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化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析 |
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| 詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析的設(shè)置目的與規(guī)范要求 在SHT 3007-2014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》中,明確規(guī)定了呼吸閥的設(shè)置目的與相關(guān)規(guī)范要求。呼吸閥作為儲(chǔ)罐系統(tǒng)的重要組成部分,其設(shè)置旨在確保儲(chǔ)罐在操作過程中的安全與穩(wěn)定。通過合理選用、安裝及維護(hù)呼吸閥,可以有效防止儲(chǔ)罐因壓力波動(dòng)而導(dǎo)致的潛在風(fēng)險(xiǎn),保障生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。 GFQ-2不銹鋼呼吸閥用于油及液體罐上,用來排除罐內(nèi)的正壓和負(fù)壓氣體,使罐內(nèi)液體進(jìn)出方便,如罐體上不裝呼吸閥罐內(nèi)的液體進(jìn)出有一定的障礙,很可能出現(xiàn)罐體變型和振動(dòng),GFQ-2不銹鋼呼吸閥設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,是儲(chǔ)罐的產(chǎn)品。常低壓儲(chǔ)罐呼吸閥是儲(chǔ)罐系統(tǒng)中的一部分,其選用、安裝與維護(hù)對于確保儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行至關(guān)重要。本文將為您提供一份全面的指南,幫助您更好地理解和掌握呼吸閥的相關(guān)知識(shí)。 常壓、低壓儲(chǔ)罐在流程工業(yè)中扮演著重要角色。然而,這些儲(chǔ)罐在使用過程中常常面臨挑戰(zhàn),如儲(chǔ)罐內(nèi)液面的變化、外界溫度的波動(dòng)等,這些因素會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)氣體膨脹或收縮,進(jìn)而引發(fā)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相壓力的波動(dòng)。這種壓力波動(dòng)若不及時(shí)控制,可能會(huì)使儲(chǔ)罐陷入超壓或真空的失穩(wěn)狀態(tài),嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成儲(chǔ)罐鼓脹或癟塌。 為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),工藝設(shè)計(jì)中通常采取一項(xiàng)關(guān)鍵措施:在罐頂安裝呼吸閥。呼吸閥通過其獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,能夠有效地維持儲(chǔ)罐的氣壓平衡。其內(nèi)部實(shí)質(zhì)上包含一個(gè)壓力閥盤和一個(gè)真空閥盤,這兩個(gè)閥盤可并排或重疊布置。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力與大氣壓力保持一致時(shí),這兩個(gè)閥盤與閥座緊密結(jié)合,利用閥座邊上的密封結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的“吸附"效應(yīng),確保緊密不漏。而當(dāng)壓力或真空度發(fā)生變化時(shí),閥盤會(huì)相應(yīng)開啟,但“吸附"效應(yīng)仍會(huì)發(fā)揮作用,保持優(yōu)良的密封性能。通過這種方式,呼吸閥能夠有效地保護(hù)儲(chǔ)罐安全,減少物料的揮發(fā)和損耗,同時(shí)也有助于安全和環(huán)保。
化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析 5.1.3 在以下情況下,儲(chǔ)罐通向大氣的通氣管上必須設(shè)置呼吸閥: 此外,還需遵循GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(2018年版)中的相關(guān)規(guī)定。 (1)防止儲(chǔ)罐超壓與真空:呼吸閥能自動(dòng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)外壓力,確保其在正常操作下不受過高或過低壓力影響,從而防止罐體結(jié)構(gòu)受損,如鼓包或塌陷。 (2)減少揮發(fā)介質(zhì)泄漏:儲(chǔ)罐內(nèi)揮發(fā)介質(zhì)因溫度變化而膨脹或收縮時(shí),呼吸閥能迅速響應(yīng)并調(diào)節(jié)壓力,降低介質(zhì)蒸發(fā)和泄漏,從而減輕對環(huán)境的污染。 (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,并防止外界空氣侵入,確保物料質(zhì)量并避免化學(xué)反應(yīng)。 (4)配合阻火器確保安全:阻火器用于阻擋外部火焰通過呼吸閥進(jìn)入儲(chǔ)罐。呼吸閥與阻火器聯(lián)用,可有效防止因火花或火焰引發(fā)的儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)點(diǎn)燃,確保安全無虞。 二、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析的構(gòu)造與工作原理
呼吸閥是儲(chǔ)罐系統(tǒng)中的重要安全設(shè)備,其結(jié)構(gòu)與工作原理對于保障儲(chǔ)罐安全至關(guān)重要。接下來,我們將深入探討呼吸閥的構(gòu)造及工作原理。 呼吸閥的作用及工作原理 呼吸閥在儲(chǔ)罐中扮演著重要的角色。它不僅在正常狀態(tài)下起到密封作用,還在多種情況下發(fā)揮其獨(dú)特的功能。具體來說,當(dāng)儲(chǔ)罐向外輸出物料時(shí),呼吸閥會(huì)開始向罐內(nèi)吸入空氣或氮?dú)猓_保罐內(nèi)壓力的穩(wěn)定。同樣,當(dāng)向儲(chǔ)罐內(nèi)灌裝物料時(shí),呼吸閥則負(fù)責(zé)將罐內(nèi)多余的氣體呼出,以維持罐內(nèi)的平衡。此外,由于氣候變化或物料蒸汽壓的改變,呼吸閥會(huì)相應(yīng)地呼出蒸汽或吸入空氣,這種通常被稱為熱效應(yīng)的現(xiàn)象,有助于防止儲(chǔ)罐因壓力變化而受損。另外,在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況下,呼吸閥會(huì)迅速向罐外呼出氣體,以避免儲(chǔ)罐因超壓而破裂。總之,呼吸閥的這些功能都是為了確保儲(chǔ)罐的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。 呼吸閥的標(biāo)準(zhǔn) 呼吸閥在各個(gè)領(lǐng)域都有其特定的標(biāo)準(zhǔn)。例如,在石油行業(yè),SY/T 0511.1-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了《石油儲(chǔ)罐附件 第1部分:呼吸閥》的詳細(xì)要求。對于鐵道罐車,TB/T 3319-2013標(biāo)準(zhǔn)則明確了《鐵道罐車用呼吸式安全閥》的規(guī)范。此外,道路運(yùn)輸易燃液體危險(xiǎn)貨物罐式車輛的呼吸閥,則需遵循QC/T 1064-2017的標(biāo)準(zhǔn)。而在歐洲,DIN EN 14595-2016標(biāo)準(zhǔn)則對《危險(xiǎn)品運(yùn)輸罐 罐的操作裝置 壓力和真空呼吸閥》進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。 產(chǎn)品特點(diǎn) 1、不銹鋼呼吸閥殼體選用不銹鋼、鑄鋼和鋁合金,耐腐蝕性好; 工作原理 QFQ-2不銹鋼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(dòng)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(shí),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(shí),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 GFQ-2不銹鋼呼吸閥安裝在儲(chǔ)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(shí)有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內(nèi)液體往外輸出時(shí)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(shí)呼吸閥自動(dòng)關(guān)閉不會(huì)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 不銹鋼呼吸閥適用于儲(chǔ)存閃點(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。不銹鋼呼吸閥可與ZGB波紋阻火器配套使用。
① 壓力釋放:當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度上升,氣體體積隨之膨脹,壓力逐漸增大時(shí),呼吸閥會(huì)自動(dòng)開啟,釋放過剩壓力,以避免儲(chǔ)罐因過度壓力而受損。此過程常被稱作“排氣"或“呼吸"。 ② 真空吸入:相反,當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度下降,氣體體積收縮,壓力降低時(shí),呼吸閥會(huì)打開,允許外部空氣進(jìn)入儲(chǔ)罐,以應(yīng)對真空度過高可能導(dǎo)致的儲(chǔ)罐塌陷風(fēng)險(xiǎn)。此過程被稱為“吸氣"。
三、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析的呼出與呼入壓力設(shè)定 通常,常壓儲(chǔ)罐的正常操作壓力維持在約500Pa(G)的水平,其設(shè)計(jì)壓力范圍通常為-500Pa至2000Pa(G)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),常壓儲(chǔ)罐一般選用C級(jí)呼吸閥,其呼氣壓力設(shè)定為980Pa。這樣的設(shè)定既能有效減少儲(chǔ)罐中易揮發(fā)物料的損失,又能確保儲(chǔ)罐不會(huì)面臨超壓的風(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)對呼吸閥排氣管網(wǎng)產(chǎn)生抽吸作用,導(dǎo)致管網(wǎng)壓力降低甚至出現(xiàn)負(fù)壓,那么就應(yīng)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)。這樣不僅有助于減少儲(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。此外,通常儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的耐負(fù)壓值為-500Pa,因此將儲(chǔ)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(chǔ)罐因負(fù)壓而憋脹。
四、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析呼吸閥呼吸量計(jì)算 在進(jìn)行呼吸閥的選型與配置時(shí),一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是計(jì)算其呼吸量。這涉及到儲(chǔ)罐在不同操作條件下的氣體交換量,進(jìn)而影響到呼吸閥的尺寸和性能選擇。為了準(zhǔn)確計(jì)算呼吸量,需要參照相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),如《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,以確保選型與計(jì)算的合理性。
五、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析呼吸閥的選用 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(jì)算呼吸閥的進(jìn)出口管徑。經(jīng)過向上圓整,最終選擇適當(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。 市場上常見的呼吸閥規(guī)格連接法蘭公稱通徑DN包括:50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm。同時(shí),還需根據(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(hào)為Q;后者適用操作溫度為0℃~60℃,型式代號(hào)為P。結(jié)合這些信息,選出設(shè)計(jì)工況的呼吸閥。
化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析操作壓力
通氣量表
材料代號(hào)
主要零部件
外形結(jié)構(gòu)圖
化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析主要外形尺寸
化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析使用說明 呼吸閥安裝在儲(chǔ)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(shí)有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內(nèi)液體往外輸出時(shí)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(shí)呼吸閥自動(dòng)關(guān)閉不會(huì)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。 維護(hù)保養(yǎng) 為了呼吸閥使用安全,在使用前先檢查導(dǎo)桿和閥盤是否靈活。此閥要定期( 6 個(gè)月內(nèi))檢查通氣口正、負(fù)閥盤是否靈活,閥盤接觸面有無損壞,如有損壞應(yīng)立即檢修。檢修完畢后,一切正常可重新使用。
化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析呼吸閥的安裝要點(diǎn) 在安裝呼吸閥時(shí),必須嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保其正確性和安全性。同時(shí),還需要注意一些關(guān)鍵的安裝要點(diǎn),如確保呼吸閥與儲(chǔ)罐的緊密連接,防止氣體泄漏;另外,還要定期檢查和維護(hù)呼吸閥,確保其持續(xù)有效地發(fā)揮其作用。
六、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析呼吸閥的安裝與維護(hù) 在安裝呼吸閥時(shí),需留意以下幾點(diǎn),以確保其正常工作:
此外,在維護(hù)過程中,還需注意保持呼吸閥的清潔,及時(shí)清理積聚的灰塵和雜物,以確保其性能不受影響。
環(huán)境監(jiān)測:利用溫度傳感器等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控周圍環(huán)境溫度,一旦發(fā)現(xiàn)溫度降至冰點(diǎn)以下,即可及時(shí)啟動(dòng)預(yù)防措施,確保呼吸閥的安全運(yùn)行。
七、化工儲(chǔ)罐全天候呼吸閥呼吸量計(jì)算選型分析通氣孔及呼吸閥設(shè)置注意事項(xiàng) 通氣孔的應(yīng)用:對于揮發(fā)性較小、毒性危害程度較低的介質(zhì),例如柴油、煤油和消防水,可以采用環(huán)形通氣孔。這些通氣孔通常設(shè)置在拱頂罐罐壁頂層圈板上,以實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)與大氣之間的自然通風(fēng),從而維持壓力平衡。 呼吸閥的應(yīng)用:對于揮發(fā)性較強(qiáng)或毒性危害程度較高的介質(zhì),例如苯、汽油等,應(yīng)在罐頂設(shè)置呼吸閥。這些呼吸閥常與內(nèi)浮頂罐一同使用,并可與氮封系統(tǒng)相結(jié)合,以減少介質(zhì)蒸發(fā)和外界空氣的進(jìn)入,進(jìn)而保持介質(zhì)的純度并防止其氧化。 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?yàn)楹粑y能根據(jù)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力的變化自動(dòng)開啟和關(guān)閉,而通氣孔則始終保持開放狀態(tài),無法有效防止介質(zhì)的蒸發(fā)和泄漏。 需避免同時(shí)安裝呼吸閥和通氣孔:在一個(gè)儲(chǔ)罐中,不應(yīng)同時(shí)安裝呼吸閥并設(shè)置通氣孔,因?yàn)檫@樣會(huì)使得呼吸閥失去其調(diào)節(jié)壓力的功能。通氣孔的持續(xù)開放會(huì)干擾呼吸閥對儲(chǔ)罐內(nèi)外壓力差的有效控制,從而降低其整體效果。 |
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