上海申弘閥門有限公司
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一、為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥 什么是外浮頂罐
外浮頂罐的浮頂是一個漂浮在儲液表面上的浮動頂蓋，能夠隨著儲液的增加和減少而上下浮動。采用浮盤，可以減少介質(zhì)揮發(fā)耗損。GB 50074-2014《石油庫設(shè)計規(guī)范》第6.1.4條規(guī)定“存儲甲B、乙A類原油和成品油，應(yīng)采用外浮頂儲罐、內(nèi)浮頂儲罐和臥式儲罐"。因此，原油罐多采用外浮頂儲罐。集阻火器與呼吸閥為一體，其新穎的結(jié)構(gòu)為創(chuàng)。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。
二、為什么外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥
阻火呼吸閥主要有以下主要作用：
工況補償：在溫度劇烈變化（如暴曬或極寒）時，液面蒸發(fā)或氣體收縮可能導(dǎo)致罐內(nèi)壓力異常。呼吸閥通過吸入或排出氣體平衡罐內(nèi)壓力，防止浮頂因壓力波動變形或卡滯。
浮頂故障應(yīng)對：若浮頂密封失效或機(jī)械故障導(dǎo)致油氣空間擴(kuò)大（比如浮盤卡住后不能回座于液位之上），呼吸閥可及時調(diào)節(jié)壓力，避免蒸發(fā)量激增。
大流量作業(yè)支持：在高速收油或發(fā)油時，呼吸閥輔助平衡氣壓，避免因氣流劇烈變化影響浮頂平穩(wěn)運行，減少密封系統(tǒng)的磨損。
壓力穩(wěn)定化：維持罐內(nèi)微正壓或微負(fù)壓，確保浮頂邊緣密封件與罐壁緊密貼合，降低因壓力波動導(dǎo)致的密封失效風(fēng)險。
有效防止大氣閃爆：原油中有大量可燃介質(zhì)，在呼吸閥開啟時排放到大氣中。阻火呼吸閥的阻火器能阻滅外界火焰或閃爆進(jìn)入浮盤或罐內(nèi)。
三、為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥外浮頂罐呼吸閥的安裝位置
外浮頂罐呼吸閥通常安裝在浮盤邊緣，如圖2所示。
為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥操作壓力
| 壓力 | 等級 | |||
| A | B | C | D | |
| 呼出壓力 | +355Pa(36mmH20) | +980Pa(100mmH20) | +1765Pa(180mmH20) | 特殊指定 |
| 吸入壓力 | -295Pa(30mmH20) | -295Pa(30mmH20) | -392Pa(40mmH20) | 特殊指定 |
通氣量表
| 代號 | 規(guī)格mm | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 |
| 壓力等級Pa | 通氣量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 | |
| 標(biāo)準(zhǔn)允許泄漏量m3/h | ≤0.04 | ≤0.4 | |||||
材料代號
| 代號 | 材料 | ||||||
| Ⅰ | ZALSi7Mg | 鑄鋁合金 | 鋁合金 | 1Cr13 | 304 | 聚四氟乙烯 | 油品 |
| Ⅱ | CS | 碳鋼 | 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 |
主要零部件
| 閥體材料 | WCB、304、316、鋁合金 |
| 正壓閥盤材料 | 304、316、鋁合金 |
| 負(fù)壓閥盤材料 | 304、316、四氟PTFE |
| 環(huán)境溫度 ℃ | -30~60 |
外形結(jié)構(gòu)圖
為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥主要外形尺寸
| 通徑 | 型號 | 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 |
四、為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥外浮頂原油罐呼吸閥選型指南
根據(jù)工程經(jīng)驗，外浮頂原油罐目前普遍采用規(guī)格為DN100的阻火呼吸閥，根據(jù)罐容的不同確定呼吸閥的數(shù)量，以滿足儲罐安全要求。
| 外浮頂原油罐罐容（m3） | 采用的阻火呼吸閥規(guī)格×數(shù)量 |
10000 | 2×DN100 |
30000 | 4×DN100 |
≥100000 | 7×DN100或8×DN100 |
4.2 設(shè)定壓力
根據(jù)工程經(jīng)驗，外浮頂原油罐目前普遍采用設(shè)定壓力為+353 Pa(g)/-295Pa(g)。因定壓較低，阻火呼吸閥應(yīng)選擇重力加載式阻火呼吸閥。
4.3 材質(zhì)選擇
因為原油中含硫量不低，因此原油罐阻火呼吸閥普遍采用不銹鋼殼體。因定壓較低，阻火呼吸閥的密封材質(zhì)可選擇FEP軟密封或鋁合金硬密封。
4.4 公稱壓力
為減輕浮盤承重，外浮頂罐呼吸閥通常采用公稱壓力較小的法蘭標(biāo)準(zhǔn)。實際應(yīng)用最多的為HG/T 20592-2009 PN6 RF，另也有少量基地采用HG/T 20592-2009 PN10 RF
五、為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥如何正確選擇外浮頂原油儲罐阻火呼吸閥
2、應(yīng)選擇阻火安全的產(chǎn)品，阻火呼吸閥應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求（如GB/T 50759-2022、GB/T 20801.6-2020、ISO 16852-2016），取得型式認(rèn)證。
3、應(yīng)選擇環(huán)保達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，呼吸閥的泄漏量應(yīng)滿足T/CASEI 026-2023《在役立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全附件檢驗技術(shù)規(guī)范》。
4、應(yīng)使用本質(zhì)安全的產(chǎn)品，呼吸閥在開閉過程中不應(yīng)產(chǎn)生火花。應(yīng)選擇滿足GB/T 3836.28-2021和GB/T 3836.29-2021標(biāo)準(zhǔn)要求，取得防爆認(rèn)證的呼吸閥產(chǎn)品。
六、為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥外浮頂原油罐呼吸閥的檢驗
根據(jù)GB/T 37327-2019《常壓儲罐完整性整理》要求，常壓儲罐用呼吸閥每年至少進(jìn)行一次檢驗。
由于呼吸閥的規(guī)格繁多，如一般的呼吸閥，有閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、液控閥等。工業(yè)用阻燃呼吸閥包括電磁閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、高溫高壓閥、低溫閥等特種阻燃呼吸閥。它們都用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。它們的應(yīng)用不同，如高溫高壓、低溫、易燃易爆、劇毒、腐蝕性介質(zhì)等工況，對阻燃呼吸閥的材料提出了嚴(yán)格的要求。閥坯多為薄殼鑄件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
由于大多數(shù)高強(qiáng)度、高硬度、高腐蝕性材料，如高合金不銹鋼、耐酸鋼等，其切削性能較差，具有韌性高、強(qiáng)度高、散熱性差、切屑大等缺點。另外，阻燃呼吸閥的密封對加工精度、配合角度、精加工及配合密封要求較高，給加工帶來很大困難。
阻燃呼吸閥的主要零件數(shù)量很少，即結(jié)構(gòu)相對簡單，大多數(shù)尺寸的加工精度不高，外觀粗糙，給人機(jī)械簡單的印象。實際上，心臟瓣膜的密封位置可以非常精確。“三度"（平整度、平滑度和硬度）要求密封面高。兩個密封面的密封面必須滿足零對零的要求，以滿足密封試驗的零泄漏。
呼吸閥的工作原理和彈簧限載閥板取決于正、負(fù)壓或吸入壓力。吸入閥應(yīng)具有釋放正壓和負(fù)壓兩種功能。容器承受正壓，吸入閥打開排氣口釋放正壓。當(dāng)容器承受負(fù)壓時，呼吸閥打開，吸入氣體釋放負(fù)壓。這樣可以保證一定的壓力范圍，保證容器的安全。
為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥呼吸閥的安裝步驟：
1、呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐內(nèi)氣體的較高點，以減少能量蒸發(fā)的損失，并為呼吸閥的順利運行提供直接和很大的通道。通常用于立式儲罐，呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂板上，頂板是儲罐頂部的保溫層，可安裝在梯子平臺附近；
2、當(dāng)需要安裝一個或兩個呼吸閥時，應(yīng)與罐頂中心對稱布置；
3、如果采用呼吸閥進(jìn)行氮氣密封，氮氣管應(yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥接口，插入距離罐頂200mm左右，以免氮氣直接排出。
呼吸閥的維護(hù)：
為保證呼吸閥使用的網(wǎng)絡(luò)安全，波紋耐火層應(yīng)在3-6個月內(nèi)定期清理，以保證耐火層上每個孔的暢通，防止堵塞，保證信息安全工作和正常生活使用。定期檢查通風(fēng)氣體的正負(fù)閥瓣是否活動靈活，與閥瓣接觸的導(dǎo)桿密封面是否損壞。如果有任何損壞，請立即更換。在檢查系統(tǒng)的重新設(shè)計和安裝過程中，應(yīng)確保閥門內(nèi)的結(jié)合面緊密有效地匹配，閥盤的提升方式靈活。新閥門啟動時，安裝前應(yīng)將閥盤之間的防震物拆除，否則呼吸閥失效。
為什么化工外浮頂罐需要安裝阻火呼吸閥使用說明
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。
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。
