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一、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算的設(shè)置目的與要求

在SHT 3007-2014石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范中，明確指出了呼吸閥的設(shè)置目的與要求。呼吸閥作為儲罐的重要組成部分，其設(shè)置旨在確保儲罐在各種工況下的安全運行。通過呼吸閥的合理配置，可以有效地控制儲罐內(nèi)部的壓力變化，防止因壓力波動而引發(fā)的安全事故。同時，規(guī)范還對呼吸閥的安裝位置、尺寸選擇以及維護(hù)管理等方面提出了具體要求，以確保其能夠穩(wěn)定、可靠地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。ZFQ-1不銹鋼阻火呼吸閥集阻火器與呼吸閥為一體，其新穎的結(jié)構(gòu)為。是石化儲罐的新型安全設(shè)備，其是阻火呼吸性能好，重量輕，使用方便。該產(chǎn)品適用于儲存內(nèi)點低于28 ℃的甲類油品和閃點低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機(jī)油、原油等油品及性質(zhì)相同的化工產(chǎn)品儲罐使用。亦可作為阻火單呼或單吸閥。

產(chǎn)品特點

1、殼體選用不銹鋼、鑄鋼和鋁合金，耐腐蝕性好；
2、閥盤采用四氟材料，耐低溫，防凍性能好；
3、結(jié)構(gòu)簡單，易檢修，安全方便。
4、性能符合石油工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) SY7511-87 規(guī)定。

工作原理

呼吸閥由壓力閥和真空閥組成，安裝于貨油艙透氣管上，能隨貨油艙內(nèi)油氣正負(fù)壓變化而自動啟閉，使貨油艙內(nèi)外氣壓差保持在允許值范圍內(nèi)。當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)的壓力在呼吸閥的控制操作壓力范圍之內(nèi)時，呼吸閥不工作，保持油罐的密閉性；當(dāng)往罐內(nèi)補充介質(zhì)，使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力升高，到呼吸閥的操作正壓時，壓力閥被頂開，氣體從呼吸閥呼出口逸出，使罐內(nèi)壓力不在繼續(xù)增高；罐外的大氣將頂開呼吸閥的負(fù)壓閥盤。

產(chǎn)品作用

ZFQ-1不銹鋼阻火呼吸閥安裝在儲罐頂部，是解決罐內(nèi)正壓，負(fù)壓的氣體，使罐內(nèi)的液體進(jìn)出沒有受到阻礙，當(dāng)外液體輸入罐內(nèi)時有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內(nèi)液體往外輸出時罐內(nèi)必須從外空氣吸進(jìn)罐內(nèi)(稱負(fù)壓)。如停止工作時呼吸閥自動關(guān)閉不會把罐內(nèi)液氣往外泄漏，使罐內(nèi)的液體質(zhì)量得到了有利的保障。

適用范圍

ZFQ-1不銹鋼阻火呼吸閥適用于儲存閃點低于 28 ℃的甲類油品和閃點低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機(jī)油、原油等油品及性質(zhì)相同的化工產(chǎn)品儲罐。全天候呼吸閥可與ZGB波紋阻火器配套使用。
5.1.3 根據(jù)GB 50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）的規(guī)定，以下類型的儲罐通向大氣的通氣管上必須設(shè)置呼吸閥：
a) 用于儲存甲B、乙類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐；
b) 采用氮氣或其他惰性氣體進(jìn)行密封保護(hù)系統(tǒng)的儲罐。
6.2.19 甲B、乙類液體的固定頂罐應(yīng)設(shè)置阻火器和呼吸閥；若儲罐采用氮氣或其他氣體進(jìn)行氣封，則還需增設(shè)事故泄壓設(shè)備。呼吸閥的安裝旨在保障儲罐系統(tǒng)的安全與環(huán)保，同時提升物料儲存的經(jīng)濟(jì)性。通過合理選擇、安裝及維護(hù)呼吸閥，可充分發(fā)揮其優(yōu)勢，降低潛在風(fēng)險。呼吸閥的功能包括：

（1）維持儲罐壓力穩(wěn)定：呼吸閥能自動調(diào)節(jié)儲罐內(nèi)外壓力差，確保儲罐在正常操作中免受超壓或真空損害，從而防止罐體結(jié)構(gòu)變形。

（2）減少介質(zhì)泄漏：揮發(fā)性介質(zhì)在儲罐內(nèi)隨溫度變化而膨脹或收縮，產(chǎn)生壓力波動。呼吸閥可迅速響應(yīng)，調(diào)節(jié)這些壓力變化，降低介質(zhì)蒸發(fā)和泄漏，從而減輕對環(huán)境的影響。

（3）與氣封系統(tǒng)協(xié)同作用：呼吸閥可與氮封或其他氣體封閉系統(tǒng)結(jié)合，進(jìn)一步減少介質(zhì)蒸發(fā)損失，并阻止外界空氣侵入，確保物料品質(zhì)，防止化學(xué)反應(yīng)。

（4）配合阻火器確保安全：阻火器用于防止外部火焰通過呼吸閥進(jìn)入儲罐。呼吸閥與阻火器聯(lián)用，可有效預(yù)防因火花或火焰引發(fā)的儲罐內(nèi)介質(zhì)點燃，確保安全生產(chǎn)。

二、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算的構(gòu)造與工作原理

呼吸閥作為甲B、乙類液體固定頂罐的重要安全設(shè)備，其結(jié)構(gòu)與工作原理對于保障儲罐系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。呼吸閥通常由閥體、閥盤、彈簧等部件組成，通過這些部件的巧妙配合，實現(xiàn)了對儲罐內(nèi)外壓力的自動調(diào)節(jié)。當(dāng)儲罐內(nèi)部壓力超過設(shè)定值時，呼吸閥會打開，釋放壓力；而當(dāng)壓力低于設(shè)定值時，則會閉合，保持儲罐的穩(wěn)定。這種精確的工作原理，使得呼吸閥成為維護(hù)儲罐安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵設(shè)備。

1. 呼吸閥產(chǎn)品必須滿足SY/T 0511-2010標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)可參考以下示意圖：

2. 儲罐呼吸閥，作為安裝在儲存易揮發(fā)液體如石油、化學(xué)品等的固定頂儲罐上的重要安全附件，其核心作用是維持儲罐內(nèi)外的壓力平衡。它能夠有效防止儲罐因壓力波動而變形或受損，同時降低儲罐內(nèi)液體的揮發(fā)損耗。該呼吸閥的工作原理涵蓋兩個方面：一是壓力釋放，當(dāng)儲罐內(nèi)溫度上升導(dǎo)致氣體體積膨脹、壓力升高時，呼吸閥會自動開啟，釋放多余壓力，避免儲罐過壓；二是真空吸入，相反情況下，呼吸閥會打開以允許外部空氣進(jìn)入，從而防止儲罐因真空度過高而塌陷。此外，呼吸閥的呼出和呼入壓力的確定也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常，常壓儲罐的操作壓力維持在約500Pa(G)，設(shè)計壓力范圍為-500Pa至2000Pa(G)。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，常壓儲罐一般選用C級呼吸閥，其呼氣壓力設(shè)定為980Pa，這一設(shè)計既利于減少易揮發(fā)物料的損失，又確保了儲罐的安全。
   必須留意的是，若呼吸閥的排氣端管線過長，導(dǎo)致氣體流動阻力增大，或吸閥排氣端管線存在液封，使得呼吸閥排氣端系統(tǒng)背壓升高，那么此時應(yīng)選用呼出壓力較低的呼吸閥。因為儲罐的操作壓力等于呼吸閥的設(shè)定呼出壓力與呼出管網(wǎng)系統(tǒng)的背壓之和（包括動背壓和靜背壓），同時還要考慮呼吸閥結(jié)構(gòu)特性可能導(dǎo)致的延遲起跳超壓。只有確保上述總和不超過儲罐的正壓設(shè)計壓力，才能有效避免儲罐因超壓而鼓脹的風(fēng)險。

相反，若呼吸閥的排氣端管線直接與風(fēng)機(jī)入口相連，且風(fēng)機(jī)對呼吸閥排氣管網(wǎng)產(chǎn)生抽吸作用，使得管網(wǎng)壓力降低甚至出現(xiàn)負(fù)壓，那么則應(yīng)選用呼出壓力較高的E級呼吸閥，以抵消風(fēng)機(jī)的抽負(fù)效應(yīng)。這樣不僅有助于減少儲罐內(nèi)物料的揮發(fā)損失，還能確保儲罐免受負(fù)壓風(fēng)險的影響。此外，通常儲罐設(shè)計的耐負(fù)壓值為-500Pa，因此將儲罐吸閥的負(fù)壓吸入壓力設(shè)置為常規(guī)的-295Pa，即可有效防止儲罐因負(fù)壓而憋脹。

三、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算呼吸閥呼吸量計算

在執(zhí)行《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2014標(biāo)準(zhǔn)時，我們需要對呼吸閥的呼吸量進(jìn)行精確計算。這一計算不僅關(guān)系到儲罐的正常運行，還影響到整個系統(tǒng)的安全與效率。通過合理的呼吸量計算，我們可以確保呼吸閥在各種工況下都能穩(wěn)定工作，從而保障儲罐的安全與穩(wěn)定。
5.1.4 呼吸閥的排氣壓力必須小于儲罐的設(shè)計正壓力，而進(jìn)氣壓力則應(yīng)高于儲罐的設(shè)計負(fù)壓力，以確保呼吸閥的正常工作。
5.1.6 通氣管或呼吸閥的通氣量必須足夠，以應(yīng)對各種情況下的呼出與吸入需求。具體來說，它不得小于以下各項呼出量或吸入量之和：
a) 液體出罐時的出液量所導(dǎo)致的空氣吸入量，該量應(yīng)基于液體出液量進(jìn)行考慮。
b) 液體進(jìn)入固定頂儲罐時所產(chǎn)生的罐內(nèi)液體氣體呼出量。對于閃點(閉口)高于45℃的液體，該量應(yīng)按進(jìn)液量的1.07倍計算；而對于閃點(閉口)低于或等于45℃的液體，則應(yīng)按進(jìn)液量的2.14倍計算。此外，當(dāng)液體進(jìn)入采用氮氣或其他惰性氣體密封保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)浮頂儲罐時，罐內(nèi)氣體呼出量也應(yīng)按進(jìn)液量進(jìn)行考慮。
c) 因大氣溫降導(dǎo)致的罐內(nèi)氣體收縮所吸入的空氣量和因大氣溫升導(dǎo)致的罐內(nèi)氣體膨脹所呼出的氣體量，這些量宜參照表5.1.6來確定。

四、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算呼吸閥的選用

在確定了呼吸量Q(m3/h)后，結(jié)合氣體的流速u在3~5m/s的考慮范圍，可以利用公式d=18.81V0.5u-0.5來計算呼吸閥的進(jìn)出口管徑。經(jīng)過向上圓整，最終選擇合適的閥門尺寸。特別需要注意的是，當(dāng)呼吸閥與阻火器聯(lián)合使用時，必須考慮阻火器的壓降影響。市場上常見的呼吸閥規(guī)格連接法蘭公稱通徑DN有：50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm等多種選擇。同時，還需要根據(jù)呼吸閥的工作溫度進(jìn)行選擇。呼吸閥可分為全天候型與普通型，前者適用范圍為-30℃~60℃，型式代號為Q；后者適用操作溫度為0℃~60℃，型式代號為P。綜合考慮呼吸閥的尺寸與工作溫度，才能選出設(shè)計工況需求的呼吸閥。

石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算操作壓力

通氣量表

材料代號

主要零部件

外形結(jié)構(gòu)圖

石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算主要外形尺寸

五、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算呼吸閥的安裝與維護(hù)

在安裝呼吸閥時，需要留意以下幾點，以確保其能夠正常工作并延長使用壽命：

石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算使用說明

1、呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐氣源的點，以降低物料蒸發(fā)損耗和以便順利地提供通向呼吸閥最直接和的通道。通常對于立式罐，呼吸閥應(yīng)盡量安裝在罐頂頂板范圍內(nèi)，對于罐頂需設(shè)隔熱層的儲罐、可安裝在梯子平臺附近；
2、當(dāng)需要安裝兩個呼吸閥時，它們與罐頂中心應(yīng)對稱布置；
3、若呼吸閥用在氮封罐上，則氮氣供氣管的接管位置應(yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥接口，并由罐頂部插入儲罐內(nèi)約 200mm ，這樣氮氣進(jìn)罐后不直接排出，達(dá)到氮封的目的。

石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算維護(hù)保養(yǎng)

為了呼吸閥使用安全，應(yīng)在3-6個月內(nèi)定期將波紋阻火層拆下，清洗干凈，保證阻火層上每個孔暢通，防止堵塞，確保安全正常使用。定期檢查通風(fēng)氣正、負(fù)閥盤動作是否靈活，導(dǎo)桿及閥盤接觸密封面有無損壞，如有損壞應(yīng)立即調(diào)換。在檢查維護(hù)重新安裝時，應(yīng)保證閥內(nèi)各結(jié)合面嚴(yán)密配合，閥盤升降靈活。新閥啟用時，應(yīng)安裝前清除閥盤間的防震物，否則呼吸閥將失靈。

1. 確認(rèn)呼吸閥的尺寸與工作溫度是否符合設(shè)計要求，選擇合適的規(guī)格進(jìn)行安裝。

2. 遵循制造商提供的安裝指南，確保閥門正確安裝并緊固可靠。

3. 在安裝過程中，要注意保護(hù)閥門的密封面，避免損壞或污染。

4. 定期檢查呼吸閥的工作狀態(tài)，包括閥門的開啟與關(guān)閉是否靈活，以及密封性能是否良好。

5. 維護(hù)時，應(yīng)清除閥門內(nèi)部的雜質(zhì)和污垢，保持閥門的清潔與暢通。

   
   

6. 

通過遵循這些安裝與維護(hù)要點，可以確保呼吸閥能夠穩(wěn)定、高效地發(fā)揮作用，為工藝流程提供可靠的保障。

1. 呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂部的點，這樣在儲罐內(nèi)壓力發(fā)生變化時，氣體能順暢地通過呼吸閥進(jìn)行交換，從而維持儲罐內(nèi)外的壓力平衡。若需安裝兩個呼吸閥，應(yīng)進(jìn)行對稱布置，以確保壓力的均衡分布，避免發(fā)生偏斜。

2. 在氮封儲罐上安裝呼吸閥時，需確保氮氣管路遠(yuǎn)離呼吸閥接口，且接管深入罐內(nèi)至少200mm。此舉旨在防止氮氣直接經(jīng)由呼吸閥排出，進(jìn)而維持儲罐內(nèi)的氮封狀態(tài)，阻止空氣的進(jìn)入，從而減少所存物質(zhì)的氧化反應(yīng)。

3. 若使用呼吸閥的地區(qū)最冷月份的平均氣溫低于或等于0℃，則呼吸閥必須采取防凍措施。這是為了防止呼吸閥閥盤因凍結(jié)或堵塞而導(dǎo)致儲罐排氣不暢或補氣不足，進(jìn)而造成儲罐低壓或超壓的潛在風(fēng)險。

4. 在呼吸閥安裝完畢后，為了確保其持續(xù)安全運行，應(yīng)定期進(jìn)行檢修與維護(hù)。建議至少每半年檢查一次呼吸閥的網(wǎng)面，看是否有堵塞或腐蝕現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)及時清理以保持網(wǎng)面的清潔。同時，盡量每年對呼吸閥進(jìn)行一次全面檢驗，以確保其操作壓力處于正常范圍之內(nèi)。對于年檢不合格的呼吸閥，應(yīng)立即進(jìn)行更換，以避免潛在的安全隱患。

5. 為了預(yù)防呼吸閥的凍結(jié)或凝結(jié)，可以采取多種措施。例如，安裝加熱系統(tǒng)如電加熱器、蒸汽伴熱線或熱水循環(huán)系統(tǒng)，以確保呼吸閥及其周邊管道的溫度始終高于冰點。同時，使用保溫材料如保溫棉或泡沫材料對呼吸閥和管道進(jìn)行包裹，以減少熱量損失并防止冷凝。此外，選擇具有防凝設(shè)計的呼吸閥、在低點安裝排水裝置、定期檢查和維護(hù)呼吸閥等都是有效的預(yù)防措施。在某些情況下，還可以在儲罐內(nèi)加入少量的防凍劑來降低液體的冰點。
   操作優(yōu)化：通過改進(jìn)儲罐的操作流程，例如減少儲罐的頻繁周轉(zhuǎn)，可以降低儲罐內(nèi)液體溫度的波動，進(jìn)而減小呼吸閥凍結(jié)的風(fēng)險。

環(huán)境監(jiān)測：利用溫度傳感器等設(shè)備實時監(jiān)控周圍環(huán)境溫度，一旦發(fā)現(xiàn)溫度降至冰點以下，即可及時采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

六、石化儲罐防爆阻火呼吸閥呼吸量計算通氣孔及呼吸閥設(shè)置注意事項

通氣孔的應(yīng)用：針對揮發(fā)性較低、毒性危害程度不高的介質(zhì)，例如柴油、煤油以及消防水，可采用環(huán)形通氣孔。此類通氣孔通常被設(shè)置在拱頂罐罐壁的頂層圈板上，旨在通過自然通風(fēng)來平衡罐內(nèi)外的壓力。

呼吸閥的應(yīng)用：對于揮發(fā)性強(qiáng)或毒性較高的介質(zhì)，例如苯、汽油等，則應(yīng)在罐頂配備呼吸閥。這種呼吸閥常與內(nèi)浮頂罐一同使用，且可與氮封系統(tǒng)結(jié)合，以減少介質(zhì)蒸發(fā)和外界空氣的進(jìn)入，從而維持介質(zhì)的純凈并防止其氧化。

呼吸閥與通氣孔的比較：相較于通氣孔，呼吸閥在降低油品損耗和節(jié)約物料方面更為有效。這是因為呼吸閥能根據(jù)儲罐內(nèi)壓力的變化自動開啟或關(guān)閉，而通氣孔則始終保持開啟狀態(tài)，無法有效防止介質(zhì)的蒸發(fā)和泄漏。需注意的事項：在一個儲罐中，不應(yīng)同時安裝呼吸閥和設(shè)置通氣孔，因為這樣會干擾呼吸閥的壓力調(diào)節(jié)功能。通氣孔的持續(xù)開啟將使呼吸閥無法有效地控制儲罐內(nèi)外的壓力差，進(jìn)而影響其使用效果。