一,、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應(yīng)用案例的設(shè)置目的與要求
在石油化工儲運系統(tǒng)中,,罐區(qū)設(shè)計規(guī)范SHT 3007-2014明確指出了呼吸閥的設(shè)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(shè)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(dǎo)致的安全問題。同時,,它還具有通風(fēng),、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(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),以確保呼吸閥能夠發(fā)揮其應(yīng)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(shè)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(nèi)外壓差進行自動調(diào)節(jié),而且能減少罐內(nèi)介質(zhì)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(dāng)罐內(nèi)承受正壓時,,呼氣閥打開呼出氣體,泄放正壓,;當(dāng)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(nèi),確保罐體安全,。
5.1.3 根據(jù)GB 50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)(2018年版)的規(guī)定,,以下儲罐通向大氣的通氣管上必須設(shè)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(nèi)存儲甲B,、乙類液體時,,應(yīng)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(shè)事故泄壓設(shè)備。呼吸閥在儲罐上扮演著至關(guān)重要的角色,,它不僅關(guān)乎儲罐系統(tǒng)的安全與環(huán)保,,更對物料儲存的經(jīng)濟效益產(chǎn)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(fēng)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(diào)節(jié)儲罐內(nèi)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(jié)構(gòu)受損,,如鼓包或塌陷。
(2)減少介質(zhì)泄漏:揮發(fā)性介質(zhì)在儲罐內(nèi)隨溫度變化而膨脹或收縮,,導(dǎo)致壓力波動。呼吸閥能迅速響應(yīng)這些變化,,降低介質(zhì)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(xié)同作用:呼吸閥可與氮封或其他氣體封閉系統(tǒng)結(jié)合,,進一步減少介質(zhì)蒸發(fā)損失,并阻止外界空氣侵入,,從而保持物料質(zhì)量并防止化學(xué)反應(yīng),。
(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(lián)用,,能有效預(yù)防因火花或火焰引發(fā)的介質(zhì)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(yīng)用案例的構(gòu)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(jié)構(gòu)與工作原理對于確保儲罐的安全與環(huán)保性能至關(guān)重要,。了解呼吸閥的內(nèi)部構(gòu)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(fēng)險,。接下來,我們將深入探討呼吸閥的詳細構(gòu)造及其工作時的基本原理,。
呼吸閥產(chǎn)品需滿足SY/T 0511-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,其構(gòu)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(xué)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(nèi)外的壓力平衡,從而防止因壓力波動導(dǎo)致的儲罐變形或損壞,,并減少罐內(nèi)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(dāng)儲罐內(nèi)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(dāng)儲罐內(nèi)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(yīng)用案例的呼出與呼入壓力設(shè)定
通常,常壓儲罐的正常操作壓力維持在約500Pa(G),,其設(shè)計壓力范圍為-500Pa至2000Pa(G),。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),常壓儲罐一般選用C級呼吸閥,,其呼氣壓力設(shè)定為980Pa。這樣的設(shè)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(fēng)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(yīng)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(shè)定呼出壓力與呼出管網(wǎng)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(jié)構(gòu)特性可能導(dǎo)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(shè)計壓力,,才能有效避免儲罐因超壓而鼓脹的風(fēng)險,。
相反,若呼吸閥的排氣端管線直接與風(fēng)機入口相連,,且風(fēng)機對呼吸閥排氣管網(wǎng)具有抽吸作用,導(dǎo)致管網(wǎng)壓力降低甚至出現(xiàn)負壓,,那么應(yīng)選用呼出壓力較高的E級呼吸閥,,以抵消風(fēng)機的抽負效應(yīng),從而減少儲罐內(nèi)物料的揮發(fā)損失,,并確保儲罐不受負壓風(fēng)險的影響。此外,,通常儲罐設(shè)計的耐負壓值為-500Pa,,因此將儲罐吸閥的負壓吸入壓力設(shè)置為常規(guī)的-295Pa,即可保證儲罐免受負壓導(dǎo)致的憋罐問題,。
四,、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應(yīng)用案例呼吸量計算
在遵循《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2014的基礎(chǔ)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(shè)計和選型提供了重要的指導(dǎo),,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(dāng)?shù)暮粑y,,以適應(yīng)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(shè)計正壓力,同時,,進氣壓力則應(yīng)高于儲罐的設(shè)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(yīng)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(yīng)以液體最大出液量為依據(jù);
b) 液體進入固定頂儲罐時所產(chǎn)生的罐內(nèi)液體氣體呼出量,,對于閃點(閉口)高于45℃的液體,,應(yīng)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(yīng)按照最大進液量的2.14倍進行計算。當(dāng)液體進入采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)的內(nèi)浮頂儲罐時,,呼出量的計算同樣應(yīng)以最大進液量為基準(zhǔn);
c) 因大氣溫度的最大降幅導(dǎo)致的罐內(nèi)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(dǎo)致的罐內(nèi)氣體膨脹所引發(fā)的呼出氣體量,,這些數(shù)據(jù)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(yīng)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(jù)氣體流速u在3~5m/s的范圍內(nèi)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(dāng)?shù)拈y門尺寸,。特別需要注意的是,當(dāng)呼吸閥與阻火器聯(lián)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(jù)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(jié)合上述尺寸與工作溫度的考量,,我們將能夠選出設(shè)計工況的呼吸閥。
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應(yīng)用案例主要零部件
型號 | HXF2 | 規(guī)格 | DN40-DN250 PN0.6-PN2.5 |
殼體材質(zhì) | AL CS 304 316 316L | 導(dǎo)桿材質(zhì) | 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(zhì) | CS 304 316 316L/F4 | 負壓閥盤材質(zhì) | 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(biāo)準(zhǔn) | JB GB HG ANSI SH JIS |
設(shè)計制造檢測標(biāo)準(zhǔn) | 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(yīng)用案例外形結(jié)構(gòu)圖
化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應(yīng)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(yīng)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(nèi)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(nèi),;對于罐頂需要設(shè)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(xiàn)場安裝時,,務(wù)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(yīng)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(xiàn)“卡盤”現(xiàn)象,。導(dǎo)桿上是否有污垢,若有及時清理干凈污垢,,保證導(dǎo)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(jù)罐內(nèi)的壓力的升降而不斷變化,,上下運動。當(dāng)呼吸閥使用三年時間后,,一般都需要更換呼吸閥內(nèi)部的閥盤,,導(dǎo)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(yīng)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(guān)鍵點:
呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂部的最高點,,這樣設(shè)計旨在確保在儲罐內(nèi)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(nèi)外的壓力平衡,。若需安裝兩個呼吸閥,,應(yīng)采取對稱布置,,以確保壓力的均衡分布,避免出現(xiàn)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(yīng)確保其遠離呼吸閥接口,,且接管應(yīng)插入罐內(nèi)至少200mm深度,。這樣的設(shè)計旨在防止氮氣直接通過呼吸閥排出,進而保持儲罐內(nèi)的氮封狀態(tài),,阻止空氣進入儲罐,,從而減少所存儲物質(zhì)的氧化反應(yīng)。
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(jié)或堵塞而導(dǎo)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(yīng)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(wǎng)面,,看是否有堵塞或腐蝕現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)堵塞,,應(yīng)及時清理以保持網(wǎng)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(nèi),。對于年檢不合格的呼吸閥,應(yīng)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(jié)或凝結(jié),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(shè)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(guān)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(zhuǎn),,可以降低儲罐內(nèi)液體的溫度波動,,進而減小呼吸閥凍結(jié)的風(fēng)險。
環(huán)境監(jiān)測:利用溫度傳感器等設(shè)備實時監(jiān)控周圍環(huán)境溫度,,一旦發(fā)現(xiàn)溫度降至冰點以下,,即可及時采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
七,、化工罐區(qū)雙接管阻火呼吸閥應(yīng)用案例通氣孔及呼吸閥設(shè)置注意事項
通氣孔的應(yīng)用:對于揮發(fā)性較低、毒性危害程度不高的介質(zhì),,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(shè)置在拱頂罐罐壁的頂層圈板上,,旨在實現(xiàn)罐內(nèi)與外界大氣的自然通風(fēng),,從而維持儲罐的壓力平衡。
呼吸閥的應(yīng)用:針對揮發(fā)性強或毒性危害程度較高的介質(zhì),,例如苯,、汽油等,應(yīng)在罐頂配備呼吸閥,。這些呼吸閥常與內(nèi)浮頂罐協(xié)同使用,且可與氮封系統(tǒng)結(jié)合,,以減少介質(zhì)蒸發(fā)、防止外界空氣侵入,,從而保持介質(zhì)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(jù)儲罐內(nèi)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(zhì)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(shè)置呼吸閥和通氣孔,,以免影響呼吸閥調(diào)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(nèi)外壓力差的調(diào)控,進而降低其使用效果,。
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