固定储罐呼吸阀口径计算分析

固定储罐呼吸阀口径计算分析

安装在固定储罐顶上的通风装置减少油品等液体的蒸发损耗、控制储罐压力，防止罐内超压或超真空使储罐遭受损坏。类型有单呼阀、单吸阀、呼吸阀，各种结构型式均可与阻火器组合构造，也可配制所需的接管。那么一个储罐该安装几个呼吸阀呢？今天我们通过储罐的进出油的*大流量来介绍呼吸阀的直径以及安装个数。

呼吸阀是一种用于石油、化工、天然气等行业的低压保护设备，它可用来保持储罐压力始终处于正常状态，降低储罐内挥发性液体的蒸发损失，并保持储罐免受超压或超真空的破坏，对安全和环保均起到一定的促进作用。根据（ GB50160-2008）石油化工企业设计防火规范的规定，甲B、乙类液体的固定顶罐，应设置阻火器和呼吸阀。

1固定储罐呼吸阀口径计算分析的作用原理

呼吸阀由压力阀和真空阀组成，安装于常压或低压储罐上，能随罐内正负压变化而自动启闭，使罐内外气压差保持在允许值范围内。呼吸阀能够维护储罐气压平衡，充分利用储罐本身的承压能力来减少介质排放，利用正负压阀盘的重量来控制储罐的排气正压和吸气负压。当罐内介质的压力在呼吸阀的控制操作压力范围之内时，呼吸阀不工作，保持罐的密闭性；当向罐内补充介质，使罐内上部气体空间的压力升高，达到呼吸阀的操作正压时，压力阀被顶开，气体从呼吸阀呼出口逸出，使罐内压力不再继续增高；当向罐外抽出介质，使罐内上部气体空间的压力下降，达到呼吸阀的操作负压时，罐外的大气将呼吸阀的负压阀盘顶开，外界气体进入罐内，使罐内的压力不再继续下降，罐内与罐外的气压平衡，从而保护了储罐。简言之，呼吸阀能够在泵注入、抽出介质或热交换的条件下提供压力或真空泄放，从而防止储罐破裂或被抽瘪。

2 固定储罐呼吸阀口径计算分析产生超压和真空的原因

只有正确的确定呼吸阀的呼吸量，才能选择合适的呼吸阀。呼吸阀的设计计算通常依据 API2000常压储罐和低压储罐的泄放。确定呼吸量应首先对储罐可能引起超压和真空的工况逐一进行分析，可分为正常操作，非正常工况和事故工况。

3 固定储罐呼吸阀口径计算分析呼吸量的确定

呼吸阀适用于操作压力从真空～ 0.1MPa(G)的地上液体石油储罐或石油产品储罐以及地上、地下低温储罐。该类储罐进出物料以及热效应所引起的呼吸气量见表2和表3，遭遇火灾时，储罐的紧急排放量按表4的规定或由计算公式得出。

对于设计压力＞ 7KPa（G）或≤103.4KPa（G）的储罐和容器，当挥发性液体液面面积大于260m2且遭遇火灾时，总的排气量可按下式计算。G=208.2FA0.82m3/h式中， G为排气量，m3/h ；F为环境系数(见API2000附录部分)；A为挥发性液体液面面积，m2。

呼吸阀直径选择：
呼吸阀直径可根据进出油罐的*大输油量为基础，按下表进行选择：

呼吸阀压力等级的选择：
目前国内生产的呼吸阀的操作压力等级可分为三级：
：—295Pa～+355Pa
B级：—295Pa～+980 Pa
C级：—295Pa～+1765Pa
国外生产的呼吸阀的操作压力等级一般在±196Pa～+980Pa，高于此操作压力作特殊设计。
根据国内拱顶油罐的设计结构特点，呼吸阀操作压力宜选用和B级，不宜过高。

   1）在每台储罐上设置先导式氮封阀组和限流孔板旁路，正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在1.2KPa左右，当气相空间压力高于1.4KPa时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于0.8KPa时，氮封阀开启，开始补充氮气；当氮封阀需要检修或故障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气，压力高于1.5KPa时，通过带阻火器的呼吸阀外排（短时间连续补充 氮气）。
    2）当氮封阀事故失灵不能及时关闭，造成罐内压力超过1.5Kpa时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时，造成罐内压力降低至-0.3Kpa时，通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-0.5Kpa）。
    3）为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放，应在储罐上设置紧急泄放阀，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限（2.0Kpa）。
    4）当需要使用限流孔板旁路补充氮气时，流量宜等于油品出罐流量，氮气管道的管径为DN50，氮气的操作压力为0.5MPa。
    5）若在相同油品储罐之间设置有气相联通管道，每台储罐出口均应设置阻火器，以防止事故扩大。
    6）阻火器应选用安全性能满足要求的产品，且阻力降不应大于0.3KPa。

固定储罐呼吸阀口径计算分析呼吸阀选用表
         储罐公称容量（m3）   呼吸阀数量×公称直径（mm）
             1000                    1×200
             2000                    2×150
             3000                    2×200
             4000                    2×200
             5000                    2×250
            10000                    2×300
            20000                    3×300
            30000                    4×300
            50000                    4×300

固定储罐呼吸阀口径计算分析呼吸阀安装方法
所有呼吸阀都应垂直安装在储罐气源的*高点，以降低物料蒸发损耗和以便顺利地提供通向呼吸阀*直接和*大的通道。通常对于立式罐，该阀应尽量安装在罐顶中央顶板范围内，对于罐顶需设隔热层的储罐、可安装在梯子平台附近；当需要安装两个呼吸阀时，它们与罐顶中心应对称布置； 若呼吸阀用在氮封罐上，则氮气供气管的接管位置应远离该阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm，这样氮气进罐后不直接排出，达到氮封的目的。