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油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数

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详细介绍

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数

1.1 ▲ 呼吸阀的安全作用

呼吸阀在储罐安全中起到至关重要的作用,通过维持储罐内的压力和真空度平衡,防止超压或真空损坏储罐,并减少介质的挥发与损耗。根据国家标准《油化工企业设计防火规范》(GB50160-90)的规定,甲、乙类液体的固定顶罐必须配备阻火器和呼吸阀。这两种设备对于储罐的安全至关重要。呼吸阀不仅有助于维持储罐的气压平衡,防止其因超压或真空而受损,还能有效减少罐内介质的挥发和损耗,满足储罐的通气需求。常压、低压储罐在流程工业中扮演着重要角色。然而,它们在使用过程中常常面临一个问题:由于储罐内液面的变化或外界温度的波动,储罐内的气体可能会发生膨胀或收缩,导致气相压力的不稳定。这种压力波动若不及时控制,可能会使储罐处于超压或真空状态,严重时甚至可能引发储罐的损坏。

为了解决这一问题,工艺设计中通常会采取一种措施:在罐顶安装呼吸阀。呼吸阀的内部结构巧妙,由一个压力阀盘和一个真空阀盘组合而成,它们可以并排或重叠布置。其工作原理在于,当储罐压力与大气压力保持平衡时,阀盘与阀座紧密结合,利用“吸附"效应确保密封性。而当压力或真空度发生变化时,阀盘会相应开启,同时,“吸附"效应依然存在,从而保持了良好的密封性能。通过这种方式,呼吸阀能够有效地维持储罐的气压平衡,防止超压或负压等失稳状态的出现,确保储罐的安全运行,同时减少物料的挥发和损耗,对安全和环保都大有裨益。
当储罐内压力超过预设的定压值时,压力阀会自动打开,允许罐内气体通过呼气阀(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打开,外界空气通过吸气阀(即真空阀)侧进入罐内。在任何情况下,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,这两个阀将自动关闭,停止呼气或吸气的过程。

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀38.jpg

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数呼吸阀的作用及工作原理

呼吸阀在正常状态下扮演着密封的角色,但在特定情境下,其功能会得到激活。具体来说,当储罐向外输送物料时,呼吸阀会开始向罐内吸入空气或氮气;而在向储罐内灌装物料的过程中,它则会将罐内的气体呼出。此外,由于气候变化等因素导致的罐内物料蒸汽压变化,呼吸阀同样会做出反应,呼出蒸汽或吸入空气或氮气,通常称为热效应。更为紧急的情况下,如发生火灾导致储罐呼出气体受热,使罐内液体蒸发量激增,呼吸阀会迅速向罐外呼出气体,以防止储罐因压力过高而受损。另外,对于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,呼吸阀也会相应地进行呼出或吸入操作,以保障储罐的安全,避免其因超压或超真空而遭受损害。

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数呼吸阀的常用标准概览

呼吸阀在多个领域都有其应用,并受到一系列相关标准的规范。以下是几个常用的标准,它们分别适用于不同的场合和需求:

  • SY/T 051-2010:该标准具体规定了石油储罐附件中呼吸阀的技术要求和试验方法,为石油行业提供了重要的安全保障。

  • TB/T 3319-2013:这一标准针对铁道罐车所使用的呼吸式安全阀,确保其性能和质量满足铁道运输的安全需求。

  • QC/T 1064-2017:此标准专注于道路运输易燃液体危险货物罐式车辆的呼吸阀,为道路运输安全提供了有力支持。

  • DIN EN 14595-2016:该标准适用于危险品运输罐的罐操作装置,特别是压力和真空呼吸阀,为范围内的危险品运输提供了统一的安全规范。

遵循这些标准,可以确保呼吸阀在各种应用场合下都能发挥其应有的作用,为工业生产和交通运输的安全提供坚实保障。

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀30.jpg

1.2 ▲ 油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数结构与工作原理

呼吸阀是保护储罐安全的关键部件,它安装在储罐顶部,能够自动控制罐内外气体的流通。其工作原理是利用阀盘(有时还加装加重块)的重量来调节罐内的呼气压力和吸入真空度。当罐内压力超过允许值时,压力阀会自动打开,使混合气体逸出;而当真空度超过允许范围时,真空阀则会打开,吸入空气以维持罐内压力的平衡。通过这种方式,呼吸阀能够在一定程度上降低介质的蒸发损耗。在选择呼吸阀型号时,需要依据介质收发作业中的排量来决定,同时还要确保呼吸阀控制的压力和真空度数值在储罐的允许范围内。

022. 油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数呼吸阀选择与技术参数

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀20.jpg

2.1 ▲ 油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数选用标准与参数

呼吸阀规格的选择取决于储罐的流量,技术参数包括操作压力范围、材质、防爆等级和行业标准等,确保耐用性和安全性。储罐收发介质流量(m³/h)不同,对应不同规格的呼吸阀。例如,当流量介于26至100立方米每小时之间时,应选用DN50规格的呼吸阀。集阻火器与呼吸阀为一体,其新颖的结构为。是石化储罐的新型安全设备,其是阻火呼吸性能好,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。

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数产品特点

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、性能符合石油工业部标准 SY7511-87 规定。

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀36.jpg

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数工作原理

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。

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数产品作用

ZFQ-1不锈钢阻火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不锈钢阻火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。

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油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数操作压力

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

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数通气量表

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

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数材料代号

代号

材料

Ⅰ

ZALSi7Mg

铸铝合金

铝合金

1Cr13

304

聚四氟乙烯

油品

Ⅱ

CS

碳钢

304

304

304

聚四氟乙烯

油品、化工品

Ⅲ

OCr18Ni9

SS304

304

304

304

聚四氟乙烯

化工品

Ⅳ

00Cr19Ni11

SS304L

304L

304L

304L

聚四氟乙烯

化工品

Ⅴ

0Cr17Ni12Mo2

SS316

316

316

316

聚四氟乙烯

化工品

Ⅵ

00Cr17Ni14Mo2

SS316L

316L

316L

316L

聚四氟乙烯

化工品

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数主要零部件

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

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数外形结构图

 

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀09.jpg

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数主要外形尺寸

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

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数使用说明

1、呼吸阀应安装在储罐气源的点,以降低物料蒸发损耗和以便顺利地提供通向呼吸阀最直接和的通道。通常对于立式罐,呼吸阀应尽量安装在罐顶顶板范围内,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。

ZFQ-1防爆阻火呼吸阀07.jpg

033.油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数 呼吸阀的使用与维护

3.1 ▲ 常见故障与处理

呼吸阀在使用过程中可能出现的常见故障包括漏气、卡死、粘结、堵塞、冻结以及压力阀和真空阀的常见开启问题。为了确保呼吸阀的稳定运行和延长使用寿命,定期的检查与维护是。例如,漏气通常是由于阀与阀盘接触面锈蚀或划伤引起,需要及时清洁或研磨修复。

3.2 ▲ 维护与检查建议

定期检查呼吸阀各部件,如阀盘、阀座、导杆及阻火层的小孔,确保其保持良好状态,尤其在寒冷季节需增加检查频率。对于全天候阻火呼吸阀,建议在冬季气温降至0℃以下时,每周至少检查一次,以防阀盘与阀座因寒冷而结冰粘住导致失灵。综上所述,为了确保呼吸阀的安全运行,我们必须定期对其进行全面检查和保养。只有通过系统的维护和检查,才能有效避免故障,保障储罐的安全运行。

氮封阀装置系统图1.jpg

油化工储罐防爆阻火呼吸阀选择与技术参数呼吸阀的安装要点

(1) 呼吸阀应置于储罐顶部的点。从减少蒸发损耗和优化排气的角度出发,将其安装在储罐气相空间的位置,可确保呼吸阀获得最直接且的通气路径。

(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,可以安装两台呼吸阀。在工艺设计时,通常会设定这两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度,以确保在正常情况下只有一台呼吸阀工作,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量时,可以设置两个或多个呼吸阀。若安装两个呼吸阀,它们与罐顶中心的距离应保持一致,即对称布置在罐顶。

(4) 若呼吸阀安装在氮封储罐上,需确保氮气供气管的接管位置远离呼吸阀接口,并深入储罐内约200mm。这样,氮气进入储罐后不会直接排出,从而有效发挥氮封作用。

(5) 若呼吸阀内装有阻火器,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。

(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。这旨在预防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,进而避免储罐因超压或低压而受损。