化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护储罐中的呼吸阀作用

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、外界温度波动等因素，导致内部气体膨胀或收缩，进而引起储罐内气相压力的波动。这种压力波动若不及时控制，可能使储罐面临超压或真空的风险，严重时甚至会导致储罐鼓胀或瘪塌。为了平衡储罐内的气压，避免超压或真空损害，工艺设计中常会采取在罐顶安装呼吸阀的措施。这种设计旨在平衡储罐内的气压，防止其进入超压或负压状态，从而保护储罐免受损害。

▣ 呼吸阀的设置与功能

呼吸阀的内部结构由一个压力阀盘（呼气阀）和一个真空阀盘（吸气阀）巧妙组合而成，它们的布置方式既可以是并排的，也可以是重叠的。其工作原理相当精妙：在储罐压力与大气压力保持一致时，压力阀与真空阀的阀盘与阀座紧密结合，利用阀座边上的“吸附"效应确保严密不漏。然而，随着压力或真空度的变化，阀盘会相应开启，尽管如此，“吸附"效应依然存在，从而维持了出色的密封性能。

▣ 呼吸阀的运作机制

当罐内压力达到预设的定压值时，压力阀会自动打开，罐内的气体通过呼气阀（即压力阀）侧排出，进入外界大气。此时，由于罐内正压的作用，真空阀保持关闭状态。相反，当罐内压力降至特定真空度时，大气压的正压会使真空阀开启，外界空气通过吸气阀（即真空阀）侧进入罐内。在任何时刻，压力阀和真空阀都不会同时打开。一旦罐内压力或真空度恢复到正常操作范围，这两个阀门将自动关闭，从而停止呼气或吸气的过程。

呼吸阀在正常情况下扮演着密封的角色，但在特定条件下，其功能会启动：

一、化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护哪些储罐需要设呼吸阀？

1.《石油化工企业设计防火标准》GB 50160-2008（2018年版)

第6.2.19条 甲B、乙类液体的固定顶罐应设阻火器和呼吸阀；对于采用氮气或其他气体气封的甲B、乙类液体的储罐还应设置事故泄压设备。

2.《建筑设计防火规范》GB 50016—2014 （2018年版）

第5.4.15条 设置在建筑内的锅炉、柴油发电机，其燃料供给管道应符合下列规定：

1 在进入建筑物前和设备间内的管道上均应设置自动和手动切断阀；

2 储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施；

3 燃气供给管道的敷设应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028 的规定。

3.《石油库设计规范》（GB 50074-2014）

第6.4.4条 下列储罐通向大气的通气管管口应装设呼吸阀：

1、储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐；

2、储存甲B类液体的覆土卧式油罐；

3、采用氮气密封保护系统的储罐。

第6.4.5条 呼吸阀的排气压力应小于储罐的设计正压力，呼吸阀的进气压力应大于储罐的设计负压力。当呼吸阀所处的环境温度可能小于或等于O℃时，应选用全天候式呼吸阀。

4.《石油天然气工程设计防火规范》（GB 50183-2004）

第6.4.4条 污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、阻火器及液压安全阀。

规定污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、液压安全阀及阻火器的目的是防止罐体因超压或形成直真空导致破裂，造成罐内介质外泄。同时防止外部火源引爆引燃罐内介质。每个呼吸阀及液压安全阀均应配置阻火器，它们的性能应分别满足《石油储罐呼吸阀》SY/T 0511、《石油储罐液压安全阀》SY/T 0525.1、《石油储罐阻火器》SY/T 0512的要求。

二、化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护关于呼吸阀检验、维护保养的要求：

1．《常压储罐完整性管理》（GB/T37327-2019）

8.6.1 常压储罐用呼吸阀每年至少进行一次检验。

8.6.2检验前应审查以下资料:

a )呼吸阀的产品型号、操作压力等级;

b )制造日期, 产品合格证, 安装日期, 竣工验收文件;

c )运行周期内的在线检查记录;

d )历次定期检验报告。

8.6.3检验前应明确检验项目及合格标准，并取得使用单位认可，使用单位按要求做好准备工作。

8.6.4呼吸阀的检验内容包括外观检查、开启压力、通气量和泄漏量试验等。

8.6.5呼吸阀的外观应无异常锈蚀、泄漏和杂物堵塞。

8.6.6呼吸阀的开启 压力、通气量和泄漏量应满足设计要求。

2.《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》应急〔2019〕78号

(四)静设备的管理 企业应对储罐呼吸阀（液压安全阀）、阻火器、泡沫发生器、液位计、通气管等安全附件按规范设置，并定期检查或检测，填写检查维护记录。

3. 《关于开展大型油气储存基地安全风险评估工作的通知》

企业应对储罐呼吸阀（液压安全阀)、阻火器、泡沫发生器、液位计、通气管等安全附件按规范设置,并定期检查或检测,填写检查维护记录。

4. 油气储存企业安全风险评估指南（试行）

4.3 设备安全风险评估

4.3.1 重点评估内容

1）评估储罐选型是否可以满足介质危险性的相关要求。

2）采用的储罐型式是否开展有效的安全可靠性论证。

3）评估储罐相关安全附件（如安全阀、爆破片、呼吸阀、阻火器、氮封等）的设置符合性、有效性及运行情况。

5.《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》(安监总管三〔2014〕68号)

（四）加强化学品罐区设备设施管理。对化学品罐区设备设施要定期检查检测，确保储罐管线阀门、机泵等设备设施完好。加强化学品储罐腐蚀监控，定期清罐检查，发现腐蚀减薄及时处理。确保储罐安全附件和防雷、防静电、防汛设施及消防系统完好；有氮气保护设施的储罐要确保氮封系统完好在用。

6.《SY 5225-2005_石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》

第7.4.1.1条 储油罐呼吸阀、阻火器、液压安全阀的设置应分别按SY/T 0511、SY/T 0512和SY/T 0525.1执行。对安全阀每年至少委托有资格的检验机构检验、校验一次。

第7.4.1.2条 呼吸阀、液压安全阀底座应装设阻火器，呼吸阀、液压安全阀冬季每月至少检查二次，每年进行一次校验。阻火器每季至少检查一次。呼吸阀灵活好用。液压安全阀的油位符合要求，油质合格。阻火器阻火层完好，无油泥堵塞现象。

三、化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护关于呼吸阀维护保养建议：

1. 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、阀盘或阀座变形以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）粘接：是因为油蒸气、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或呼吸管内，以及蜂或鸟在呼吸阀口筑巢等原因，使呼吸阀堵塞。

（5）呼吸阀冻结：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。

2．定期检查内容

（1）检查是否存在常开、漏气、卡死、粘结、堵塞、冰冻、生锈等现象；

（2）检查密封衬垫是否漏气，如有发现应予更换；

（3）检查阀盘能否灵活的转动有没有出现卡死的故障；

（4）检查阀体封口网是否出现冰冻、堵塞现象和网上是否附着有灰尘或污垢；

（5）检查阀盘、阀座、导杆、导风弹簧等金属部件是否出现生锈和积垢现象可以使用煤油清洗。

（6）在储罐进出物料作业时，检查呼吸阀运行情况是否正常。

3. 呼吸阀每年应定期校正1次，校正的方法参照SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分 呼吸阀》进行。

1. 当储罐向外排放物料时，呼吸阀会开始向罐内吸入空气或氮气，以确保罐内压力的稳定。

2. 往储罐内注入物料时，呼吸阀则负责将罐内多余的气体排出罐外，以维持罐内的压力平衡。

3. 由于季节变化或其他因素导致罐内物料蒸汽压的升降，呼吸阀会相应地呼出蒸汽或吸入空气或氮气，这种过程通常被称为热效应。

4. 一旦发生火灾，储罐内液体的蒸发量会急剧增加，此时呼吸阀会向罐外呼出气体，以防止储罐因压力过高而受损。

5. 在其他工作状况下，例如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，呼吸阀都会根据需要进行呼出或吸入操作，以保护储罐免受超压或超真空的损害。

02化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护呼吸阀标准及应用

▣ 呼吸阀的标准概览

呼吸阀在多个领域都有其应用，并且为了确保其安全性和性能，制定了一系列的标准。以下是一些常见的呼吸阀标准：

• SY/T 0511.1-2010：《石油储罐附件 第1部分：呼吸阀》，为石油储罐提供了专用的呼吸阀标准。

• TB/T 3319-2013：《铁道罐车用呼吸式安全阀》，针对铁道罐车量身定制的呼吸阀安全规范。

• QC/T 1064-2017：《道路运输易燃液体危险货物罐式车辆 呼吸阀》，为道路运输中易燃液体危险货物罐式车辆提供了明确的呼吸阀要求。

• DIN EN 14595-2016：《危险品运输罐 罐的操作装置 压力和真空呼吸阀》，为危险品运输罐提供了全面的操作装置和呼吸阀标准。

遵循这些标准确保其安全性，可以确保呼吸阀在各种应用中都能发挥其应有的作用，保障安全和效率。

▣ 化工石油储罐防爆阻火呼吸阀安装维护呼吸阀的安装要点

(1) 呼吸阀应被安置在储罐顶部的最高点。从减少蒸发损耗和优化排气的角度出发，将其置于气相空间的最顶端，能确保呼吸阀获得最直接且宽敞的通道。

(2) 对于大型或关键性的储罐，为防范单台呼吸阀故障引发的超压或负压风险，可以同时安装两台呼吸阀。为减少两阀同时动作导致的故障概率，设计时通常会让其中一台作为备用，另一台在正常情况下工作。

(3) 若单个呼吸阀的呼吸量不足以应对大呼吸量需求，可增设两个或以上的呼吸阀。当安装两个呼吸阀时，应确保它们与罐顶中心的距离相等，即对称布置。

(4) 若呼吸阀被用于氮封储罐，氮气供气管的接入位置需远离呼吸阀接口，并深入罐内约200mm，以确保氮气进入后不会直接排出，从而发挥其氮封作用。

(5) 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，以避免储罐超压。

(6) 在建罐地区历年最冷月的平均温度低于或等于0℃时，呼吸阀需采取防冻措施。这是为了防止阀盘因冻结或阻塞而阻碍储罐的排气和补气，进而导致储罐超压或低压问题。