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    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范

    2025-01-10 17:30:08  来源:SH

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范

    根据国家标准《油化工企业设计防火规范》(GB50160)之规定,“甲、乙类液体的固定顶罐,应用阻火器和呼吸阀”。可见呼吸阀、阻火器是储罐的安全设施。呼吸阀不仅能维持储罐气压平衡,确保储罐在超压或真空时免遭破坏,且能减少罐内介质的挥发和损耗,满足储罐大小呼吸的通气要求。

    在SHT 3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》和GB 50160-2008《石油化工企业设计防火标准》(2018年版)中,均明确规定了呼吸阀的安装要求。呼吸阀的设置旨在保护储罐免受超压和真空的危害,同时减少挥发性介质的泄漏,并与气封系统连用,以进一步减少介质蒸发损失并防止外界空气进入。此外,它还与阻火器配套使用,确保储罐的安全。是用弹簧限位阀板,由正负压力决定或呼或吸。呼吸阀应该有泄放正压和负压两方面功能,当容器承受正压时,呼吸阀打开呼出气体泄放正压;当容器承受负压时,阻火呼吸阀打开吸入气体泄放负压。由此保证压力在一定范围内,保证容器安全。防爆阻火呼吸阀,ZFQ-I防爆阻火呼吸阀集阻火器功能与呼吸阀功能为一体,其新颖的结构。它是石化储罐的新型安全设备,其是阻火呼吸性能好,重量轻,维修方便。

    防爆阻火呼吸阀主要技术参数
    壳体材质:碳钢、不锈钢(SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L)、衬氟、塑料。
    内部芯件:阀盘、阀座、阀杆、阀套。
    内部芯件材质:不锈钢或聚四氟乙烯。
    密封圈材质:聚四氟乙烯。
    阻火层材质:不锈钢。
    环境温度:-40~+60℃。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范适用范围:

    适用于储存内点低于28℃的甲类油品和闪点低于60℃的乙类油品,如汽油、笨、甲笨、煤油、轻柴油、机油、原油等油品及性质相同的化工产品储罐使用,它在-35℃-60℃的温度环境中正常工作。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范性能及特点

    全天候防爆型壳体选用不锈钢、铸钢、铝合金,耐腐蚀性好;波纹阻火层采用不锈钢材料,阻火性能好,耐腐蚀性能可靠; 结构简单,易检修,安全方便。

    二、油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范结构与工作原理

    呼吸阀产品应遵循SY/T 0511-2010标准,其结构示意图展示了其关键组件和功能。通过了解呼吸阀的详细结构和工作原理,我们可以更好地选择、安装和维护这种关键的安全设备。

    呼吸阀是保护储罐安全的重要附件,安装于灌顶,用于自动控制储罐内外气体通道的启闭,维持储罐的压力平衡,对储罐的超压或超真空起保护作用,又可以在一定范围内降低储罐内介质的蒸发损失。

    呼吸阀是利用阀盘(有时阀盘上加重块)的重量,来控制罐内的呼气压力和吸入的真空度。当罐内气体的压力超过油罐的允许压力值时,压力阀即被顶开,混合气从罐内逸出(呼出),使罐内的压力不再增高。当罐内气体的真空度超过储罐的允许真空度时,真空阀即被顶开,吸入空气(吸入)维持储罐压力平衡。压力在一定范围内,储罐不呼吸,所以呼吸阀在一定程度上减少了介质的蒸发损耗。呼吸阀控制的压力和真空度的数值应根据储罐结构本身的允许值来决定。选择呼吸阀型号时,要根据介质收发作业时的*大排量来确定。呼吸阀的直径大于250mm时,可选用两个不超过250mm的呼吸阀。

    当罐内气压力大于储罐允许压力时,介质蒸汽经压力阀外逸,此时真空阀处于关闭状态;当罐内气压力小于储罐允许真空度时,新鲜空气通过真空阀进入罐内,此时压力阀处于关闭状态,允许压力(或真空压力)靠调节盘的重量来控制。

    2. 储罐呼吸阀是安装在储存易挥发液体(如石油、化学品等)的固定顶储罐上的重要安全附件。其核心作用是维持储罐内外的压力平衡,从而防止因压力波动导致的储罐变形或损坏,并减少液体的挥发损失。呼吸阀的工作原理主要包含两个方面:

    ① 压力释放:当储罐内温度上升,气体体积膨胀,压力随之增加时,呼吸阀会自动开启,释放多余压力,避免储罐过压。此过程常被称为“排气”或“呼吸”。

    ② 真空吸入:相反,若储罐内温度下降,气体收缩,压力降低时,呼吸阀同样会打开,允许外部空气进入储罐,以防止因真空度过高而造成的储罐塌陷。此过程则被称为“吸气”。

    三、呼吸阀的呼出与呼入压力设定

    常压储罐在正常操作时,其压力通常维持在约500Pa(G),而设计压力范围则为-500Pa至2000Pa(G)。根据这些信息,常压储罐一般选用C级呼吸阀,其呼气压力设定为980Pa。这样的设定既能有效减少易挥发物料的损失,又能确保储罐不会面临超压风险。
    必须留意的是,若呼吸阀的排气端管线较长,气体流动时遭遇较大阻力,或吸阀排气端管线存在液封,导致呼吸阀排气端系统背压升高,此时应选用呼出压力较低的A级呼吸阀。因为储罐的*大操作压力等于呼吸阀的设定呼出压力与呼出管网系统的背压之和(包括动背压和静背压),还需考虑呼吸阀结构特性可能引发的延迟起跳超压。只有确保上述总和不超过储罐的正压设计压力,才能有效避免储罐因超压而鼓胀的风险。

    相反,若呼吸阀排气端管线直接与风机入口相连,风机对呼吸阀排气管网产生抽吸作用,使得管网压力降低甚至出现负压,那么应选择呼出压力较高的E级呼吸阀,以抵消风机的抽负效应,从而减少储罐内物料的挥发损失,并确保储罐免受负压风险。同时,鉴于储罐通常设计的耐负压值为-500Pa,将储罐吸阀的负压吸入压力设置为常规的-295Pa,即可保证储罐在负压下不会憋罐。

    接下来,我们探讨呼吸阀的呼吸量计算。根据《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2014的相关规定,呼吸阀的排气压力必须小于储罐的设计正压力,而进气压力则应高于储罐的设计负压力。此外,通气管或呼吸阀的通气量必须满足以下要求:不得小于液体出罐时的*大出液量所造成的空气吸入量、液体进入固定顶储罐时的气体呼出量、因大气温降导致罐内气体收缩所造成的吸入空气量以及因大气温升导致罐内气体膨胀所呼出的气体量之和。这些计算和规定对于确保储罐的安全运行至关重要。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范主要技术参数

    正压 355Pa (36毫米水柱)
    负压 295Pa (30毫米水柱)
    正压 980Pa (100毫米水柱)
    负压 295Pa (30毫米水柱)
    正压 1765Pa (180毫米水柱)
    负压 295Pa (30毫米水柱)









    防爆阻火呼吸阀主要外形与连接尺寸

    公称通径 (mm) 安装尺寸(mm)        
    D K L H n×φ  
    DN25 115 85 160 165 4×14
    DN32 135 100 180 185 4×18
    DN40 145 110 190 190 4×18
    DN50 160 125 220 220 4×18
    DN80 195 160 270 260 8×18
    DN100 215 180 310 280 8×18
    DN150 280 240 380 330 8×22
    DN200 335 295 450 380 12×22
    DN250 395 350 520 420 12×22
    DN400 565 515 670 520 16×26

















    机械呼吸阀选择表

    储罐收发介质流量(m³/h)

    呼吸阀数

    呼吸阀规格

    <25

    1

    DN50

    26~100

    1

    DN100

    101~150

    1

    DN150

    151~250

    1

    DN200

    251~300

    1

    DN250

    >300

    2

    DN300

         












    呼吸阀主要技术参数

    操作压力

    +355Pa﹣295Pa、+1750Pa﹣295Pa、+980Pa﹣295Pa、特殊压力等

    材质

    HT、20#、Q235、304、304L、316、316L等

    防爆等级

    BS5501:HA、IIB、IIC

    密封件材质

    聚四氟乙烯

    法兰标准

    HG20592-97、SH 、GB、 JB/T81-94等

    规格

    DN50~DN350









    制造、检测标准:按(石油储罐呼吸阀)SY7551(石油储罐阻火器阻火性能和试验方法)GB5908等标准进行制造和验收。

    五、油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范的选用

    在确定了呼吸量Q(以m3/h为单位)后,结合气体流速u在3~5m/s的考虑范围,可以利用公式d=18.81V0.5u-0.5来计算呼吸阀的进出口管径。经过向上圆整后,即可选择合适的阀门尺寸。当呼吸阀与阻火器联合使用时,还需考虑阻火器的压降影响。

    市场上常见的呼吸阀规格,其连接法兰公称通径DN包括:50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm。同时,还需根据呼吸阀的工作温度进行选择。呼吸阀可分为全天候型与普通型,前者适用于-30℃~60℃的温度范围,型式代号为Q,后者则适用于0℃~60℃,型式代号为P。综合考虑呼吸阀的尺寸与工作温度,*终选出符合设计工况的呼吸阀。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范维护与保养

    为了呼吸阀使用安全,应在3-6个月内定期将波纹阻火层拆下,清洗干净,保证阻火层上每个孔畅通,防止堵塞,确保安全正常使用。定期检查通风气正、负阀盘动作是否灵活,导杆及阀盘接触密封面有无损坏,如有损坏应立即调换。在检查维护安装时,应阀内各结合面严密配合,阀盘升降灵活。阀启用时,应安装前清除阀盘间的防震物,否则呼吸阀将失灵。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范安装

    1 呼吸阀应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通道。通常对于立式罐,呼吸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;

    2当需要安装两个呼吸阀时,它们与罐顶中心应对称布置;

    3 若呼吸阀用在氮封罐上,则氮气供气管的接管位置应远离呼吸阀接口,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。

    六、油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范安装与维护

    呼吸阀的安装至关重要,它直接影响到储罐内外的压力平衡。在安装时,应确保呼吸阀置于储罐顶部的*高点,这样,无论储罐内压力如何变化,气体都能顺畅地通过呼吸阀进行进出。若需安装两个呼吸阀,则应对称布置,以维持压力的均衡,防止偏斜。

    对于氮封储罐,安装时需特别注意氮气管的位置,应远离呼吸阀接口,且接管应插入罐内200mm深处。这样做是为了防止氮气直接通过呼吸阀排出,进而保持储罐的氮封状态,防止空气侵入,减少存储物质的氧化。

    此外,在寒冷地区使用呼吸阀时,需采取防冻措施。当*冷月份的平均气温低于或等于0℃时,必须确保呼吸阀阀盘不被冻住或堵塞,以避免储罐排气不畅或补气不足,从而造成储罐低压或超压。

    呼吸阀的后期维护同样重要。在正确安装后,应定期检查网面是否堵塞或腐蚀,并即时清理以确保其正常运行。建议至少每半年进行一次全面检查,每年进行一次性能检验。若年检不合格,应及时更换呼吸阀,以确保其安全有效地发挥作用。

    为了进一步防止呼吸阀冻结或凝结,可以采取多种措施,如安装加热系统、使用保温材料、选择具有防凝设计的呼吸阀、确保排水和排放系统畅通、以及定期检查和维护等。这些措施将有助于保持呼吸阀及其相关系统的稳定性和可靠性。
    选择合适的呼吸阀位置至关重要,应避免将其置于冷空气直接吹袭之处,以降低冷凝和冻结的风险。同时,优化储罐操作流程,如减少周转次数,能进一步减少温度波动,从而降低呼吸阀冻结的可能性。此外,通过环境监测设备如温度传感器来实时监控环境温度,以便在温度降至冰点以下时采取适当措施。

    在通气孔及呼吸阀的设置上,需根据介质特性进行选择。对于挥发性较小、毒性较低的介质,如柴油、煤油和消防水,可采用环形通气孔,它们通常设置在拱顶罐罐壁顶层圈板上,以实现自然通风和压力平衡。而对于挥发性强或毒性较高的介质,如苯、汽油等,则应在罐顶设置呼吸阀,并与内浮顶罐和氮封系统配合使用,以减少介质蒸发和外界空气侵入。

    值得注意的是,呼吸阀相较于通气孔能更有效地降低油品损耗和节约物料。这是因为呼吸阀能根据储罐内压力变化自动开启和关闭,而通气孔则始终保持开放状态,无法防止介质蒸发和泄漏。同时,一个储罐不应同时安装呼吸阀和设置通气孔,以免影响呼吸阀调节压力的功能。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范的使用维护

     

     

    呼吸阀常见故障主要有:漏气、卡死、粘结、堵塞、冻结以及压力阀和真空阀常见开等。

    1、漏气:一般是由于锈蚀、硬物划伤阀与阀盘的接触面、阀盘或阀座变形及阀盘导杆倾斜等原因造成。

    2、卡死:多发生在由于呼吸阀安装不正确或油罐变形导致阀盘导杆歪斜以及阀杆锈蚀的情况下,阀座在沿导杆上下活动中不能到位,将阀盘卡于导杆某一部位。

    3、粘结:是因为有蒸气、水分与沉积于阀盘、阀座、导杆上的尘土等杂物混合发生化学物理变化,久而久之使阀盘与阀座或导杆粘结在一起。

    4、堵塞:主要是由于机械呼吸阀长期未保养使用,致使尘土、锈渣等杂物沉积于呼吸阀内火呼吸管内,以及蜂或鸟在呼吸阀口筑巢等原因,使呼吸阀堵塞。

    5、冻结:是因为气温变化,空气中的水分在呼吸阀的阀体、阀盘、阀座和导杆等部位凝结,进而结冰,使阀难以开启。

    以上这些故障,有的使呼吸阀达到控制压力时不能动作,造成油罐超压,危及油罐安全;有的则使呼吸阀失去作用,造成大小呼吸失控,从而增加进料的蒸发损耗,使介质质量下降,加重区域大气污染,影响操作人员身体健康,增加区域危险因素。

    在例行巡检和每次作业时,要从外观和现象上加强检测分析,及时发现问题,及时解决。如储罐罐体和呼吸阀阀体有无异常变化;储罐进出物料作业时,呼吸阀运行情况是否正常;U型压力计的压表是否正常;封口网有没有破损,是否畅通;储罐管道式呼吸阀阀体有无漏气等。

    油化工储罐防爆阻火呼吸阀技术规范检查与维护内容

     

     

    ①打开顶盖 , 检查呼吸阀内部的阀盘、阀座、导杆、导孔、弹簧等有无生锈和积垢 , 并进行清洁 , 必要时用煤油清洗。

    ②检查阀盘活动是否灵活 , 有无卡死现象 , 密封面 ( 阀盘与阀座的接触面 ) 是否良好 , 必要时进行修理 , 由于密封面的材料为有色软金属 , 在对其研磨时 , 要选用较细的研磨剂。

    ③检查阀体封口网是否完好 , 有无冰冻、堵塞等现象 , 擦去网上的锈污和灰尘 , 保证气体进出畅通。

    ④检查压盖衬垫是否严密 , 必要时进行更换 , 给螺栓加油。

    呼吸阀的检查周期

    ①全天候阻火呼吸阀在冬季使用时 , 当气温低于 0 ℃以下时 , 每周至少进行一次检查 , 防止阀盘与阀座因寒冷结冰粘住而失灵。

    ②对于地面罐和半地下罐的全天候防爆呼吸阀 , 每年的一、四季度每月检查两次 , 二、三季度每月检查一次。

    ③对于油库区的全天候防爆呼吸阀 , 每半年检查一次。

    为了维护呼吸阀的安全,必须在一定的时间段内定期为呼吸阀做全面检查保养。

    一、首先应该将呼吸阀拆开,认真清洗波纹,防止波纹上的积垢影响呼吸阀的顺畅打开关闭。

    二、阻火层的小孔也是必须检查的内容,每一个孔都务必保持通透,不然会影响安全操作。

    三、通风口的阀盘是呼吸阀中*灵活也*常用到的部件,所以在维护中必须检查阀盘的灵活程度,以及连接杆是否稳固。

    四、阀盘的密封性对呼吸阀来说也是非常重要的,检查压盖衬垫是否严密,所以一旦发现密封性有损坏迹象,要及时换新。检查过程也要注意不能产生新的破坏。注意给螺栓加油。

    五、每一个,每次拆卸都要有相应记录,防止关键零件的遗失和损坏。

    六、保养周期:一、四季度每月检查两次(防冻结);其他二、三季度每月检查一次。

     


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    申弘阀门 先生
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