化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例
呼吸閥在儲(chǔ)罐系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。根據(jù)SHT 3007-2014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(2018年版)》的規(guī)定,呼吸閥必須安裝在以下類型的儲(chǔ)罐上:
儲(chǔ)存甲B、乙類液體的固定頂儲(chǔ)罐和地上臥式儲(chǔ)罐;采用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w進(jìn)行密封保護(hù)的儲(chǔ)罐。呼吸閥的安裝旨在確保儲(chǔ)罐系統(tǒng)的安全性和環(huán)境保護(hù),同時(shí)提升物料儲(chǔ)存的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)恰當(dāng)?shù)倪x擇、安裝及維護(hù),可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。具體而言,呼吸閥的作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:保護(hù)儲(chǔ)罐免受超壓和真空的損害:呼吸閥能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)外的壓力差,從而確保儲(chǔ)罐在正常操作過(guò)程中不會(huì)因壓力過(guò)高或過(guò)低而受損,進(jìn)而防止結(jié)構(gòu)性損壞如罐體鼓包或塌陷。
減少揮發(fā)性介質(zhì)的泄漏:揮發(fā)性介質(zhì)在溫度變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹或收縮,導(dǎo)致壓力波動(dòng)。呼吸閥能迅速響應(yīng)并調(diào)節(jié)這些壓力變化,有效減少介質(zhì)蒸發(fā)和泄漏,降低環(huán)境污染。
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)合使用,進(jìn)一步降低儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的蒸發(fā)損失,同時(shí)防止外界空氣侵入,保持物料質(zhì)量并防止化學(xué)反應(yīng)。
配合阻火器確保安全:阻火器用于防止外部火焰通過(guò)呼吸閥進(jìn)入儲(chǔ)罐。與阻火器配套使用的呼吸閥能有效預(yù)防因火花或火焰引發(fā)的介質(zhì)點(diǎn)燃事故,確保儲(chǔ)罐安全。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例的結(jié)構(gòu)與工作原理
呼吸閥作為儲(chǔ)罐系統(tǒng)中的重要組成部分,其結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循SY/T 0511-2010標(biāo)準(zhǔn)。其結(jié)構(gòu)示意圖如下:
儲(chǔ)罐呼吸閥,這一關(guān)鍵的安全附件,被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)存易揮發(fā)液體(例如石油、化學(xué)品等)的固定頂儲(chǔ)罐上。其核心功能在于維持儲(chǔ)罐內(nèi)外的壓力平衡,從而防止因壓力波動(dòng)導(dǎo)致的儲(chǔ)罐變形或損傷,同時(shí)還有助于減少儲(chǔ)罐內(nèi)液體的揮發(fā)損耗。呼吸閥的工作機(jī)制可概括為兩大方面:
首先,當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度上升,罐內(nèi)氣體因體積膨脹而壓力升高時(shí),呼吸閥會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),釋放出多余的壓力,此過(guò)程被稱為“排氣"或“呼吸",旨在避免儲(chǔ)罐因過(guò)度壓力而受損。
其次,若儲(chǔ)罐內(nèi)溫度下降,罐內(nèi)氣體隨之收縮、壓力降低時(shí),呼吸閥同樣會(huì)打開,允許外部空氣進(jìn)入儲(chǔ)罐,以彌補(bǔ)真空度的不足,防止儲(chǔ)罐因過(guò)度真空而塌陷。這一過(guò)程則被稱為“吸氣"。
在化工行業(yè)中,儲(chǔ)罐的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。這不僅關(guān)乎企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,更與人員安全、環(huán)境保護(hù)緊密相連。而襯四氟呼吸閥,作為化工儲(chǔ)罐的關(guān)鍵安全裝置,其在保障儲(chǔ)罐安全方面發(fā)揮著不可替代的作用。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例的工作原理
襯四氟呼吸閥是一種特殊的閥門,其內(nèi)部芯件和密封圈通常采用聚四氟乙烯(PTFE)材料。這種材料具有的耐腐蝕性和耐高溫性,能夠應(yīng)對(duì)化工儲(chǔ)罐中各種復(fù)雜、惡劣的環(huán)境。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力過(guò)高時(shí),呼吸閥的正壓閥盤會(huì)自動(dòng)打開,將多余的氣體排出,以降低內(nèi)部壓力;而當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力過(guò)低時(shí),負(fù)壓閥盤則會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,防止外部空氣進(jìn)入,以保持內(nèi)部壓力穩(wěn)定。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能,確保了儲(chǔ)罐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
二、襯四氟呼吸閥在化工儲(chǔ)罐中的重要性
安全性的保障:化工儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的介質(zhì)往往具有易燃、易爆、有毒等特性,一旦發(fā)生泄漏或爆炸,后果不堪設(shè)想。襯四氟呼吸閥通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)外壓力,有效防止了因壓力過(guò)高或過(guò)低而引發(fā)的安全事故,為儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
環(huán)保性的提升:化工儲(chǔ)罐中的介質(zhì)一旦泄漏,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,還可能對(duì)人員健康造成威脅。襯四氟呼吸閥的密封性能好,能夠有效防止介質(zhì)泄漏,保護(hù)了環(huán)境和人員的安全。
經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化:襯四氟呼吸閥的結(jié)構(gòu)緊湊,通氣量大,泄漏量小,這不僅降低了能耗,還減少了維護(hù)成本。同時(shí),由于其耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命長(zhǎng),進(jìn)一步降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。
在化工行業(yè)中,襯四氟呼吸閥無(wú)疑是化工儲(chǔ)罐的“守護(hù)神"。它以的工作原理和顯著的優(yōu)勢(shì),為儲(chǔ)罐的安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的支持。隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)儲(chǔ)罐安全性的要求也越來(lái)越高。因此,加強(qiáng)襯四氟呼吸閥的研發(fā)和應(yīng)用,對(duì)于提升化工儲(chǔ)罐的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義。同時(shí),企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)罐安全管理的重視,確保儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行,為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例的呼出與呼入壓力設(shè)定
在常規(guī)情況下,常壓儲(chǔ)罐的穩(wěn)定操作壓力大約維持在500Pa(G)左右,其設(shè)計(jì)壓力范圍則通常設(shè)定在-500Pa至2000Pa(G)之間。參照表1,對(duì)于這類常壓儲(chǔ)罐,我們通常推薦選用C級(jí)呼吸閥,其呼氣壓力設(shè)定為980Pa。這樣的設(shè)定既能有效地減少儲(chǔ)罐內(nèi)易揮發(fā)物料的逸散損失,同時(shí)也能確保儲(chǔ)罐不會(huì)面臨超壓的風(fēng)險(xiǎn)。
必須留意的是,當(dāng)呼吸閥的排氣端管線較長(zhǎng)或存在較大氣體流動(dòng)阻力,亦或是吸閥排氣端管線有液封導(dǎo)致系統(tǒng)背壓增大時(shí),應(yīng)選用呼出壓力較低的呼吸閥。這是因?yàn)閮?chǔ)罐的最大操作壓力是呼吸閥設(shè)定呼出壓力與呼出管網(wǎng)系統(tǒng)背壓之和,還需考慮呼吸閥結(jié)構(gòu)特性帶來(lái)的延遲起跳超壓因素。唯有確保上述總和不超過(guò)儲(chǔ)罐的正壓設(shè)計(jì)壓力,才能有效防范儲(chǔ)罐超壓鼓罐的風(fēng)險(xiǎn)。
相反,若呼吸閥排氣端管線直接與風(fēng)機(jī)入口相連,且風(fēng)機(jī)對(duì)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)壓時(shí),則宜選擇呼出壓力較高的E級(jí)呼吸閥,以抵消風(fēng)機(jī)的抽負(fù)效應(yīng)。這樣不僅能減少儲(chǔ)罐內(nèi)物料的揮發(fā)損失,還能確保儲(chǔ)罐免受負(fù)壓風(fēng)險(xiǎn)的影響。同時(shí),鑒于儲(chǔ)罐通常設(shè)計(jì)的耐負(fù)壓值為-500Pa,將吸閥的負(fù)壓吸入壓力設(shè)置為常規(guī)的-295Pa,即可有效防止儲(chǔ)罐因負(fù)壓而憋罐。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例呼吸閥呼吸量計(jì)算
根據(jù)《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3007-2014的相關(guān)規(guī)定,呼吸閥的排氣壓力必須小于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力,而進(jìn)氣壓力則應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力,以確保呼吸閥的正常運(yùn)作。此外,通氣管或呼吸閥的通氣量必須滿足一系列條件,包括液體出罐時(shí)的最大出液量所造成的空氣吸入量、液體進(jìn)入固定頂儲(chǔ)罐時(shí)的氣體呼出量,以及因大氣溫度變化導(dǎo)致的罐內(nèi)氣體收縮和膨脹。具體計(jì)算時(shí),應(yīng)參照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保呼吸閥的呼吸量得到準(zhǔn)確控制。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例呼吸閥的選用
在確定了呼吸量Q(m3/h)之后,結(jié)合氣體的流速u在3~5m/s的考慮,可以利用公式d=81V5u-5來(lái)計(jì)算呼吸閥進(jìn)出口管徑。經(jīng)過(guò)向上圓整,選擇適當(dāng)?shù)拈y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(shí),必須考慮阻火器的壓降影響。
市場(chǎng)上常見(jiàn)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。同時(shí),也要結(jié)合呼吸閥的工作溫度來(lái)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(hào)為Q;后者適用操作溫度為0℃~60℃,型式代號(hào)為P。最終,根據(jù)呼吸閥的尺寸與工作溫度,選出合設(shè)計(jì)工況的呼吸閥。
是用彈簧限位閥板,由正負(fù)壓力決定或呼或吸。呼吸閥應(yīng)該有泄放正壓和負(fù)壓兩方面功能,當(dāng)容器承受正壓時(shí),呼吸閥打開呼出氣體泄放正壓;當(dāng)容器承受負(fù)壓時(shí),阻火呼吸閥打開吸入氣體泄放負(fù)壓。由此保證壓力在一定范圍內(nèi),保證容器安全。
防爆阻火呼吸閥,ZFQ-I防爆阻火呼吸閥集阻火器功能與呼吸閥功能為一體,其新穎的結(jié)構(gòu)。它是石化儲(chǔ)罐的新型安全設(shè)備,其是阻火呼吸性能好,重量輕,維修方便。
防爆阻火呼吸閥主要技術(shù)參數(shù)
殼體材質(zhì):碳鋼、不銹鋼(SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L)、襯氟、塑料。
內(nèi)部芯件:閥盤、閥座、閥桿、閥套。
內(nèi)部芯件材質(zhì):不銹鋼或聚四氟乙烯。
密封圈材質(zhì):聚四氟乙烯。
阻火層材質(zhì):不銹鋼。
環(huán)境溫度:-40~+60℃。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例適用范圍:
適用于儲(chǔ)存內(nèi)點(diǎn)低于28℃的甲類油品和閃點(diǎn)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(chǔ)罐使用,它在-35℃-60℃的溫度環(huán)境中正常工作。
【防爆阻火呼吸閥,ZFQ-I防爆阻火呼吸閥性能及特點(diǎn)】
全天候防爆型殼體選用不銹鋼、鑄鋼、鋁合金,耐腐蝕性好;波紋阻火層采用不銹鋼材料,阻火性能好,耐腐蝕性能可靠; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易檢修,安全方便。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù):
正壓 | 355Pa (36毫米水柱) |
負(fù)壓 | 295Pa (30毫米水柱) |
正壓 | 980Pa (100毫米水柱) |
負(fù)壓 | 295Pa (30毫米水柱) |
正壓 | 1765Pa (180毫米水柱) |
負(fù)壓 | 295Pa (30毫米水柱) |
防爆阻火呼吸閥主要外形與連接尺寸:
公稱通徑 (mm) | 安裝尺寸(mm) | ||||
D | K | L | H | n×φ | |
DN25 | 115 | 85 | 160 | 165 | 4×14 |
DN32 | 135 | 100 | 180 | 185 | 4×18 |
DN40 | 145 | 110 | 190 | 190 | 4×18 |
DN50 | 160 | 125 | 220 | 220 | 4×18 |
DN80 | 195 | 160 | 270 | 260 | 8×18 |
DN100 | 215 | 180 | 310 | 280 | 8×18 |
DN150 | 280 | 240 | 380 | 330 | 8×22 |
DN200 | 335 | 295 | 450 | 380 | 12×22 |
DN250 | 395 | 350 | 520 | 420 | 12×22 |
DN400 | 565 | 515 | 670 | 520 | 16×26 |
【防爆阻火呼吸閥維護(hù)與保養(yǎng)】
為了呼吸閥使用安全,應(yīng)在3-6個(gè)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(gè)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(dòng)作是否靈活,導(dǎo)桿及閥盤接觸密封面有無(wú)損壞,如有損壞應(yīng)立即調(diào)換。在檢查維護(hù)安裝時(shí),應(yīng)閥內(nèi)各結(jié)合面嚴(yán)密配合,閥盤升降靈活。閥啟用時(shí),應(yīng)安裝前清除閥盤間的防震物,否則呼吸閥將失靈。
【化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例安裝】
1 呼吸閥應(yīng)安裝在儲(chǔ)罐氣源的高點(diǎn),以降低物料蒸發(fā)損耗和以便順利地提供通向呼吸閥直接和通道。通常對(duì)于立式罐,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;
2當(dāng)需要安裝兩個(gè)呼吸閥時(shí),它們與罐頂中心應(yīng)對(duì)稱布置;
3 若呼吸閥用在氮封罐上,則氮?dú)夤夤艿慕庸芪恢脩?yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥接口,并由罐頂部插入儲(chǔ)罐內(nèi)約 200mm ,這樣氮?dú)膺M(jìn)罐后不直接排出,達(dá)到氮封的目的。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例的安裝與維護(hù)
呼吸閥的安裝是確保其正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在安裝過(guò)程中,應(yīng)遵循以下要點(diǎn):
呼吸閥應(yīng)置于儲(chǔ)罐頂部的最高點(diǎn),這樣設(shè)計(jì)旨在確保在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力發(fā)生變化時(shí),氣體能夠順暢地通過(guò)呼吸閥進(jìn)行進(jìn)出,從而維持儲(chǔ)罐內(nèi)外的壓力均衡。若需安裝兩個(gè)呼吸閥,應(yīng)進(jìn)行對(duì)稱布置,以防止壓力失衡。
在氮封儲(chǔ)罐上安裝呼吸閥時(shí),需特別注意氮?dú)夤艿奈恢?,?yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥接口,且接管應(yīng)插入罐內(nèi)至少200mm深處。這樣設(shè)計(jì)的目的是為了防止氮?dú)庵苯油ㄟ^(guò)呼吸閥排出,進(jìn)而保持儲(chǔ)罐內(nèi)的氮封狀態(tài),防止空氣侵入,減少所存物質(zhì)的氧化。
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℃,則呼吸閥必須配備防凍措施。這是為了防止呼吸閥閥盤因凍結(jié)或堵塞而造成儲(chǔ)罐排氣不暢或補(bǔ)氣不足,進(jìn)而導(dǎo)致儲(chǔ)罐低壓或超壓。
在呼吸閥正確安裝后,為了確保其持續(xù)安全運(yùn)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)面是否堵塞或腐蝕,并即時(shí)清理堵塞物,保持網(wǎng)面清潔。同時(shí),應(yīng)每年至少檢驗(yàn)一次呼吸閥的操作壓力,確保其在正常范圍內(nèi)。對(duì)于年檢不合格的呼吸閥,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換,以避免安全隱患,造成重大安全事故。
此外,為了進(jìn)一步防止呼吸閥凍結(jié)或凝結(jié),可以采取一系列措施,如安裝加熱系統(tǒng)、使用保溫材料、選擇具有防凝設(shè)計(jì)的呼吸閥、安裝排水裝置、定期檢查和維護(hù)以及使用防凍劑等。這些措施將有助于確保呼吸閥在各種環(huán)境下都能正常工作,保障儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行。
選擇合適的呼吸閥安裝位置至關(guān)重要,應(yīng)避免將其置于冷空氣直接吹襲之處,以降低冷凝和凍結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),優(yōu)化儲(chǔ)罐的操作流程也例如減少儲(chǔ)罐的周轉(zhuǎn)次數(shù),從而減少液體溫度的波動(dòng),進(jìn)一步降低呼吸閥凍結(jié)的可能性。此外,通過(guò)使用溫度傳感器等設(shè)備對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度降至冰點(diǎn)以下的情況,并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
化工儲(chǔ)罐中全襯氟塑料阻火呼吸閥應(yīng)用案例通氣孔及呼吸閥設(shè)置注意事項(xiàng)
通氣孔的應(yīng)用:針對(duì)揮發(fā)性較低、毒性較小的介質(zhì),例如柴油、煤油和消防水,可選用環(huán)形通氣孔。此類通氣孔通常被安裝在拱頂罐罐壁的頂層圈板上,旨在通過(guò)自然通風(fēng)來(lái)平衡罐內(nèi)外的壓力。
呼吸閥的應(yīng)用:對(duì)于揮發(fā)性強(qiáng)或毒性較高的介質(zhì),如苯、汽油等,則應(yīng)在罐頂配置呼吸閥。這種呼吸閥常與內(nèi)浮頂罐一同使用,并可與氮封系統(tǒng)結(jié)合,以減少介質(zhì)蒸發(fā)和外界空氣的侵入,從而保持介質(zhì)的純凈并防止其氧化。
比較與選擇:呼吸閥相較于通氣孔,在降低油品損耗和節(jié)約物料方面更為有效。呼吸閥能根據(jù)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力的變化自動(dòng)啟閉,而通氣孔則始終保持開啟狀態(tài),無(wú)法有效防止介質(zhì)的蒸發(fā)和泄漏。
安裝注意事項(xiàng):在一個(gè)儲(chǔ)罐中,不應(yīng)同時(shí)安裝呼吸閥和設(shè)置通氣孔,因?yàn)檫@樣會(huì)干擾呼吸閥的壓力調(diào)節(jié)功能。通氣孔的持續(xù)開放將使得呼吸閥無(wú)法對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)外的壓力差進(jìn)行有效控制,進(jìn)而影響其使用效果。