呼吸閥安全設(shè)計(jì)

2023/2/61呼吸閥安全設(shè)計(jì)2023/2/62呼吸閥安全設(shè)計(jì)一、概述二、呼吸閥表示方法三、呼吸閥的設(shè)計(jì)四、呼吸閥的選用2023/2/63一、概述呼吸閥是儲(chǔ)罐不可缺少的安全設(shè)備，主要滿足儲(chǔ)罐呼吸的通氣要求，避免儲(chǔ)罐因超壓或真空遭受損壞，同時(shí)設(shè)置呼吸閥可降低常壓和低壓儲(chǔ)罐內(nèi)揮發(fā)性液體的蒸發(fā)損失，減少罐內(nèi)氣體排放，從而降低對(duì)大氣的污染，對(duì)安全和環(huán)保起到促進(jìn)作用。呼吸閥廣泛用于石油、化工、天然氣等行業(yè)，適用于操作壓力從真空至0.1MPa（G）的地上液體石油儲(chǔ)罐或者石油產(chǎn)品儲(chǔ)罐以及地上、地下低溫儲(chǔ)罐。2023/2/64一、概述目前石油化工企業(yè)中常用的呼吸閥從其工作原理的角度可分為兩種基本類型：重力式呼吸閥和先導(dǎo)式呼吸閥。2023/2/65一、概述1、重力式呼吸閥P＜P2向罐內(nèi)補(bǔ)入空氣P＞P1氣體從罐內(nèi)排出P1：儲(chǔ)罐允許壓力，即呼吸閥設(shè)定壓力。

P2：儲(chǔ)罐允許真空度，即呼吸閥設(shè)定真空。呼氣閥吸氣閥2023/2/66一、概述2、先導(dǎo)式呼吸閥吸氣呼氣2023/2/67二、呼吸閥表示方法SY/T0511-1996規(guī)定呼吸閥的產(chǎn)品代號(hào)的表示方法為：GFXXXX-X1、呼吸閥的名稱代號(hào)，由“罐”和“閥”的漢語(yǔ)拼音字頭組成2、結(jié)構(gòu)形式代號(hào)3、法蘭的通徑4、控制壓力代號(hào)2023/2/68二、呼吸閥表示方法全天候型和普通型兩種——操作溫度。表1.操作溫度及代號(hào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式操作溫度/℃代號(hào)全天候型普通型-30～600～60QP2、結(jié)構(gòu)形式代號(hào)2023/2/69二、呼吸閥表示方法SY/T0511-1996規(guī)定呼吸閥的產(chǎn)品代號(hào)的表示方法為：GFXXXX-X1、呼吸閥的名稱代號(hào)，由“罐”和“閥”的漢語(yǔ)拼音字頭組成2、結(jié)構(gòu)形式代號(hào)3、法蘭的通徑4、控制壓力代號(hào)2023/2/610二、呼吸閥表示方法3、法蘭的通徑4、控制壓力代號(hào)表2.法蘭通徑表3.控制壓力及代號(hào)2023/2/611二、呼吸閥表示方法例：GFQ150-C表示？

表示控制正壓力為1765Pa,控制負(fù)壓為295Pa,公稱通徑為150mm的石油儲(chǔ)罐全天候呼吸閥。2023/2/612三、呼吸閥的設(shè)計(jì)呼吸閥的設(shè)計(jì)分為管端式和管道式兩種。安全位置簡(jiǎn)要說(shuō)明主要用途管端式安裝于管道或儲(chǔ)罐末端，直排大氣主要用于無(wú)害、無(wú)味的介質(zhì)排放，可以直接排向大氣管道式安裝于管道中，進(jìn)出口均有連接主要用于有毒或是需要回收處理的氣體排放，排放出的氣體通過(guò)管道進(jìn)行收集。吸入端可以直接吸入空氣，也可以吸入其他氣體，如氮?dú)狻?023/2/613三、呼吸閥的設(shè)計(jì)呼吸閥與阻火器配套安裝在儲(chǔ)存甲、乙類液體的儲(chǔ)罐頂上。GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第6.2.19節(jié)規(guī)定：甲B、乙類液體的固定頂罐應(yīng)設(shè)阻火器和呼吸閥。2023/2/614三、呼吸閥的設(shè)計(jì)類型結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)串聯(lián)型簡(jiǎn)單組合阻火元件易被污染或堵塞，不方便維修和維護(hù)。

組合型一體化阻火元件被污染或堵塞的概率大大降低，維修和維護(hù)非常方便。

表4.阻火器與呼吸閥配合使用形式2023/2/615三、呼吸閥的設(shè)計(jì)閥座正常情況閥座凍結(jié)情況罐內(nèi)氣體釋放通道罐內(nèi)氣體補(bǔ)充通道2023/2/616三、呼吸閥的設(shè)計(jì)2023/2/617三、呼吸閥的設(shè)計(jì)呼吸閥應(yīng)安裝在儲(chǔ)罐氣源的最高點(diǎn)，并保證提供儲(chǔ)罐呼吸最直接和最大的通道。當(dāng)需要安裝兩個(gè)呼吸閥時(shí)，他們與罐頂中心應(yīng)對(duì)稱分布。2023/2/618三、呼吸閥的設(shè)計(jì)進(jìn)出油罐的最大流量/(m3/h)≤5051-100101-150151-250251-300301-500501-700呼吸閥規(guī)格/個(gè)×DN1×801×1001×1501×2001×2502×2002×250表2.呼吸閥選擇

根據(jù)油罐單位時(shí)間內(nèi)收發(fā)油品流量確定選擇的呼吸閥數(shù)目和規(guī)格2023/2/619三、呼吸閥的設(shè)計(jì)當(dāng)呼吸閥因銹蝕或凍結(jié)而不能動(dòng)作時(shí)，液壓式安全閥工作，保證油罐的安全。緊急泄放閥2023/2/620四、呼吸閥的選用P＞P1氣體從罐內(nèi)排出，呼吸閥動(dòng)作。P＜P2向罐內(nèi)補(bǔ)入空氣，吸氣閥動(dòng)作。P1：儲(chǔ)罐允許壓力，即呼吸閥設(shè)定壓力。P2：儲(chǔ)罐允許真空度，即呼吸閥設(shè)定真空。呼吸閥設(shè)定真空呼吸閥設(shè)定壓力儲(chǔ)罐油氣壓力確定2023/2/621四、呼吸閥的選用影響儲(chǔ)罐內(nèi)油氣壓力的主要因素有：向貯罐輸出（入）物料時(shí)，造成貯罐內(nèi)壓力降低（升高），需要吸入（排出）氣體保持貯罐內(nèi)壓力平衡；由于氣候等影響引起貯罐內(nèi)物料蒸氣壓增大或減少，造成的呼出和吸入(通稱熱效應(yīng))熱效應(yīng)引起的呼吸氣量見下頁(yè)表；火災(zāi)時(shí)貯罐受熱，引起蒸發(fā)量驟增而造成的呼出。前三個(gè)原因引起的呼吸量叫正常呼吸量，后一個(gè)原因引起的呼吸量叫火災(zāi)呼吸量。呼吸閥的選擇：儲(chǔ)罐的正常呼吸量緊急泄壓閥的選擇：儲(chǔ)罐的火災(zāi)呼吸量2023/2/622四、呼吸閥的選用當(dāng)罐內(nèi)油氣壓力低于儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的允許真空壓力（即呼吸閥設(shè)定真空）時(shí)，大氣壓力頂開真空閥盤，向罐內(nèi)補(bǔ)入空氣，使壓力不再下降，以免油罐抽癟，此時(shí)壓力端處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)罐內(nèi)氣體空間的壓力超過(guò)油罐允許壓力（即呼吸閥設(shè)定壓力）時(shí)，壓力閥被氣體頂開，氣體從罐內(nèi)排出，使罐內(nèi)壓力不再上升，此時(shí)真空端處于關(guān)閉狀態(tài)。呼吸閥設(shè)定真空呼吸閥設(shè)定壓力儲(chǔ)罐油氣壓力確定2023/2/623四、呼吸閥的選用呼吸量的計(jì)算（API2000）：儲(chǔ)罐的總吸入量：V吸入量=V熱效應(yīng)（吸入）+V泵出量×0.94儲(chǔ)罐的總呼出量：當(dāng)物料閃點(diǎn)＜37.8℃V呼出=V熱效應(yīng)（呼出）+V泵進(jìn)量×2.02當(dāng)物料閃點(diǎn)≥37.8℃V呼出=V熱效應(yīng)（呼出）+V泵進(jìn)量×1.01根據(jù)流量曲線選擇合適的呼吸閥2023/2/6242023/2/625四、呼吸閥的選用例：有一個(gè)地表圓拱形儲(chǔ)罐，無(wú)保溫，設(shè)計(jì)壓力為+20/-5mbar,體積為20000m3，進(jìn)出料量為1000m3/h。排放大氣，試選擇一全天候呼吸閥。2023/2/626四、呼吸閥的選用1、針對(duì)典型的API650儲(chǔ)罐，設(shè)計(jì)壓力為+20/-5mbar時(shí)，按照10%超壓可知：呼吸閥的設(shè)定壓力/設(shè)定真空為：+15/-4.5mbar2、計(jì)算儲(chǔ)罐的呼吸量：假定物料的閃電≥37.8℃V吸入量=V熱效應(yīng)（吸入）+V泵出量×0.94=1877+1000×0.94=2817m3/hV呼出=V熱效應(yīng)（呼出）+V泵進(jìn)量×1.01=1126+1000×1.01=2127m3/h3、根據(jù)流量曲線選擇合適的呼吸閥2023/2/627三、呼吸閥的設(shè)計(jì)呼吸閥應(yīng)安裝在儲(chǔ)罐氣源的最高點(diǎn)，并保證提供儲(chǔ)罐呼吸最直接和最大的通道。對(duì)于立式罐，通常呼吸閥應(yīng)盡量安裝在罐頂中央頂板范圍內(nèi)。對(duì)于罐頂需設(shè)隔熱層的儲(chǔ)罐，可安裝在梯子平臺(tái)附近。當(dāng)需要安裝兩個(gè)呼吸閥時(shí)，他們與罐頂中心應(yīng)對(duì)稱分布。2023/2/628四、呼吸閥的選用1、按照呼吸閥在單位時(shí)間內(nèi)的通氣量來(lái)選擇呼吸閥的尺寸及數(shù)量。進(jìn)出油罐的最大流量/(m3/h)≤5051-1001