一、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥設置目的和要求

5.1.3下列儲罐通向大氣的通氣管上應設呼吸閥：

a)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密封保護系統的儲罐。

GB 50160-2008 石油化工企業設計防火標準（2018年版）

6.2.19甲B、乙類液體的固定頂罐應設阻火器和呼吸閥；對于采用氮氣或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲罐還應設置事故泄壓 設備。

儲罐上安裝呼吸閥是為了確保儲罐系統的安全性和環境保護，同時也有助于提高物料儲存的經濟效益。通過正確選擇、安裝和維護呼吸閥，可以最大限度地發揮其優點，同時減少潛在的風險。

（1）保護儲罐免遭超壓和真空的危險：呼吸閥通過自動調節儲罐內外的壓力差，確保儲罐在正常操作過程中不會因壓力過高或過低而受損。這有助于防止儲罐的結構性損壞，如罐體鼓包或塌陷。

（2）減少揮發性介質的泄漏：儲罐內存儲的揮發性介質在溫度變化時會發生膨脹或收縮，導致壓力變化。呼吸閥能夠及時調節這些壓力變化，減少介質的蒸發和泄漏，從而降低對環境的污染。

（3）與氣封系統連用：呼吸閥可以與氮封或其他氣體封閉系統結合使用，這樣可以進一步減少儲罐內介質的蒸發損失，同時防止外界空氣進入儲罐，避免物料氧化或污染，這對于保持物料的質量和防止化學反應非常重要。

（4）與阻火器配套使用：阻火器是一種安全裝置，用于防止外部火焰通過呼吸閥進入儲罐。當呼吸閥與阻火器配套使用時，可以有效地防止因火花或火焰引起的儲罐內介質點燃，從而避免爆炸事故的發生。

二、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥結構與工作原理

1. 呼吸閥產品應符合SY/T 0511-2010標準要求，其結構示意圖如下所示：2.儲罐呼吸閥是安裝在儲存易揮發液體（如石油、化學品等）的固定頂儲罐上的安全附件，它的主要作用是調節儲罐內外的壓力平衡，防止儲罐因壓力變化而發生變形或損壞，同時減少儲罐內液體的揮發損失。呼吸閥的工作原理主要基于以下兩個方面：

① 壓力釋放：當儲罐內溫度升高，導致罐內氣體體積膨脹，壓力增加時，呼吸閥會自動開啟，釋放多余的壓力，防止儲罐因過壓而損壞。這個過程被稱為“排氣"或“呼吸"。

②真空吸入：相反地，當儲罐內溫度降低，罐內氣體收縮，壓力降低時，呼吸閥會打開，允許外部空氣進入儲罐，以防止儲罐因真空度過高而造成塌陷。這個過程被稱為“吸氣"。

三、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥呼出呼入壓力的確定

一般情況下，常壓儲罐的正常操作壓力維持在 500Pa(G)左右,其設計壓力通常為-500Pa~2000Pa(G)。

對應表1可知，常壓儲罐通常選用C級的呼吸閥,呼氣壓力為980Pa,這樣既可以減少儲罐中易揮發物料的損失，又可以避免儲罐出現超壓的風險。必須要注意的是，如果呼吸閥排氣端管線較長,氣體流動阻力較大,或吸閥排氣端管線有液封導致呼吸閥排氣端系統背壓較大，此時就需要選擇呼出壓力相對較低的 的呼吸閥,因為儲罐的最大操作壓力等于呼吸閥的設定呼出壓力加上呼出管網系統的背壓(動背壓+靜背壓),還要考慮呼吸閥結構特性導致的延遲起跳超壓，只有上述加和值小于儲罐的正壓設計壓力,這樣才能避免儲罐出現超壓鼓罐的風險。

反之,如果呼吸閥排氣端管線直接接到風機入口,風機對呼吸閥排氣管網有抽吸作用,導致呼吸閥排氣端管網壓力降低,甚至為負壓，此時就需要選擇呼出壓力相對較高的E級的呼吸閥,來抵消風機的抽負作用,以減少儲罐內物料的揮發損失,保證儲罐免受負壓風險。同時，由于通常情況下,儲罐設計的耐負壓值為-500Pa,故儲罐吸閥的負壓吸入壓力設置成常規的-295Pa是可以保證儲罐免受負壓而憋罐的。

四、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥呼吸量計算

5.1.4 呼吸閥的排氣壓力應小于儲罐的設計正壓力，呼吸閥的進氣壓力應高于儲罐的設計負壓力。

5.1.6 通氣管或呼吸閥的通氣量，不得小于下列各項的呼出量之和或吸入量之和：

a)液體出罐時的最大出液量所造成的空氣吸入量，應按液體最大出液量考慮；

b)液體進入固定頂儲罐時所造成的罐內液體氣體呼出量，當液體閃點(閉口)高于45℃時， 應按最大進液量的1.07倍考慮；當液體閃點(閉口)低于或等于45℃時，應按最大進液 量的2.14倍考慮。液體進入采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統的內浮頂儲罐時所造成的罐內氣體呼出量，應按最大進液量考慮；

c)因大氣最大溫降導致罐內氣體收縮所造成儲罐吸入的空氣量和因大氣最大溫升導致罐內氣 體膨脹而呼出的氣體，宜按表5.1.6確定。

五、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥的選用

在確定了呼吸量 Q(m3/h)之后,按照氣體的流速u在3~5m/s考慮,通過公式d=18.81V0.5u-0.5可以確定呼吸閥進出口管徑,通過向上圓整,選擇適當的閥門尺寸。當呼吸閥與阻火器連用時，需要考慮阻火器的壓降。

目前市場上常用的呼吸閥規格連接法蘭公稱通徑DN有:50mm、80mm、100mm、150mm、200mm.250mm 、300mm、350mm。

同時考慮呼吸閥的工作溫度。呼吸閥按照工作溫度可分為全天候型與普通型。全天候型呼吸閥的適用范圍為-30℃~60℃,型式代號為Q。普通型呼吸閥適用操作溫度為0℃~60℃,型式代號為P。結合呼吸閥的尺寸與工作溫度,選出設計工況的呼吸閥。

六、石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算呼吸閥安裝與維護：

呼吸閥的安裝需要注意以下幾點：

1)呼吸閥應該安裝 在儲罐頂部的最高點，這樣可以確保在儲罐內壓力變化時，氣體能夠順利地通過呼吸閥進出，維持儲罐內外的壓力平衡。如果安裝兩個呼吸閥，對稱布置可以確保壓力平衡，避免偏斜。

2)在氮封儲罐上安裝呼吸閥時 ，需要確保氮氣管的位置遠離呼吸閥接口且接管插人罐內200mm。目的是為了防止氮氣直接通過呼吸閥排出，從而保持儲罐內的氮封狀態，防止空氣進入儲罐，減少所存儲物質的氧化。

3)如果使用呼吸閥的地區最冷月份平均氣溫低于或等于0℃,呼吸閥必須有 防凍措施,以防止呼吸閥閥盤凍住或堵塞導致儲罐排氣不暢或補氣不足,而造成儲罐低壓癟罐或者超壓鼓罐。

4）在呼吸閥正確安裝后,為了能夠使其安全持續地運行,應注意后期的檢修與維護。至少每半年檢查一次呼吸閥的網面是否堵塞或腐蝕。如果發現有堵塞應即時清理確保網面干凈。盡量一年檢驗一次呼吸閥保證其操作壓力在正常范圍。 年檢不合格的呼吸閥應及時更換,不要使其只成為一個擺件,埋下安全隱患,從而造成重大安全事故。

5）補充知識：為了防止呼吸閥凍結或凝結，可以采取以下措施：

加熱系統：安裝加熱系統，如電加熱器、蒸汽伴熱線或熱水循環系統，以確保呼吸閥及其附近的管道保持在一個高于冰點的溫度。

保溫材料：使用保溫材料，如保溫棉或泡沫材料，包裹呼吸閥和相關的管道，以減少熱量損失，防止冷凝。

防凝設計：選擇具有防凝設計的呼吸閥，例如，閥體和閥座材料能夠承受低溫，或者設計有加熱元件的呼吸閥。

排水和排放：在呼吸閥和管道的低點安裝排水裝置，以便排出冷凝水，防止水結冰堵塞通道。

定期檢查和維護：定期檢查和維護呼吸閥，確保加熱系統正常工作，保溫材料完好無損，以及排水系統暢通。

使用防凍劑：在某些情況下，可以在儲罐內加入少量的防凍劑，以降低液體的冰點，從而減少呼吸閥凍結的風險。

選擇合適的呼吸閥位置：避免將呼吸閥安裝在容易受到冷空氣直接吹襲的位置，減少冷凝和凍結的風險。

操作優化：優化儲罐的操作流程，如減少儲罐的周轉次數，以減少儲罐內液體的溫度波動，從而降低呼吸閥凍結的風險。

環境監測：使用溫度傳感器等設備監測環境溫度，以便在溫度降至冰點以下時采取預防措施。

◆ 1.1.石油化工儲罐呼吸閥呼吸量計算適用標準概述

在儲罐的使用過程中，需要根據實際情況來決定是否需要安裝呼吸閥，以確保其安全和穩定運行。

◆ 1.2.石油化工與建筑設計標準

《石油化工企業設計防火標準》GB 50160-2008（2018年版）第6.2.19條明確規定，甲B、乙類液體的固定頂罐必須配備阻火器和呼吸閥，以確保其安全。此外，若儲罐采用氮氣或其他氣體進行氣封，還應額外設置事故泄壓設備，以應對可能發生的安全事故。

《建筑設計防火規范》GB 50016—2014（2018年版）第5.4.15條規定，對于建筑內部安裝的鍋爐和柴油發電機，其燃料供給管道必須滿足以下要求：

• 在進入建筑物前和設備間內的管道上必須設置自動和手動切斷閥，確保安全無憂。

• 同時，儲油間的油箱必須密閉，并設有通向室外的通氣管，該通氣管上還需安裝帶阻火器的呼吸閥，以防止意外發生。

◆ 1.3.石油庫及天然氣標準

《石油庫設計規范》GB 50074-2014第6.4.4條也規定，呼吸閥的設計必須考慮壓力和環境溫度，如排氣壓力需小于儲罐正壓力，進氣壓力需大于負壓力。此外，若呼吸閥可能處于環境溫度小于或等于0℃的環境中，應選用全天候式呼吸閥，以適應寒冷條件下的使用需求。

《石油天然氣工程設計防火規范》（GB 50183-2004）第6.4.4條明確要求，污油罐及污水沉降罐的頂部必須配備呼吸閥、阻火器和液壓安全閥。這些設備的主要作用是預防罐體因壓力異常或真空狀態而發生破裂，進而導致罐內介質泄露。

◆ 1.4.呼吸閥的設計壓力和環境要求

《石油儲罐呼吸閥》SY/T 0511、《石油儲罐液壓安全閥》SY/T 0525.1以及《石油儲罐阻火器》SY/T 0512的標準要求設備的性能符合設計規范，確保儲罐的安全運行。呼吸閥必須能適應不同的壓力條件和環境溫度，如在寒冷條件下選擇全天候閥。

022.呼吸閥的檢驗與維護

◆ 2.1.檢驗頻率與項目

呼吸閥的檢驗需每年至少一次，并需對具體情況進行詳細檢查，包括：

• 外觀檢查，確保無異常銹蝕、泄漏現象，且無雜物堵塞。

• 開啟壓力測試和通氣量測量，確保這些指標符合設計要求。

此外，《常壓儲罐完整性管理》（GB/T37327-2019）中規定了呼吸閥的檢驗頻率、檢查內容及準備要求。

◆ 2.2.維護保養舉措與故障預防

為了確保呼吸閥在防火防爆中的性能可靠，其維護需定期校驗，保持靈活和清潔，預防常見故障如漏氣、卡死、堵塞等問題。建議每月至少對呼吸閥進行兩次檢查，確保其處于良好工作狀態?！禨Y 5225-2005_石油天然氣鉆井、開發、儲運防火防爆安全生產技術規程》也對呼吸閥的維護保養作出了詳細規定，確保儲罐及其附件的安全可靠性。定期的清潔與潤滑和專業校驗將有助于延長呼吸閥的使用壽命。