài)，阻止空氣進入儲罐，從而減少所存儲物質的氧化反應。
若使用呼吸閥的地區(qū)最冷月份的平均氣溫低于或等于0℃，則呼吸閥必須配備防凍措施。這是為了防止呼吸閥閥盤因凍結或堵塞而導致儲罐排氣不暢或補氣不足，進而造成儲罐低壓或超壓等安全隱患。
在呼吸閥正確安裝后，為了保障其持續(xù)安全運行，應定期進行檢修與維護。建議至少每半年檢查一次呼吸閥的網面，看是否有堵塞或腐蝕現象。若發(fā)現堵塞，應及時清理以保持網面清潔。同時，盡量每年對呼吸閥進行一次全面檢驗，以確保其操作壓力處于正常范圍內。對于年檢不合格的呼吸閥，應立即進行更換，以避免成為安全隱患，造成重大安全事故。
此外，為了進一步防止呼吸閥凍結或凝結，可以采取多種措施。例如，安裝加熱系統(tǒng)如電加熱器、蒸汽伴熱線或熱水循環(huán)系統(tǒng)；使用保溫材料如保溫棉或泡沫材料進行包裹；選擇具有防凝設計的呼吸閥；在低點安裝排水裝置以排出冷凝水；以及定期檢查和維護呼吸閥及其相關系統(tǒng)等。這些措施將有助于確保呼吸閥在各種環(huán)境下都能穩(wěn)定、安全地運行。
操作優(yōu)化：通過改進儲罐的操作流程，例如減少儲罐的頻繁周轉，可以降低儲罐內液體的溫度波動，進而減小呼吸閥凍結的風險。
環(huán)境監(jiān)測：利用溫度傳感器等設備實時監(jiān)控周圍環(huán)境溫度，一旦發(fā)現溫度降至冰點以下，即可及時采取相應的預防措施。
七、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應用案例通氣孔及呼吸閥設置注意事項
通氣孔的應用：對于揮發(fā)性較低、毒性危害程度不高的介質，例如柴油、煤油和消防水，適宜采用環(huán)形通氣孔。這類通氣孔通常設置在拱頂罐罐壁的頂層圈板上，旨在實現罐內與外界大氣的自然通風，從而維持儲罐的壓力平衡。
呼吸閥的應用：針對揮發(fā)性強或毒性危害程度較高的介質，例如苯、汽油等，應在罐頂配備呼吸閥。這些呼吸閥常與內浮頂罐協同使用，且可與氮封系統(tǒng)結合，以減少介質蒸發(fā)、防止外界空氣侵入，從而保持介質的純凈并防止其氧化。
呼吸閥與通氣孔的比較：相較于通氣孔，呼吸閥在降低油品損耗和節(jié)約物料方面更為有效。呼吸閥能根據儲罐內壓力的變化自動啟閉，而通氣孔則始終保持開啟狀態(tài)，無法有效防止介質的蒸發(fā)和泄漏。避免同時安裝：需注意，同一儲罐不宜同時設置呼吸閥和通氣孔，以免影響呼吸閥調節(jié)壓力的功能。通氣孔的持續(xù)開啟會干擾呼吸閥對儲罐內外壓力差的調控，進而降低其使用效果。
