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    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用

    2025-09-22 16:55:42  来源:SH

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用呼吸阀在储罐中的应用

    作用与重要性

    VOCs减排的领域中,呼吸阀的应用显得尤为重要。呼吸阀作为储罐的重要部件,其作用不容忽视。**呼吸阀对储罐的安全稳定至关重要,尤其是在常压和低压储罐中,通过平衡气压防止储罐失稳,减少物料挥发与损耗。**常压、低压储罐在流程工业中扮演着重要角色。这些储罐在使用时,会因液面变化或外界温度波动而引起内部气体膨胀或收缩,进而导致气相压力的不稳定。这种压力波动若不加以控制,可能会使储罐遭受超压或真空的威胁,严重时甚至可能引发储罐破裂或瘪塌。

    为了确保储罐的安全与稳定,工艺设计时通常会采取措施来平衡储罐内的气压。其中,一种常见的方法就是在罐顶安装呼吸阀。这种装置能够在储罐超压或真空时发挥作用,有效防止储罐失稳,从而保护储罐的完整性,并减少内部物料的挥发与损耗。同时,它也对提升安全性和环保性能起到了积极的推动作用。

    工作原理

    呼吸阀的内部结构是由一个压力阀盘(呼气阀)和一个真空阀盘(吸气阀)巧妙组合而成,它们可以并排或重叠布置。其工作原理是这样的:在储罐压力与大气压力平衡的状态下,压力阀和真空阀的阀盘与阀座紧密贴合,利用阀座边缘的特殊密封结构产生的“吸附”效应,确保阀门严密不漏。然而,当压力或真空度发生变化时,阀盘会相应开启,尽管阀座边缘仍存在“吸附”效应,但阀门仍能保持优良的密封性能。

    当罐内压力逐渐上升至预设的定压值时,压力阀会自动开启,罐内的气体便通过呼气阀(即压力阀)侧被排入外界大气中。在此过程中,真空阀因受到罐内正压的影响而保持关闭状态。相反,当罐内压力下降至特定真空度时,真空阀会在大气压的正压作用下打开,允许外界气体通过吸气阀(即真空阀)侧进入罐内。此时,压力阀则保持关闭。在任何情况下,压力阀和真空阀都不会同时处于开启状态。一旦罐内压力或真空度恢复到正常操作范围,这两个阀门便会自动关闭,从而停止呼气或吸气的过程。

    1.全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用储罐压力管理

    1.1 储罐压力挑战

    常压与低压储罐,在流程工业中司空见惯。这些储罐在运作时,会遭遇各种挑战,诸如储罐内液面的变化、外界温度的起伏等,这些都可能导致储罐内气体的膨胀与收缩。随之而来的结果是,罐内气体膨胀收缩,引起气相压力波动,构成超压或真空的潜在危险,严重时甚至可能引发储罐的超压鼓胀或低压塌陷。

    1.2 呼吸阀的功能与重要性

    为了预防储罐因超压或负压而出现的不稳定状态,工艺设计上常常会采取在罐顶设置呼吸阀的措施。这样,当储罐内部压力超过或低于设定值时,呼吸阀能够自动开启或关闭,从而维持储罐内的气压平衡。呼吸阀通过压力阀和真空阀的组合维持储罐气压平衡,防止不稳定状态导致储罐损坏,并减少物料损失,兼具安全和环保贡献。

    1.3 呼吸阀的工作原理

    呼吸阀的内部构造关键在于其压力阀盘和真空阀盘的巧妙组合。这两种阀盘可以并排或重叠布置,共同构成呼吸阀的核心部件。其工作原理相当复杂且精细,具体来说:

    当储罐内外的压力保持平衡时,压力阀和真空阀的阀盘与阀座紧密贴合,确保密封的严密性。这种紧密配合得益于阀座边上的特殊密封结构,它具有“吸附”效应,进一步增强了密封效果。

    随着压力或真空度的变化,阀盘会相应开启。尽管如此,在阀座边上的“吸附”效应作用下,呼吸阀仍能保持较高的密封性能。呼吸阀中压力阀和真空阀的巧妙结合使阀门在压力或真空变化时自动开启或关闭,精细设计确保储罐的气压平衡。

    022.全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用呼吸阀的应用与安装

    2.1 呼吸阀的使用条

    呼吸阀在常态下发挥密封作用,其工作启动需满足特定条件,包括储罐物料输出时吸入空气或氮气、灌装物料时呼出罐内气体、因气候变导致罐内蒸汽压变化时呼出蒸汽或吸入空气、火灾时呼出气体以防止储罐超压,以及其他如挥发性液体输送、化学反应或操作失误等工况下的呼出或吸入,以保护储罐免受超压或超真空损害。此外,呼吸阀还受到一系列标准规范,如SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分:呼吸阀》等,以确保其安全有效运行。

    2.2 呼吸阀的安装要点

    呼吸阀的安装要点包括以下几个方面。首先,呼吸阀应被安装在储罐顶部的*高点,这是为了确保其能够顺畅地提供通向呼吸阀的*直接和*大的通道,从而降低蒸发损耗并优化排气效果。呼吸阀应安装在储罐顶部,并在需要时配置多台,考虑氮气管位置、对称布置、防冻等因素,以确保正常运作和储罐保护。

    其次,对于大型或关键的储罐,为防范单台呼吸阀故障可能导致的超压或负压风险,可以安装两台呼吸阀,并设计成一台工作、一台备用的模式,以避免两台呼吸阀同时动作增加故障几率。再者,当单个呼吸阀的呼吸量无法满足需求时,可以设置两个或以上的呼吸阀,并确保它们在罐顶上对称布置。此外,若呼吸阀将安装在氮封储罐上,氮气供气管的接管位置应远离呼吸阀接口,并深入罐内约200mm,以确保氮气能够有效封存而不直接排出。

    同时,若呼吸阀内设有阻火器,必须考虑其压降对呼吸阀排出压力的影响,以防止储罐超压。*后,在寒冷地区,当历年*冷月份的温度平均值低于或等于0时,呼吸阀应采取防冻措施,以防阀盘冻住或阻塞导致排气不畅或补气不足,进而引发储罐超压或低压问题。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用功能与应用

    在正常状态下,呼吸阀主要发挥密封作用。然而,在特定条件下,它会自动启动其功能。具体来说,当储罐需要向外输出物料时,呼吸阀会开始向罐内吸入空气或氮气;而当向储罐内灌装物料时,它则会开始将罐内气体呼出到罐外。此外,由于气候变化或其他因素导致罐内物料蒸汽压发生变化时,呼吸阀会相应地呼出蒸汽或吸入空气或氮气,通常被称为热效应。

    特别值得一提的是,在发生火灾时,储罐因呼出气体受热而引起罐内液体蒸发量急剧增加。此时,呼吸阀会启动并开始向罐外呼出气体,旨在保护储罐免受超压损坏。同时,在挥发性液体的加压输送、内外部传热装置的化学反应以及操作失误等工况下,**呼吸阀也会根据需要呼出或吸入气体,以确保储罐不会因超压或超真空而受损。**呼吸阀在石油、铁道罐车、道路运输易燃液体危险货物罐式车辆以及危险品运输罐等领域都有广泛的应用。针对这些应用场景,国内外制定了一系列的标准来规范呼吸阀的设计、性能和测试。以下是一些常用的呼吸阀标准:

    • SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分:呼吸阀》:该标准规定了石油储罐用呼吸阀的技术要求、试验方法和标志等,旨在确保其密封性能和热效应功能的有效性。

    • TB/T 3319-2013《铁道罐车用呼吸式安全阀》:该标准针对铁道罐车用呼吸阀,明确了其结构特点、性能指标和试验方法,以确保其安全可靠地发挥作用。

    • QC/T 1064-2017《道路运输易燃液体危险货物罐式车辆 呼吸阀》:此标准适用于道路运输易燃液体危险货物罐式车辆的呼吸阀,规定了其技术要求、试验方法和包装等内容。

    • DIN EN 14595-2016《危险品运输罐 罐的操作装置 压力和真空呼吸阀》:该标准旨在规范危险品运输罐的操作装置,特别是压力和真空呼吸阀的设计、性能和测试,以确保其能够有效地保护储罐免受超压或超真空的损害。

    遵循这些标准,可以确保呼吸阀在各种应用场景下都能发挥其应有的功能,保障设备和人员的安全。集阻火器与呼吸阀为一体,其新颖的结构为国内首创。是石化储罐必备的新型安全设备,其*大优点是阻火呼吸性能好,重量轻,使用方便。该产品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。亦可作为阻火单呼或单吸阀。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用产品特点

    1、壳体选用不锈钢、铸钢和铝合金,耐腐蚀性好;
    2、阀盘采用四氟材料,耐低温,防冻性能好;
    3、结构简单,易检修,安全方便。
    4、性能完全符合石油工业部标准 SY7511-87 规定。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用工作原理

    呼吸阀由压力阀和真空阀组成,安装于货油舱透气管上,能随货油舱内油气正负压变化而自动启闭,使货油舱内外气压差保持在允许值范围内。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,保持油罐的密闭性;当往罐内补充介质,使罐内上部气体空间的压力升高,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,使罐内压力不在继续增高;罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用产品作用

    ZFQ-1储罐呼吸阀安装在储罐顶部,是解决罐内正压,负压的气体,使罐内的液体进出没有受到阻碍,当外液体输入罐内时有大量的气体往外呼(称正压)。如罐内液体往外输出时罐内必须从外空气吸进罐内(称负压)。如停止工作时呼吸阀自动关闭不会把罐内液气往外泄漏,使罐内的液体质量得到了有利的保障。

    适用范围

    ZFQ-1储罐呼吸阀适用于储存闪点低于 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。全天候呼吸阀可与ZGB波纹阻火器配套使用。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用操作压力

    压力

    等级

    A

    B

    C

    D

    呼出压力

    +355Pa(36mmH20)

    +980Pa(100mmH20)

    +1765Pa(180mmH20)

    特殊指定

    吸入压力

    -295Pa(30mmH20)

    -295Pa(30mmH20)

    -392Pa(40mmH20)

    特殊指定

    通气量表

    代号

    规格mm

    50

    80

    100

    150

    200

    250

    压力等级Pa

    通气量m3/h

    A

    +335

    25

    60

    90

    190

    340

    550

    -295

    20

    50

    75

    160

    280

    450

    B

    +980

    30

    70

    100

    200

    380

    600

    -295

    20

    50

    75

    160

    280

    450

    C

    +1765

    40

    95

    140

    280

    500

    800

    -295

    20

    50

    75

    160

    280

    450

    标准允许泄漏量m3/h

    ≤0.04

    ≤0.4

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用材料代号

    代号

    材料

    ZALSi7Mg

    铸铝合金

    铝合金

    1Cr13

    304

    聚四氟乙烯

    油品

    CS

    碳钢

    304

    304

    304

    聚四氟乙烯

    油品、化工品

    OCr18Ni9

    SS304

    304

    304

    304

    聚四氟乙烯

    化工品

    00Cr19Ni11

    SS304L

    304L

    304L

    304L

    聚四氟乙烯

    化工品

    0Cr17Ni12Mo2

    SS316

    316

    316

    316

    聚四氟乙烯

    化工品

    00Cr17Ni14Mo2

    SS316L

    316L

    316L

    316L

    聚四氟乙烯

    化工品

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用主要零部件

    阀体材料

    WCB、304、316、铝合金

    正压阀盘材料

    304、316、铝合金

    负压阀盘材料

    304、316、四氟PTFE

    环境温度 ℃

    -30~60

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用外形结构图

     

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用主要外形尺寸

    通径

    型号

    H

    L

    D

    D1

    D2

    DN50

    ZFQ-50

    205

    160

    Φ140

    Φ110

    Φ90

    DN80

    ZFQ-80

    250

    205

    Φ185

    Φ150

    Φ125

    DN100

    ZFQ-100

    270

    225

    Φ205

    Φ170

    Φ145

    DN150

    ZFQ-150

    320

    295

    Φ260

    Φ200

    Φ200

    DN200

    ZFQ-200

    340

    330

    Φ315

    Φ225

    Φ225

    DN250

    ZFQ-250

    768

    666

    Φ370

    Φ310

    Φ310

    DN300

    ZFQ-300

    840

    704

    Φ435

    Φ395

    Φ362

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用使用说明

    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*大的通道。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。

    维护保养

    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。在检查维护重新安装时,应保证阀内各结合面严密配合,阀盘升降灵活。新阀启用时,应安装前清除阀盘间的防震物,否则呼吸阀将失灵。

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用呼吸阀的安装指南

    全天候防爆阻火呼吸阀在储罐中的应用安装要点

    呼吸阀须安装在储罐顶部的*高点。这样设计的目的在于*大限度地减少蒸发损耗,并为排气提供*直接、*畅通的路径。对于大型或关键的储罐,为防范单台呼吸阀故障可能导致的超压或负压风险,可以选择安装两台呼吸阀。在工艺设计时,通常会巧妙地将这两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度进行配置,使得在正常情况下只有一台呼吸阀工作,另一台则作为备用。

    此外,还需考虑阻火器对呼吸阀的影响。若呼吸阀内配备了阻火器,**必须评估其压降对呼吸阀排出压力的影响,以防止储罐超压。***后,在建罐地区历年*冷月份的温度平均值低于或等于0℃的情况下,呼吸阀必须采取防冻措施。这是为了防止呼吸阀阀盘因冻结或阻塞而导致排气不畅或补气不足,进而引发储罐的超压或低压问题。

     


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    申弘阀门 先生
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