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高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析

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详细介绍

高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析

常压、低压储罐在流程工业中扮演着重要角色。然而,在使用过程中,这些储罐会面临诸多挑战,如储罐内液面的变化、外界温度的波动等,这些都可能导致储罐内气体的膨胀或收缩,进而引发储罐内气相压力的波动。这种压力波动若不加控制,极易使储罐陷入超压或真空状态,严重时甚至可能造成储罐的损坏。

为了确保储罐的安全与稳定,工艺设计中通常会采取一项关键措施——在罐顶安装呼吸阀。呼吸阀的设计巧妙,其内部结构融合了压力阀盘和真空阀盘,二者可并排或重叠布置。当储罐压力与大气压力保持平衡时,这些阀盘与阀座会紧密结合,利用“吸附"效应确保密封的严密性。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,从而维持良好的密封状态。通过这种方式,呼吸阀有效地维持了储罐的气压平衡,保护了储罐的安全,并减少了物料的挥发与损耗,为安全和环保贡献了一份力量。全天候防冻阻火呼吸阀的其大特点就是通气量大,适用于大容量储罐和极易挥发性介质,呼吸阀的另一特点就是防冻(有单独的呼出与吸入通道,正阀盘与负阀盘之间互不相连),适用于东北、西北等寒冷地区使用,以提高储罐的通风系数。充分利用储罐本身的承压能力来减少介质排放,其原理是利用正负压阀盘的重量来控制储罐的排气正压和吸气负压。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,达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;当往罐外抽出介质,使罐内上部气体空间的压力下降,达到呼吸阀的操作负压时,罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘顶开,使外界气体进入罐内,使罐内的压力不再继续下降,让罐内与罐外的气压平衡,来保护储罐的正常运作装置。

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀11.jpg

一、高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析性能及特点:
       
全天候防冻阻火呼吸阀是安装在固定顶罐上的通风装置,起减少油品蒸发损耗,控制储罐压力及阻止外界火焰传入的作用。 该阀具有通风量大,泄漏量小,耐腐蚀等特点,并有静电接地线,使该阀与罐体保持等电位。该阀具有防冻性能,适用于寒冷地区。

当储罐内的压力上升到预定的安全值时,压力阀会启动并打开,允许罐内的气体通过呼吸阀(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到某一预定真空度时,大气压的正压会使真空阀开启,允许外界气体通过吸气阀(即真空阀)侧进入罐内。此时,压力阀则保持关闭状态。
在任何情况下,压力阀和真空阀都不会同时打开。当储罐的压力或真空度恢复到正常操作范围时,这两个阀门都会关闭,从而停止呼气或吸气的过程。

高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析接下来,我们详细了解一下呼吸阀的功能。

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀11.jpg

在正常情况下,呼吸阀起着密封的作用。然而,在某些特定条件下,它会自动开始工作:

  1. 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,以补充罐内的气体。

  2. 在向储罐内灌装物料的过程中,呼吸阀会将罐内的气体呼出到罐外,以维持罐内的压力平衡。

  3. 如果由于气候的变化导致罐内物料的蒸汽压升高或降低,呼吸阀会相应地呼出蒸汽或吸入空气或氮气,这种效应通常被称为热效应。

  4. 一旦发生火灾,储罐内的气体受热会导致液体蒸发量急剧增加。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或操作失误等,呼吸阀都会根据需要进行呼出或吸入操作,以确保储罐不会因超压或超真空而受损。

高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析呼吸阀的常用标准

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀08.jpg

高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析包括:

  • SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分:呼吸阀》,该标准为石油储罐提供了关于呼吸阀的详细规范。

  • TB/T 3319-2013《铁道罐车用呼吸式安全阀》,针对铁道罐车所使用的呼吸阀制定了相应的技术要求。

  • QC/T 1064-2017《道路运输易燃液体危险货物罐式车辆 呼吸阀》,该标准旨在确保道路运输过程中使用的罐式车辆呼吸阀的安全性和性能。

  • 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关于压力和真空呼吸阀的国际标准。

遵循这些标准,可以确保呼吸阀在各种应用场景下都能发挥其应有的功能,保障储罐的安全运行。
高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀04.jpg

二、全天候防冻阻火呼吸阀主要技术参数:

正压

353Pa (36mmH2O), 980.7Pa(100mmH2O)

负压

294.2Pa(36mmH2O)

 

三、全天候防冻阻火呼吸阀零部件材料:

阀体材料

碳钢WCB、不锈钢304、316、铝合金

正压阀盘材料

不锈钢304、316、铝合金

负压阀盘材料

不锈钢304、316、四氟PTFE

环境温度 ℃

-30~60

 

四、QZF-89型全天候防冻阻火呼吸阀国标法兰连接外形尺寸: GB、JB

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规格

安装尺寸(mm)

D1

D

L

H

N-d

DN50

Ø110

Ø140

362

360

4×14

DN80

Ø170

Ø185

513

445

4×18

DN100

Ø170

Ø205

513

445

4×16

DN150

Ø225

Ø260

640

610

8×18

DN200

Ø280

Ø315

770

700

8×18

DN250

Ø335

Ø370

918

828

12×18

DN300

Ø395

Ø435

1050

910

12×23

 

五、QZF-89型全天候防冻阻火呼吸阀美标法兰连接尺寸:ANSI、API、ASME 可供JIS标准

规格

安装尺寸(mm)

D1

D

L

H

N-d

2"

120.5

152

362

360

4×14

3"

152.5

190

513

445

4×18

4"

190.5

229

513

445

4×16

6"

241.5

254

640

610

8×18

8"

298.5

343

770

700

8×18

10"

362

406

918

828

12×18

12"

483

432

1050

910

12×23

 

高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析呼吸阀的安装要点

QZF-89全天候防冻防火呼吸阀05.jpg

包括以下几个方面:

首先,呼吸阀应被安装在储罐顶部的最高点。这是为了确保在降低蒸发损耗和优化排气方面,呼吸阀能够提供最直接且最大的通道。

其次,对于大型或重要的储罐,为避免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。

再者,当单个呼吸阀的呼吸量无法满足需求时,可以设置两个或以上的呼吸阀。若安装两个呼吸阀,它们应与罐顶中心距离相等,以实现对称布置。

此外,若呼吸阀将安装在氮封储罐上,需确保氮气供气管的接管位置远离呼吸阀接口,并深入罐内约200mm,以确保氮气能有效进行氮封作用。

另外,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,以防止储罐超压。

最后,在寒冷地区,特别是历年最冷月份平均温度低于或等于0℃时,呼吸阀应采取防冻措施。这是为了避免呼吸阀阀盘因冻结或阻塞而导致的排气不畅或补气不足,进而引发储罐超压或低压问题。

呼吸阀大家都见过吧,就是安装在一些存储有或液体的储罐上的一种控制阀,并且随着技术的不断进步,它也出现了很多的种类,其中机械呼吸阀是目前使用的比多的一种,装设在油罐的顶板上,由压力阀和真空阀两部分组成,主要达到储罐大小呼吸的通气要求与阻火器配套安装在储存甲、乙、丙类液体的储罐顶上。它的作用在一般情况下,保持油罐的密闭性,在程度上减少油品的蒸发损耗。而在需要时,能自动通气调节平衡油罐内外压力,对油罐起到稳定作用。

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高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析呼吸阀的维护保养主要在于存放和维护这两个方面,下面是详细介绍。

1、存放:

以上产品在运达工地后,若暂时不安装或以后工厂大修、检修,应存放在有防雨设施的仓库中;紧急放空人孔系列产品在运输时不可以倒置。

2、维护:

a、对呼吸阀系列产品,工作人员应每月上罐顶检查一次,检查阀盘、阀座、阀杆、阀套部位是否有灰尘、污垢,若有,应清理干静;每半年,给阀套、阀擦拭一遍变压器油。

b、每半年工作人员应检查阻火呼吸阀的阻火层一次,若发现有污渍、杂质堵塞阻火层,应取下阻火层,用相对应的溶剂清理污渍,然后用清水将阻火层清洗干静,放在通风吹干后再放入壳体内。

c、以上产品壳体内外表面的油漆应每年重新涂刷一遍。

为了防止储罐出现超压或负压等失稳状态,工艺设计中通常采用在罐顶安装呼吸阀的方式来维持储罐气压平衡,储罐在超压或真空时免遭破坏,保护储罐稳定,并且减少储罐内物料的挥发和损耗,对稳定和环保均起到相应的推动作用。现在就带大家一起来看看它的安装要点及有关功能吧!

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高寒冷化工储罐全天候防冻阻火呼吸阀选型分析呼吸阀安装要点:

1、呼吸阀应安装在储罐顶部的较不错点。理论上讲,从降低蒸发损耗和其它的排气观点考虑,呼吸阀应安装在储罐气相空间的高点,以便顺利地提供通向呼吸阀较直接和大的通道。

2、当储罐体积大,或者储罐比较重要时,为防止单台呼吸阀因故障导致储罐出现超压或负压的风险,此时可以安装两台呼吸阀。为避免两台呼吸阀同时动作而增加故障的几率,工艺设计时,通常将此两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度设计,正常情况下一台工作,另一台备用。

3、如果呼吸量大,导致单个呼吸阀的呼吸量不能达到要求时,可设置两个以上呼吸阀。当安装两个呼吸阀时,它们与罐顶的中心距离应相等,即在罐顶对称布置。

4、如果呼吸阀安装在氮封储罐上,则氮气供气管的接管位置改成要远离呼吸阀接口,并由罐顶部插入储罐内约200mm,这样氮气进罐后不直接排出,起到氮封作用。

5、如果呼吸阀内带有阻火器,需要考虑阻火器的压降对呼吸阀排出压力的影响,以免储罐超压。

6、当建罐地区历年较冷月份温度的平均值低于或等于0时,呼吸阀需要有防冻措施,以防止呼吸阀阀盘冻住或阻塞导致储罐排气不畅或补气不足,而导致储罐超压鼓罐或低压瘪罐。