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石油化工呼吸閥選型計算是一種用于石油、化工、天然氣等行業(yè)的低壓保護設備,它可用來保持儲罐壓力始終處于正常狀態(tài),降低儲罐內(nèi)揮發(fā)性液體的蒸發(fā)損失,并保持儲罐免受超壓或超真空的破壞,對安全和環(huán)保均起到一定的促進作用。根據(jù)(GB50160-2008)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范的規(guī)定,甲B、乙類液體的固定頂罐,應設置阻火器和呼吸閥。
1 石油化工呼吸閥選型計算的作用原理
呼吸閥由壓力閥和真空閥組成,安裝于常壓或低壓儲罐上,能隨罐內(nèi)正負壓變化而自動啟閉,使罐內(nèi)外氣壓差保持在允許值范圍內(nèi)。呼吸閥能夠維護儲罐氣壓平衡,充分利用儲罐本身的承壓能力來減少介質(zhì)排放,利用正負壓閥盤的重量來控制儲罐的排氣正壓和吸氣負壓。當罐內(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,保持罐的密閉性;當向罐內(nèi)補充介質(zhì),使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力升高,達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)壓力不再繼續(xù)增高;當向罐外抽出介質(zhì),使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力下降,達到呼吸閥的操作負壓時,罐外的大氣將呼吸閥的負壓閥盤頂開,外界氣體進入罐內(nèi),使罐內(nèi)的壓力不再繼續(xù)下降,罐內(nèi)與罐外的氣壓平衡,從而保護了儲罐。簡言之,呼吸閥能夠在泵注入、抽出介質(zhì)或熱交換的條件下提供壓力或真空泄放,從而防止儲罐破裂或被抽癟。
2 產(chǎn)生超壓和真空的原因
只有正確的確定呼吸閥的呼吸量,才能選擇合適的呼吸閥。呼吸閥的設計計算通常依據(jù)API2000常壓儲罐和低壓儲罐的泄放。確定呼吸量應首先對儲罐可能引起超壓和真空的工況逐一進行分析,可分為正常操作,非正常工況和事故工況。表1 產(chǎn)生超壓和真空的常規(guī)原因
呼吸閥是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)的閥。
呼吸閥分為兩種:一種是達到一定壓力時,進行呼或吸;另一種是設計成純粹只呼不吸,可以理解為用兩個適當壓力的單向閥代替。二種呼吸閥類似于單向止逆閥,它只能向外呼氣,不能向內(nèi)吸氣,當系統(tǒng)內(nèi)壓力升高時,氣體便經(jīng)過呼吸閥向外放空,保證系統(tǒng)的壓力恒定。
呼吸閥作用:它充分利用油罐本身的承壓能力來減少油蒸氣排放,其原理是利用閥盤的重量來控制油罐的呼氣正壓和吸氣負壓。當罐內(nèi)氣體的壓力在機械呼吸閥的控制壓力范圍之內(nèi)時,呼吸閥不動作,保持油罐的密閉性;當罐內(nèi)氣體空間的壓力升高,達到呼吸閥的控制正壓時,壓力閥被頂開,氣體從罐內(nèi)逸出,使罐內(nèi)壓力不在繼續(xù)增高;當罐內(nèi)氣體空間的壓力下降,達到呼吸閥的控制負壓時,罐外的大氣將頂開真空閥而進入罐內(nèi),使罐內(nèi)的壓力不再繼續(xù)下降。
3 石油化工呼吸閥選型計算的確定
呼吸閥適用于操作壓力從真空~0.1MPa(G)的地上液體石油儲罐或石油產(chǎn)品儲罐以及地上、地下低溫儲罐。該類儲罐進出物料以及熱效應所引起的呼吸氣量見表2和表3,遭遇火災時,儲罐的緊急排放量按表4的規(guī)定或由計算公式得出。表2物料流出及物料流入呼吸量
對于設計壓力>7KPa(G)或≤103.4KPa(G)的儲罐和容器,當揮發(fā)性液體液面面積大于260m2且遭遇火災時,總的排氣量可按下式計算。G=208.2FA0.82 m3/h式中,G為排氣量,m3/h;F為環(huán)境系數(shù)(見API2000附錄部分);A為揮發(fā)性液體液面面積,m2
石油化工呼吸閥選型計算的保養(yǎng)方法及步驟
1.做好上罐前的準備工作,釋放靜電,系好安全帶。
2.輕微打開量油口,用手感觸下罐內(nèi)的壓力,是否存在異常。
3.將閥蓋輕輕打開,并做好方向標記方便安裝。
4.把真空閥盤和壓力閥盤取出,檢查閥盤與閥盤密封處、閥盤導桿與導桿套有無油污和雜物,如出現(xiàn)油污和雜物應清除干凈。
5.然后裝回原位,上下拉動幾下,檢查開啟是否靈活可靠。
6.如果一切正常,再將閥蓋面涂抹適量黃油蓋好緊固。
7.卸掉阻火器端蓋,標記好螺孔與螺栓的相對位置。
8.先取出一塊波紋阻火板清理,保證阻火板上每個孔暢通,防止堵塞。
9.取出另一塊清理,同時安裝上清理好的塊波紋阻火板,清理完后,安裝上第二塊。
10.保養(yǎng)螺栓后安裝端蓋。
4 石油化工呼吸閥選型計算的選用
根據(jù)SH/T3007-2014石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范,及SY/T0511.1-2010石油儲罐附件第1部分:呼吸閥中的規(guī)定,呼吸閥規(guī)格尺寸的選用原則如下。
(1)參照規(guī)范,按照呼吸閥的通氣量來選擇呼吸閥的規(guī)格尺寸及數(shù)量。
(2)對照呼吸閥制造廠家提供的各種規(guī)格的呼吸閥在各種壓力等級下呼出或吸入的性能曲線,選用呼吸閥規(guī)格尺寸。
(3)呼吸閥的起跳壓力應低于該呼吸閥所在儲罐的設計壓力,從而保護儲罐不受損壞,但應高于該儲罐的操作壓力,以確保儲罐的正常操作。
5 石油化工呼吸閥選型計算結(jié)論
呼吸閥是常壓、低壓儲罐中*的安全附件。通過計算呼吸閥的呼吸量,進而確定呼吸閥的規(guī)格和數(shù)量。
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