常低壓儲罐呼吸閥選用分析

常低壓儲罐呼吸閥選用分析常低壓儲罐呼吸閥選用、安裝與維護指南

常低壓儲罐呼吸閥是儲罐系統中的一部分，其選用、安裝與維護對于確保儲罐的安全運行至關重要。本文將為您提供一份全面的指南，幫助您更好地理解和掌握呼吸閥的相關知識。

一、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥的設置目的與規范要求

在SHT 3007-2014《石油化工儲運系統罐區設計規范》中，明確規定了呼吸閥的設置目的與相關規范要求。呼吸閥作為儲罐系統的重要組成部分，其設置旨在確保儲罐在操作過程中的安全與穩定。通過合理選用、安裝及維護呼吸閥，可以有效防止儲罐因壓力波動而導致的潛在風險，保障生產過程的順利進行。
5.1.3 在以下情況下，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的儲罐。

此外，還需遵循GB 50160-2008《石油化工企業設計防火標準》（2018年版）中的相關規定。
6.2.19 甲B、乙類液體的固定頂罐必須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，還應增設事故泄壓設備。呼吸閥的安裝旨在保障儲罐系統的安全與環保，同時提升物料儲存的經濟性。通過合理選擇、安裝及維護呼吸閥，可充分發揮其優勢，降低潛在風險。呼吸閥具體作用如下：

（1）防止儲罐超壓與真空：呼吸閥能自動調節儲罐內外壓力，確保其在正常操作下不受過高或過低壓力影響，從而防止罐體結構受損，如鼓包或塌陷。

（2）減少揮發介質泄漏：儲罐內揮發介質因溫度變化而膨脹或收縮時，呼吸閥能迅速響應并調節壓力，降低介質蒸發和泄漏，從而減輕對環境的污染。

（3）與氣封系統協同作用：呼吸閥可與氮封或其他氣體封閉系統結合，進一步減少介質蒸發損失，并防止外界空氣侵入，確保物料質量并避免化學反應。

（4）配合阻火器確保安全：阻火器用于阻擋外部火焰通過呼吸閥進入儲罐。呼吸閥與阻火器聯用，可有效防止因火花或火焰引發的儲罐內介質點燃，確保安全無虞。

二、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥的構造與工作原理

呼吸閥是儲罐系統中的重要安全設備，其結構與工作原理對于保障儲罐安全至關重要。接下來，我們將深入探討呼吸閥的構造及工作原理。

1. 呼吸閥的設計需遵循SY/T 0511-2010標準，其結構可參考以下示意圖進行理解

2. 儲罐呼吸閥是安裝在儲存易揮發液體（例如石油、化學品等）的固定頂儲罐上的重要安全附件。其核心作用在于調節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損失。呼吸閥的工作原理可概括為兩個方面：

① 壓力釋放：當儲罐內溫度上升，氣體體積隨之膨脹，壓力逐漸增大時，呼吸閥會自動開啟，釋放過剩壓力，以避免儲罐因過度壓力而受損。此過程常被稱作“排氣”或“呼吸”。

② 真空吸入：相反，當儲罐內溫度下降，氣體體積收縮，壓力降低時，呼吸閥會打開，允許外部空氣進入儲罐，以應對真空度過高可能導致的儲罐塌陷風險。此過程被稱為“吸氣”。

三、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥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)的水平，其設計壓力范圍通常為-500Pa至2000Pa(G)。根據相關數據，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，氣體流動時遭遇的阻力也會相應增大，或吸閥排氣端管線存在液封，致使呼吸閥排氣端系統背壓升高，那么此時宜選用呼出壓力較低的呼吸閥。這是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的背壓之和（包括動背壓和靜背壓），同時還要考慮到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產生抽吸作用，導致管網壓力降低甚至出現負壓，那么就應選擇呼出壓力較高的E級呼吸閥，以抵消風機的抽負效應。這樣不僅有助于減少儲罐內物料的揮發損失，還能確保儲罐免受負壓風險的影響。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的-295Pa，即可有效防止儲罐因負壓而憋脹。

四、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥呼吸量計算

在進行呼吸閥的選型與配置時，一個重要的環節是計算其呼吸量。這涉及到儲罐在不同操作條件下的氣體交換量，進而影響到呼吸閥的尺寸和性能選擇。為了準確計算呼吸量，需要參照相關的設計規范和標準，如《石油化工儲運系統罐區設計規范》SH/T 3007-2014，以確保選型與計算的合理性。
5.1.4 呼吸閥的排氣壓力必須小于儲罐的設計正壓力，而進氣壓力則應高于儲罐的設計負壓力，以確保其正常工作。
5.1.6 通氣管或呼吸閥的通氣量必須足夠大，以容納以下各項呼出量或吸入量之和：
a) 液體出罐時的最大出液量所導致的空氣吸入量，應基于液體最大出液量進行考慮；
b) 液體進入固定頂儲罐時產生的罐內液體氣體呼出量，當液體閃點（閉口）高于45℃時，應按最大進液量的1.07倍計算；當液體閃點（閉口）低于或等于45℃時，則應按最大進液量的2.14倍計算。對于采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統的內浮頂儲罐，液體進入時產生的罐內氣體呼出量應基于最大進液量進行考慮；
c) 因大氣最大溫降導致的罐內氣體收縮和因大氣最大溫升導致的罐內氣體膨脹，所引起的儲罐空氣吸入量和呼出氣體量，宜參照表5.1.6進行確定

五、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥的選用

在確定了呼吸量Q(m3/h)后，結合氣體的流速u在3~5m/s的考慮范圍，可以利用公式d=18.81V0.5u-0.5來計算呼吸閥的進出口管徑。經過向上圓整，最終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格連接法蘭公稱通徑DN包括：50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm。同時，還需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；后者適用操作溫度為0℃~60℃，型式代號為P。結合這些信息，選出設計工況的呼吸閥。

六、常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥的安裝與維護

在安裝呼吸閥時，需留意以下幾點，以確保其正常工作：

1. 確認安裝位置：選擇一個通風良好、遠離潛在污染源的位置來安裝呼吸閥。

2. 遵循安裝指南：仔細閱讀并遵循呼吸閥的安裝指南，確保每個步驟都正確無誤。

3. 定期檢查與維護：定期對呼吸閥進行檢查和維護，確保其持續穩定地工作。

此外，在維護過程中，還需注意保持呼吸閥的清潔，及時清理積聚的灰塵和雜物，以確保其性能不受影響。

1. 呼吸閥應安裝在儲罐頂部的最高點，這樣當儲罐內壓力發生變化時，氣體能順暢地通過呼吸閥進行交換，從而維持儲罐內外的壓力穩定。若需安裝兩個呼吸閥，應確保其對稱分布，以防止壓力偏移。

2. 在氮封儲罐上安裝呼吸閥時，需特別注意氮氣管的位置，應遠離呼吸閥接口，且接管應深入罐內200mm。此舉旨在防止氮氣直接經由呼吸閥釋放，進而確保儲罐內的氮封狀態，避免空氣侵入，從而減少所存物質的氧化。

3. 若使用呼吸閥的地區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阻礙儲罐的排氣或補氣，進而導致儲罐低壓或超壓，造成安全隱患。

4. 呼吸閥安裝完畢后，為確保其持續安全運行，應定期進行檢修與維護。至少每半年需檢查一次呼吸閥的網面是否堵塞或腐蝕，并即時清理。同時，建議每年至少檢驗一次呼吸閥的操作壓力，以確保其處于正常范圍。對于年檢不合格的呼吸閥，應及時進行更換，以消除潛在的安全風險。

5. 此外，為預防呼吸閥凍結或凝結，可采取多種措施，如安裝加熱系統、使用保溫材料、選擇具有防凝設計的呼吸閥、確保排水和排放系統暢通、定期使用防凍劑等。同時，選擇合適的呼吸閥安裝位置也至關重要，應避免將其置于冷空氣直接吹襲處，以降低冷凝和凍結的風險。
   操作優化：通過改進儲罐的操作流程，例如減少不必要的周轉，可以降低儲罐內液體溫度的波動，進而減小呼吸閥因凍結而失效的風險。

環境監測：利用溫度傳感器等設備實時監控周圍環境溫度，一旦發現溫度降至冰點以下，即可及時啟動預防措施，確保呼吸閥的安全運行。

七、常低壓儲罐呼吸閥選用分析通氣孔及呼吸閥設置注意事項

通氣孔的應用：對于揮發性較小、毒性危害程度較低的介質，例如柴油、煤油和消防水，可以采用環形通氣孔。這些通氣孔通常設置在拱頂罐罐壁頂層圈板上，以實現罐內與大氣之間的自然通風，從而維持壓力平衡。

呼吸閥的應用：對于揮發性較強或毒性危害程度較高的介質，例如苯、汽油等，應在罐頂設置呼吸閥。這些呼吸閥常與內浮頂罐一同使用，并可與氮封系統相結合，以減少介質蒸發和外界空氣的進入，進而保持介質的純度并防止其氧化。

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約物料方面更為有效。這是因為呼吸閥能根據儲罐內壓力的變化自動開啟和關閉，而通氣孔則始終保持開放狀態，無法有效防止介質的蒸發和泄漏。

需避免同時安裝呼吸閥和通氣孔：在一個儲罐中，不應同時安裝呼吸閥并設置通氣孔，因為這樣會使得呼吸閥失去其調節壓力的功能。通氣孔的持續開放會干擾呼吸閥對儲罐內外壓力差的有效控制，從而降低其整體效果。

常低壓儲罐呼吸閥選用分析呼吸閥安裝要求

? 安裝位置

呼吸閥的安裝位置至關重要，它作為儲罐的重要組成部分，通常應被安裝在儲罐氣相空間的最高點，以確保通氣順暢。在立式罐中，呼吸閥最好安裝在罐頂中央頂板范圍內。為了降低物料的蒸發損耗并確保順暢的通氣，應在罐頂中央安裝呼吸閥。

? 對稱布置

若需安裝兩個呼吸閥，在設有隔熱層的罐頂儲罐中，它們應與罐頂中心對稱布置，以確保穩定。這樣不僅能夠保證罐頂的對稱性和穩定性，還可以有效平衡來自不同方向的壓力。

? 氮封罐注意

對于氮封罐，使用的呼吸閥需注意氮氣供氣管的接管位置，該位置應遠離呼吸閥接口，并從罐頂部深入儲罐內約200mm，以實現氮氣的有效封存，避免其直接排出。

02常低壓儲罐呼吸閥選用分析調節閥安裝一般要求

? 安裝位置總則

在安裝調節閥組時，需遵循一系列重要規范以確保其正常運行和長期穩定性。調節閥的位置必須嚴格遵循工藝流程設計，同時便于觀察與其相關的一次指示儀表，以便在手動操作旁路閥時能夠實時監控儀表讀數。

? 正立安裝

調節閥必須正立垂直地安裝在水平管道上，加裝支撐以確保穩定。除非在特殊情況下，否則不得水平或傾斜安裝。

? 立式與旁路

調節閥組立面安裝時，調節閥應位于旁路閥的下方。對于公稱直徑小于25mm的調節閥，也可選擇安裝在旁路閥的上方，但需確保不會影響整體性能。在這種布置中，旁路閥的直徑大小應選擇合適以保證性能。

? 底部與凈空

調節閥底部與地面或平臺面的間距不得小于400mm，以留出足夠的空間進行維護和檢修，確保調節閥操作時凈空不小于2mm以防止操作困難。

? 閥組布局與溫度

調節閥應安裝在環境溫度適宜的范圍內，避免過高或過低的溫度影響其性能。同時要遠離振動源，確保穩定運行。特別是在同一個區域內安裝多個調節閥組時，需考慮到環境溫度及振動源的影響，以提高整體視覺效果和實用性，并確保操作便捷和穩定性。

03常低壓儲罐呼吸閥選用分析壓力管道安全閥設置

? 電動泵出口

容積泵出口管道上必須安裝安全閥，以避免超壓風險。如電動往復泵、齒輪泵或螺桿泵，這些泵的出口管道上必須安裝安全閥。

? 壓縮機安全要求

可燃氣體往復式壓縮機的各段出口處必須安裝安全閥，其放空管可接至壓縮機各段入口或一段入口管道上，確保不超過設計壓力，保證壓縮機出口的安全要求。

? 膨脹壓力管理

當可燃氣體和可燃液體因受熱膨脹可能超過設計壓力時，必須設置安全閥，以維持正常壓力。

04常低壓儲罐呼吸閥選用分析安全閥安裝設計要點

? 豎直安裝

安全閥應豎直安裝，并盡可能靠近受保護的設備或管道，以降低管道阻力，這種安裝方式是確保安全閥功能的有效方法。

? ?檢修與維護

為便于檢修，建議為安全閥設置專門的檢修平臺。安全閥應設置檢修平臺以確保維護方便，必要時另設吊裝設備。

? 管道設計

設計安全閥出口管道時，需確保背壓不超過安全閥定壓的特定范圍，對于常規彈簧式安全閥，背壓應控制在定壓值的10％以內。若排放介質中包含凝液或可冷凝氣體，且這些介質將排入放空總管或火炬總管，那么安全閥的出口高度應高于總管；否則，需采取適當的排液措施。

05常低壓儲罐呼吸閥選用分析管件布置一般要求

? 彎頭與異徑管

優先選用曲率半徑為1.5倍公稱直徑的長半徑彎頭，特別是對于輸送氣固、液固兩相流物料的管道，應選用大曲率半徑彎管，以降低阻力。在省廊上的水平管道進行變徑連接時，若無特殊要求，應選用底平偏心異徑管。

? 泵入口與法蘭

在水平吸入的離心泵中，當入口管變徑時，應在靠近泵的入口處設置偏心異徑管。同時，平焊法蘭不應與無直管段的彎頭直接連接，以保證密封性能。

? 特殊要求

除非工藝有特殊要求，否則塔、反應器、立式容器等設備裙座內的管道上不得布置法蘭和螺紋接頭，以避免潛在泄漏風險。

通過遵循這些安裝和布置要求，可以確保管道系統的順暢和安全運行，減少潛在故障和隱患。