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化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析

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常壓、低壓儲罐是流程工業(yè)中常見的設(shè)備。常壓、低壓儲罐在使用過程中經(jīng)常會由于儲罐內(nèi)液面的改變、或者外界溫度的變化等原因,導(dǎo)致儲罐內(nèi)氣體膨脹或收縮,儲罐內(nèi)氣相的壓力也隨之波動,氣體壓力的波動極易使儲罐出現(xiàn)超壓或真空的情況,嚴(yán)重時會造成儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐。為了防止儲罐出現(xiàn)超壓或負(fù)壓等失穩(wěn)狀態(tài),工藝設(shè)計中通常采用在罐頂安裝呼吸閥的方式來維持儲罐氣壓平衡,確保儲罐在超壓或真空時免遭破壞,保護(hù)儲罐安全,并且減少儲罐內(nèi)物料的揮發(fā)和損耗,對安全和環(huán)保均起到一定的促進(jìn)作用。ZFQ-1防爆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,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。

ZFQ-1防爆阻火呼吸閥22.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析適用范圍

ZFQ-1防爆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。

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。

ZFQ-1防爆阻火呼吸閥11.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析原理
呼吸閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是由一個壓力閥盤(即呼氣閥)和一個真空閥盤(即吸氣閥)組合而成的,壓力閥盤和真空閥盤既可并排布置,也可重疊布置。其工作原理:當(dāng)儲罐壓力和大氣壓力相等時,壓力閥和真空閥的閥盤和閥座緊密配合,閥座邊上密封結(jié)構(gòu)有“吸附"效應(yīng),使閥座嚴(yán)密不漏。當(dāng)壓力或真空度增加時,閥盤開始開啟,由于在閥座邊上仍存在著“吸附"效應(yīng),所以仍能保持良好的密封。
當(dāng)罐內(nèi)壓力升高到定壓值時,將壓力閥打開,罐內(nèi)氣體通過呼氣閥(即壓力閥)側(cè)排入外界大氣中,此時真空閥由于受到罐內(nèi)正壓作用處于關(guān)閉狀態(tài)。反之,當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到一定真空度時,真空閥由于大氣壓的正壓作用而打開,外界的氣體通過吸氣閥(即真空閥)側(cè)進(jìn)人罐內(nèi),此時壓力閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在任何時候,壓力閥和真空閥不能同時處于打開的狀態(tài)。當(dāng)罐內(nèi)壓力或真空度降到正常操作壓力狀態(tài)時,壓力閥和真空閥處于關(guān)閉狀態(tài),停止呼氣或吸氣過程。

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(bǔ)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。

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析產(chǎn)品作用

ZFQ-1防爆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。

ZFQ-1防爆阻火呼吸閥21.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析呼吸閥的功能
呼吸閥在正常狀態(tài)下起密封作用,只有在下列條件下呼吸閥才開始工作":
(1)儲罐向外輸出物料時,呼吸閥即開始向罐內(nèi)吸人空氣或氮氣。
(2)向儲罐內(nèi)灌裝物料時,呼吸閥即開始將罐內(nèi)氣體向罐外呼出。
(3)由于氣候變化等原因引起罐內(nèi)物料蒸汽壓增高或降低,呼吸閥則呼出蒸汽或吸人空氣或氮氣(通常稱熱效應(yīng))。
(4)發(fā)生火災(zāi)時,儲罐因呼出氣體受熱引起罐內(nèi)液體蒸發(fā)量劇增,呼吸閥便開始向罐外呼出,以避免儲罐因超壓而損壞。
(5)在其它工況下,如揮發(fā)性液體的加壓輸送、內(nèi)外部傳熱裝置化學(xué)反應(yīng)、操作失誤等,呼吸閥則相應(yīng)進(jìn)行呼出或吸人,以避免儲罐因超壓或超真空而遭受損壞。

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析常用標(biāo)準(zhǔn)

呼吸閥常用的標(biāo)準(zhǔn)有:
SY/T 0511.1-2010 《石油儲罐附件 第1部分:呼吸閥》
TB/T 3319-2013 《鐵道罐車用呼吸式安全閥》
QC/T 1064-2017 《道路運(yùn)輸易燃液體危險貨物罐式車輛 呼吸閥》
DIN EN 14595-2016 《危險品運(yùn)輸罐 罐的操作裝置 壓力和真空呼吸閥》


HXF4阻火呼吸閥01.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析操作壓力

壓力等級
ABCD
呼出壓力+355Pa(36mmH20)+980Pa(100mmH20)+1765Pa(180mmH20)特殊指
吸入壓力-295Pa(30mmH20)-295Pa(30mmH20)-392Pa(40mmH20)特殊指

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析通氣量表

代號規(guī)格mm5080100150200250
壓力等級Pa通氣量m3/h
A+335256090190340550
-295205075160280450
B+9803070100200380600
-295205075160280450
C+17654095140280500800
-295205075160280450
標(biāo)準(zhǔn)允許泄漏量m3/h≤0.04≤0.4

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析材料代號

代號材料
ZALSi7Mg鑄鋁合金鋁合金1Cr13304聚四氟乙烯油品
CS碳鋼304304304聚四氟乙烯油品、化工品
OCr18Ni9SS304304304304聚四氟乙烯化工品
00Cr19Ni11SS304L304L304L304L聚四氟乙烯化工品
0Cr17Ni12Mo2SS316316316316聚四氟乙烯化工品
00Cr17Ni14Mo2SS316L316L316L316L聚四氟乙烯化工品

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析主要零部件

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

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析外形結(jié)構(gòu)圖

 

ZFQ-1防爆阻火呼吸閥09.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析主要外形尺寸

通徑型號HLDD1D2
DN50ZFQ-50205160Φ140Φ110Φ90
DN80ZFQ-80250205Φ185Φ150Φ125
DN100ZFQ-100270225Φ205Φ170Φ145
DN150ZFQ-150320295Φ260Φ200Φ200
DN200ZFQ-200340330Φ315Φ225Φ225
DN250ZFQ-250768666Φ370Φ310Φ310
DN300ZFQ-300840704Φ435Φ395Φ362

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析使用說明

1、呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐氣源的最高點,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最大的通道。通常對于立式罐,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。

阻火呼吸閥11.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析維護(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。

ZFQ-1防爆阻火呼吸閥07.jpg

化工低壓儲罐防爆阻火呼吸閥選型分析安裝要點
(1)呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂部的最高點。理論上講,從降低蒸發(fā)損耗和其它的排氣觀點考慮,呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐氣相空間的最高點,以便順利地提供通向呼吸閥最直接和最大的通道。
(2)當(dāng)儲罐體積較大,或者儲罐比較重要時,為防止單臺呼吸閥因故障導(dǎo)致儲罐出現(xiàn)超壓或負(fù)壓的風(fēng)險,此時可以安裝兩臺呼吸閥。為避免兩臺呼吸閥同時動作而增加故障的幾率,工藝設(shè)計時,通常將此兩臺呼吸閥的吸入和排出壓力梯度設(shè)計,正常情況下一臺工作,另一臺備用。
(3)如果呼吸量較大,導(dǎo)致單個呼吸閥的呼吸量不能滿足要求時,可設(shè)置兩個以上呼吸閥。當(dāng)安裝兩個呼吸閥時,它們與罐頂?shù)闹行木嚯x應(yīng)相等,即在罐頂對稱布置。
(4)如果呼吸閥安裝在氮封儲罐上,則氮氣供氣管的接管位置一定要遠(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,起到氮封作用。
(5)如果呼吸閥內(nèi)帶有阻火器,必須考慮阻火器的壓降對呼吸閥排出壓力的影響,以免儲罐超壓。
(6)當(dāng)建罐地區(qū)歷年最冷月份溫度的平均值低于或等于0時,呼吸閥必須有防凍措施,以防止呼吸閥閥盤凍住或阻塞導(dǎo)致儲罐排氣不暢或補(bǔ)氣不足,而導(dǎo)致儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐。

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