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石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析

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详细介绍

1. 石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析的作用及原理

1.1 > 呼吸阀在储罐中的作用

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,会因液面变化或外界温度波动等因素,导致罐内气体膨胀或收缩,进而引发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威胁,严重时甚至会导致储罐鼓胀或瘪塌。为了维护储罐的稳定性和安全性,工艺设计中通常采取在罐顶安装呼吸阀的措施。 呼吸阀能够实时监测储罐内的气压变化,并通过其独特的结构设计,在超压或真空时自动调节,从而确保储罐的完整性和物料的安全。此外,呼吸阀还有助于减少储罐内物料的挥发和损耗,对提升安全和环保水平具有重要意义。HX4、HXF4带呼出接管阻火呼吸阀在系统中起安全保护作用,在实际应用时,应根据实际需要选择其特性类型,并根据最大排气量选择其通径为最佳方案。带呼出接管阻火呼吸阀是新型改进型呼吸阀,集合呼吸阀与储罐阻火器的双重作用。根据国家标准《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92)之规定:“储存甲、乙类液体的固定式顶罐,应设阻火器和呼吸阀"。带呼出接管阻火呼吸阀是原油、汽油、煤油、轻柴油、芳烃等固定顶式储罐上的主要安全设备,是防止蒸发损耗与保护储罐在受超压或真空时免遭破坏的作用。带呼出接管阻火呼吸阀是维护储罐气压平衡,减少介质挥发的安全节能产品。带呼出接管阻火呼吸阀是安装在固定顶罐上的通风及阻火装置,能起到减少油品蒸发损耗,控制储罐压力平衡和控制火焰的作用。它能对储罐内外压力进行自动调节等特点。呼吸阀内设有静电保护装置,使得该阀时刻与罐体保持同等电位。呼吸阀的品种很多,各有其不同的性能和特性,在选择时就要按照其特性所满足的条件,是否能达到最佳的运行效果,再多方面考虑一些客观的因素即可,带呼出接管阻火呼吸阀就是其中一个受市场欢迎的产品。

HXF-88全天候快开式呼吸阀03.jpg

1.2 > 石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析呼吸阀的结构与工作原理

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。这两个阀盘可以并排或重叠布置,共同构成呼吸阀的工作核心。其工作原理可概括为:在储罐压力与大气压力平衡状态下,阀盘与阀座紧密结合,利用“吸附"效应确保密封性能。而当压力或真空度发生变化时,阀盘会相应开启,同时仍能保持优异的密封效果。

当储罐内的压力升高至预定值时,压力阀会自动开启,允许罐内气体通过呼气阀(即压力阀)侧排出,进入外界大气。同时,由于罐内正压的作用,真空阀在此刻保持关闭状态。相反,当储罐内的压力下降至某一真空度时,大气压的正压会使真空阀打开,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打开。一旦罐内的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,停止呼气或吸气的过程。

HX4带呼出接管呼吸阀13.jpg

022. 石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析呼吸阀的应用领域及标准

2.1 > 呼吸阀在不同领域的应用

呼吸阀在正常状态下主要起密封作用,但在特定条件下会开始工作,包括:

(1) 当储罐向外输出物料时,呼吸阀会开始向罐内吸入空气或氮气,以补充罐内因输出而减少的气体。

(2) 在向储罐内灌装物料的过程中,呼吸阀会开始将罐内多余的气体呼出,以维持罐内的压力平衡。

(3) 由于气候变化等原因导致罐内物料蒸汽压增高或降低时,呼吸阀会相应地呼出蒸汽或吸入空气或氮气,这种通常被称为热效应的现象。

(4) 一旦发生火灾,储罐呼出的气体受热会使罐内液体蒸发量急剧增加,此时呼吸阀会大量向罐外呼出气体,以防止储罐因超压而受损。

(5) 在其他工况下,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呼出或吸入气体,以保护储罐免受超压或超真空的损害。

呼吸阀在 石油、铁道、道路运输以及危险品运输等多个领域都有广泛的应用

2.2 > 相关标准与技术要求

呼吸阀在石油、铁道、道路运输等领域广泛应用,保证储罐在各种条件下安全运行。 不同行业对呼吸阀制定了标准,如:

  • SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分:呼吸阀》详细规定了石油储罐呼吸阀的技术要求和试验方法;

  • TB/T 3319-2013《铁道罐车用呼吸式安全阀》针对铁道罐车的特点,对呼吸阀的性能和结构提出了具体要求;

  • QC/T 1064-2017《道路运输易燃液体危险货物罐式车辆 呼吸阀》旨在保障道路运输过程中易燃液体危险货物的安全;

  • DIN EN 14595-2016《危险品运输罐 罐的操作装置 压力和真空呼吸阀》对危险品运输罐的呼吸阀在压力和真空条件下的性能和安全提出了明确要求。

这些标准的制定和实施,为呼吸阀的选用、安装和使用提供了有力的技术支撑和安全保障。据国家标准《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-92)之规定:甲、乙类液体的固定顶罐,应设阻火器和呼吸阀。而我国呼吸阀产品类型单一,还满足不了石油化工各部门的需求。为了解决上述问题,我公司研制开发了HX型带接管呼吸阀,该呼吸阀类型多,规格齐全,结构紧凑、重量轻、通风量大、泄漏小等优点。该产品有单呼阀,单吸阀,呼吸阀,各种结构形式均可与阻火器组合构造,也可配制所需的接管。
制造标准:GB5908-86;SY7511-87
法兰标准:HG20592-97;JB/T78-94
检验标准:SY/T0511-1996《石油储罐呼吸阀》;API2000 

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀08.jpg

石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析储罐类型与呼吸阀要求

> 石油化工标准

GB 50160-2008标准强调:对于甲B、乙类液体的固定顶罐,必须设置阻火器和呼吸阀,以确保安全。同时,若这些储罐采用氮气或其他气体进行气封,还应额外配备事故泄压设备,以应对可能发生的危险情况。

> 建筑设计防火规范

GB 50016-2014要求:对于建筑内部安装的锅炉和柴油发电机,其燃料供给管道必须满足以下要求:在进入建筑物之前以及设备间内的管道上,都必须安装自动和手动切断阀。同时,储油间的油箱必须密闭,并设有通向室外的通气管。该通气管上应配备带阻火器的呼吸阀,以确保安全。此外,油箱的下部还应设置防止油品流散的必要设施。

> 石油天然气标准

GB 50183-2004强调:污油罐及污水沉降罐的顶部需配备呼吸阀、阻火器及液压安全阀。这些设备的作用是防范罐体因内外压力差异而破裂,防止罐内介质泄漏,同时抵御外部火源的引爆风险。

> 石油库设计规范

GB 50074-2014要求:储罐通向大气的通气管管口必须装设呼吸阀,以确保储罐的安全运行。呼吸阀的排气压力需小于储罐的设计正压力,而进气压力则应大于储罐的设计负压力。

石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析型号编制

HXF2带双接管阻火呼吸阀00.jpg

石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析代号说明

代号类型代号类型
HX1带接管呼吸阀HXF1带接管阻火呼吸阀
HX2带双接管呼吸阀HXF2带双接管阻火呼吸阀
HX3带吸入接管呼吸阀HXF3带吸入接管阻火呼吸阀
HX4带呼出接管呼吸阀HXF4带呼出接管阻火呼吸阀
HX5单呼阀HXF5阻火单呼阀
HX6单吸阀HXF6阻火单吸阀
HX7带接管呼出阀HXF7带接管阻火呼出阀
HX8带接管吸入阀HXF8带接管阻火吸入阀

零部件材料

代号主体材料阀盘/阀座密封材料
ZG200-4000Cr19Ni9F4
ZG0Cr18Ni9ZG0Cr18Ni9F4
ZG0Cr18Ni9TiZG0Cr18Ni9TiF4
ZG0Cr18Ni12Mo2TiZG0Cr18Ni12Mo2TiF4
ZAlsi7MgZAlsi7MgF4

通气量表

代号规格mm5080100150200250
压力等级P通气量m3/h
A+355256090190340500
-295205075160280450
B+9803070100200380600
-295205075160280450
C+17654095140280500800
-295205075160280450
允许泄漏量m3/h≤0.04≤0.4

操作压力

等级ABCD
呼出压力+355Pa(36mmH2O)+980Pa(100mmH2O)+1765Pa(180mmH2O)由用户定
吸入压力-295Pa(30mmH2O)-295Pa(30mmH2O)-392Pa(40mmH2O)由用户定

外形结构图

 

HX4带呼出接管呼吸阀04.jpg

主要外形尺寸

DN5080100150200250300400
H(HX1)280430430530630740820940
H(HXF1)3505005006007008209001020
L300450450650850100011001250

外形结构图

 

HXF5型阻火单呼阀.jpg

主要外形尺寸

DN5080100150200250
H(HX2)280430430530630740
H(HXF2)350500500600700820
H1(HX2)110180180220260320
H1(HXF2)180250250290330400
L320450450620750850

外形结构图

 

带法兰接口单呼阀14.jpg

主要外形尺寸

DN5080100150200250
H(HX3)280430430530630740
H(HXF3)350500500600700820
H1(HX3)110180180220260320
H1(HXF3)180250250290330400
L310450450635800950

外形结构图

 

HX4带呼出接管呼吸阀03.jpg

主要外形尺寸

DN5080100150200250
H(HX4)280430430530630740
H(HXF4)350500500600700820
H1(HX4)110180180220260320
H1(HXF4)180250250290330400
L310450450635800950








033. 石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析呼吸阀的安装注意事项

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀29.jpg

3.1 > 呼吸阀的安装位置和要求

呼吸阀的 安装要点包括:

(1) 呼吸阀应安装在储罐顶部的最高点。这样,从降低蒸发损耗和优化排气的角度出发,呼吸阀能够顺畅地提供通往储罐气相空间的直接且的通道。

(2) 对于大型或关键的储罐,为防范单台呼吸阀故障可能引发的储罐超压或负压风险,可以安装两台呼吸阀。为减少两台呼吸阀同时动作可能增加的故障概率,工艺设计时通常会让一台呼吸阀作为主用,另一台作为备用。

(3) 当单个呼吸阀的呼吸量不足以应对较大的呼吸需求时,可以设置两个或以上的呼吸阀。若安装两个呼吸阀,应确保它们与罐顶中心的距离相等,以实现对称布置。

3.2 > 防冻和额外保护措施

(4) 若呼吸阀被安装在氮封储罐上,需注意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,以确保氮气进入储罐后不会直接排出,从而发挥其氮封作用。

(5) 若呼吸阀内设有阻火器,必须考虑阻火器的压降对呼吸阀排出压力的影响,以避免储罐因超压而受损。

(6) 在建罐地区历年最冷月份的平均温度低于或等于0℃时,呼吸阀必须采取 防冻措施。这旨在防止呼吸阀阀盘因冻结或阻塞而导致储罐排气不畅或补气不足,进而引发储罐超压或低压问题。

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀05.jpg

02石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析呼吸阀检验和维护要点

> 呼吸阀检验要求

GB/T37327-2019要求:常压储罐所配备的呼吸阀,必须每年至少接受一次全面的检验。在进行检验之前,应详细审查呼吸阀的产品型号及其操作压力等级、制造日期、产品合格证、安装日期以及竣工验收的相关文件。

> 大型油气储存基地评估

大型基地安全风险评估要求对关键设备进行定期检查和评估,确保储罐及其附件的正常运行。企业需按照规范要求,对储罐上的呼吸阀等关键安全附件进行合理设置。

> 油气储存设备评估

指南强调储罐选型的重要性,并要求对安全附件进行全面评估,确保符合规范并记录详细维护。在油气储存企业的安全风险评估中,对储罐及其附属设备的详细检查是的一环。

> 技术规程要求

SY 5225-2005规程要求:储油罐所配备的呼吸阀、阻火器以及液压安全阀的设置应分别遵循相关规定。为确保安全功能,每年至少应委托具备资格的检验机构进行一次全面的检验与校验。

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀07.jpg

03石化储罐中阻火呼吸阀作用选型分析呼吸阀维护保养建议

> 常见故障与原因

呼吸阀的故障包括漏气、卡死、堵塞等,这些故障可能由锈蚀、异物划伤及杂物混合造成。安装不正确、油罐变形等原因也可能导致故障。

> 定期检查要点

定期检查包括观察设备是否有异常现象,监控密封情况,清洁关键部位。同时,每年需进行一次校正以确保正常运作,具体方法可参照相关标准执行。