儲油罐日標呼吸閥應用案例 常低壓儲罐呼吸閥：全面解析其結構、原理、計算與設置要求
一、儲油罐日標呼吸閥應用案例呼吸閥設置目的和要求
在SHT 3007-2014《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》和GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設計防火標準》（2018年版）中，均明確規(guī)定了呼吸閥的安裝要求。呼吸閥的設置旨在保護儲罐免受超壓和真空的危害，同時減少揮發(fā)性介質的泄漏，并與氣封系統(tǒng)連用，以進一步減少介質蒸發(fā)損失并防止外界空氣進入。此外，它還與阻火器配套使用，確保儲罐的安全。ZFQ-1儲油罐呼吸閥安裝在儲罐頂部，是解決罐內正壓，負壓的氣體，使罐內的液體進出沒有受到阻礙，當外液體輸入罐內時有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內液體往外輸出時罐內必須從外空氣吸進罐內(稱負壓)。如停止工作時呼吸閥自動關閉不會把罐內液氣往外泄漏，使罐內的液體質量得到了有利的保障。
ZFQ-1儲油罐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、機油、原油等油品及性質相同的化工產品儲罐。全天候呼吸閥可與ZGB波紋阻火器配套使用。
一、儲油罐日標呼吸閥應用案例技術參數：
介質溫度：-30~60（℃）
工作壓差：30mmh2o-+100mmh2o
材質：碳鋼
品牌：JVC
型號：ZFQ/HXF-IZ
產品別名：儲罐安全附件
適用范圍：罐車、儲罐等壓力容器
連接形式：法蘭
流動方向：雙向
驅動方式：自動
用途：泄壓
適用介質：油品
壓力環(huán)境：低壓
規(guī)格：DN25-300
二、儲油罐日標呼吸閥應用案例技術要求：
操作壓力：
Type A：+355pa(+36mmHBB2BBO) -295pa(-30mmHBB2BBO)
Type B：+980pa(+100mmHBB2BBO) -295pa(-30mmHBB2BBO)
Type C：+1750pa(+180mmHBB2BBO) -295pa(-30mmHBB2BBO)
Type D：按用戶要求生產（特殊壓力等級）
備注：一般情況下，HXF-IZ (ZFQ)防爆阻火呼吸閥的操作壓力以B型為準；
適用物料：汽油、煤油、柴油、芳烴、硫、空氣等石油化工物料；
環(huán)境溫度：-40℃-+60℃；
殼體材質：HT、AL、A3、18-8、304、304L、316、316L等。
法蘭標準：HG20592-97 PN1.0 （也可根據用戶的標準生產）。
三、儲油罐日標呼吸閥應用案例工作原理:
HXF-IZ (ZFQ)防爆阻火呼吸閥采用彈簧限位閥板，由正負壓力決定或呼或吸。呼吸閥應該具有泄放正壓和負壓兩方面功能，具體則是:當容器承受正壓時,呼吸閥# J開呼出氣體泄放正壓;當容器承受負壓時，阻火呼吸閥打開吸入氣體泄放負壓。
法蘭標準、日標、德標是幾種常見的機械連接標準，它們在工業(yè)領域中應用廣泛。但是，這些標準的定義和適用范圍不同，讓人容易混淆。本文將詳細介紹法蘭標準、日標、德標的區(qū)別和適用范圍，幫助讀者更好地了解和應用這些標準。
二、法蘭標準
法蘭是管道連接中最常見的一種連接方式，而法蘭標準就是規(guī)定法蘭尺寸、形狀和連接螺栓孔等一系列參數的標準。法蘭標準有國際標準、歐洲標準、美國標準等多種版本，其中最常見的是歐洲標準EN 1092-1和美國標準ANSI B16.5。法蘭標準的優(yōu)點是連接方便、拆卸方便，適用于各種管道系統(tǒng)。
三、日標
日標是日本工業(yè)領域中使用的一種機械連接標準，它的主要特點是標準化程度高、使用方便。日標分為JIS（日本工業(yè)標準）和JPI（日本石油工業(yè)標準）兩種類型，其中JIS B 2220是的日標。與法蘭標準相比，日標的優(yōu)點是更加標準化、更加統(tǒng)一，但它的適用范圍相對較窄。
四、德標
德標是德國機械工程領域中使用的一種機械連接標準，它的主要特點是質量可靠、使用壽命長。德標分為DIN（德國工業(yè)標準）和EN（歐洲標準）兩種類型，其中DIN 2501是的德標。與法蘭標準和日標相比，德標的優(yōu)點是質量可靠、使用壽命長，但它的適用范圍相對較窄。
五、總結
法蘭標準、日標、德標是幾種常見的機械連接標準，它們在工業(yè)領域中應用廣泛。本文詳細介紹了這些標準的區(qū)別和優(yōu)劣，并且闡述了它們的適用范圍和特點。讀者可以根據自己的實際需求選擇合適的標準，以達到更好的連接效果。
呼吸閥產品應遵循SY/T 0511-2010標準，其結構示意圖展示了其關鍵組件和功能。通過了解呼吸閥的詳細結構和工作原理，我們可以更好地選擇、安裝和維護這種關鍵的安全設備。
2. 儲罐呼吸閥是安裝在儲存易揮發(fā)液體（如石油、化學品等）的固定頂儲罐上的重要安全附件。其核心作用是維持儲罐內外的壓力平衡，從而防止因壓力波動導致的儲罐變形或損壞，并減少液體的揮發(fā)損失。呼吸閥的工作原理主要包含兩個方面：
① 壓力釋放：當儲罐內溫度上升，氣體體積膨脹，壓力隨之增加時，呼吸閥會自動開啟，釋放多余壓力，避免儲罐過壓。此過程常被稱為“排氣"或“呼吸"。
② 真空吸入：相反，若儲罐內溫度下降，氣體收縮，壓力降低時，呼吸閥同樣會打開，允許外部空氣進入儲罐，以防止因真空度過高而造成的儲罐塌陷。此過程則被稱為“吸氣"。
三、儲油罐日標呼吸閥應用案例呼吸閥的呼出與呼入壓力設定
常壓儲罐在正常操作時，其壓力通常維持在約500Pa(G)，而設計壓力范圍則為-500Pa至2000Pa(G)。根據這些信息，常壓儲罐一般選用C級呼吸閥，其呼氣壓力設定為980Pa。這樣的設定既能有效減少易揮發(fā)物料的損失，又能確保儲罐不會面臨超壓風險。
必須留意的是，若呼吸閥的排氣端管線較長，氣體流動時遭遇較大阻力，或吸閥排氣端管線存在液封，導致呼吸閥排氣端系統(tǒng)背壓升高，此時應選用呼出壓力較低的呼吸閥。因為儲罐的最大操作壓力等于呼吸閥的設定呼出壓力與呼出管網系統(tǒng)的背壓之和（包括動背壓和靜背壓），還需考慮呼吸閥結構特性可能引發(fā)的延遲起跳超壓。只有確保上述總和不超過儲罐的正壓設計壓力，才能有效避免儲罐因超壓而鼓脹的風險。
相反，若呼吸閥排氣端管線直接與風機入口相連，風機對呼吸閥排氣管網產生抽吸作用，使得管網壓力降低甚至出現負壓，那么應選擇呼出壓力較高的E級呼吸閥，以抵消風機的抽負效應，從而減少儲罐內物料的揮發(fā)損失，并確保儲罐免受負壓風險。同時，鑒于儲罐通常設計的耐負壓值為-500Pa，將儲罐吸閥的負壓吸入壓力設置為常規(guī)的-295Pa，即可保證儲罐在負壓下不會憋罐。
接下來，我們探討呼吸閥的呼吸量計算。根據《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》SH/T 3007-2014的相關規(guī)定，呼吸閥的排氣壓力必須小于儲罐的設計正壓力，而進氣壓力則應高于儲罐的設計負壓力。此外，通氣管或呼吸閥的通氣量必須滿足以下要求：不得小于液體出罐時的最大出液量所造成的空氣吸入量、液體進入固定頂儲罐時的氣體呼出量、因大氣溫降導致罐內氣體收縮所造成的吸入空氣量以及因大氣溫升導致罐內氣體膨脹所呼出的氣體量之和。這些計算和規(guī)定對于確保儲罐的安全運行至關重要。
五、儲油罐日標呼吸閥應用案例的選用
在確定了呼吸量Q（以m3/h為單位）后，結合氣體流速u在3~5m/s的考慮范圍，可以利用公式d=18.81V0.5u-0.5來計算呼吸閥的進出口管徑。經過向上圓整后，即可選擇合適的閥門尺寸。當呼吸閥與阻火器聯(lián)合使用時，還需考慮阻火器的壓降影響。
市場上常見的呼吸閥規(guī)格，其連接法蘭公稱通徑DN包括：50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm。同時，還需根據呼吸閥的工作溫度進行選擇。呼吸閥可分為全天候型與普通型，前者適用于-30℃~60℃的溫度范圍，型式代號為Q，后者則適用于0℃~60℃，型式代號為P。綜合考慮呼吸閥的尺寸與工作溫度，最終選出符合設計工況的呼吸閥。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數量 |
3 | 呼吸閥 | 阻火呼吸閥ZFQ日標10K DN50正壓：3 KPA負壓：-298PA 法蘭類型JIS 10K法蘭 日標10K DN50DN50的法蘭外圓155MM DN50的對角螺絲孔中心距120MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小;19MM | 臺 | 1 |
| 壓力 | 等級 | |||
| A | B | C | D | |
| 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 |
| 代號 | 規(guī)格mm | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 |
| 壓力等級Pa | 通氣量m3/h | ||||||
| A | +335 | 25 | 60 | 90 | 190 | 340 | 550 |
| -295 | 20 | 50 | 75 | 160 | 280 | 450 | |
| B | +980 | 30 | 70 | 100 | 200 | 380 | 600 |
| -295 | 20 | 50 | 75 | 160 | 280 | 450 | |
| C | +1765 | 40 | 95 | 140 | 280 | 500 | 800 |
| -295 | 20 | 50 | 75 | 160 | 280 | 450 | |
| 標準允許泄漏量m3/h | ≤0.04 | ≤0.4 | |||||
| 代號 | 材料 | ||||||
| Ⅰ | ZALSi7Mg | 鑄鋁合金 | 鋁合金 | 1Cr13 | 304 | 聚四氟乙烯 | 油品 |
| Ⅱ | CS | 碳鋼 | 304 | 304 | 304 | 聚四氟乙烯 | 油品、化工品 |
| Ⅲ | OCr18Ni9 | SS304 | 304 | 304 | 304 | 聚四氟乙烯 | 化工品 |
| Ⅳ | 00Cr19Ni11 | SS304L | 304L | 304L | 304L | 聚四氟乙烯 | 化工品 |
| Ⅴ | 0Cr17Ni12Mo2 | SS316 | 316 | 316 | 316 | 聚四氟乙烯 | 化工品 |
| Ⅵ | 00Cr17Ni14Mo2 | SS316L | 316L | 316L | 316L | 聚四氟乙烯 | 化工品 |
| 閥體材料 | WCB、304、316、鋁合金 |
| 正壓閥盤材料 | 304、316、鋁合金 |
| 負壓閥盤材料 | 304、316、四氟PTFE |
| 環(huán)境溫度 ℃ | -30~60 |
| 通徑 | 型號 | H | L | D | D1 | D2 |
| DN50 | ZFQ-50 | 205 | 160 | Φ140 | Φ110 | Φ90 |
| DN80 | ZFQ-80 | 250 | 205 | Φ185 | Φ150 | Φ125 |
| DN100 | ZFQ-100 | 270 | 225 | Φ205 | Φ170 | Φ145 |
| DN150 | ZFQ-150 | 320 | 295 | Φ260 | Φ200 | Φ200 |
| DN200 | ZFQ-200 | 340 | 330 | Φ315 | Φ225 | Φ225 |
| DN250 | ZFQ-250 | 768 | 666 | Φ370 | Φ310 | Φ310 |
| DN300 | ZFQ-300 | 840 | 704 | Φ435 | Φ395 | Φ362 |
六、儲油罐日標呼吸閥應用案例的安裝與維護
呼吸閥的安裝至關重要，它直接影響到儲罐內外的壓力平衡。在安裝時，應確保呼吸閥置于儲罐頂部的最高點，這樣，無論儲罐內壓力如何變化，氣體都能順暢地通過呼吸閥進行進出。若需安裝兩個呼吸閥，則應對稱布置，以維持壓力的均衡，防止偏斜。
對于氮封儲罐，安裝時需特別注意氮氣管的位置，應遠離呼吸閥接口，且接管應插入罐內200mm深處。這樣做是為了防止氮氣直接通過呼吸閥排出，進而保持儲罐的氮封狀態(tài)，防止空氣侵入，減少存儲物質的氧化。
此外，在寒冷地區(qū)使用呼吸閥時，需采取防凍措施。當最冷月份的平均氣溫低于或等于0℃時，必須確保呼吸閥閥盤不被凍住或堵塞，以避免儲罐排氣不暢或補氣不足，從而造成儲罐低壓或超壓。
呼吸閥的后期維護同樣重要。在正確安裝后，應定期檢查網面是否堵塞或腐蝕，并即時清理以確保其正常運行。建議至少每半年進行一次全面檢查，每年進行一次性能檢驗。若年檢不合格，應及時更換呼吸閥，以確保其安全有效地發(fā)揮作用。
為了進一步防止呼吸閥凍結或凝結，可以采取多種措施，如安裝加熱系統(tǒng)、使用保溫材料、選擇具有防凝設計的呼吸閥、確保排水和排放系統(tǒng)暢通、以及定期檢查和維護等。這些措施將有助于保持呼吸閥及其相關系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
選擇合適的呼吸閥位置至關重要，應避免將其置于冷空氣直接吹襲之處，以降低冷凝和凍結的風險。同時，優(yōu)化儲罐操作流程，如減少周轉次數，能進一步減少溫度波動，從而降低呼吸閥凍結的可能性。此外，通過環(huán)境監(jiān)測設備如溫度傳感器來實時監(jiān)控環(huán)境溫度，以便在溫度降至冰點以下時采取適當措施。
在通氣孔及呼吸閥的設置上，需根據介質特性進行選擇。對于揮發(fā)性較小、毒性較低的介質，如柴油、煤油和消防水，可采用環(huán)形通氣孔，它們通常設置在拱頂罐罐壁頂層圈板上，以實現自然通風和壓力平衡。而對于揮發(fā)性強或毒性較高的介質，如苯、汽油等，則應在罐頂設置呼吸閥，并與內浮頂罐和氮封系統(tǒng)配合使用，以減少介質蒸發(fā)和外界空氣侵入。
值得注意的是，呼吸閥相較于通氣孔能更有效地降低油品損耗和節(jié)約物料。這是因為呼吸閥能根據儲罐內壓力變化自動開啟和關閉，而通氣孔則始終保持開放狀態(tài)，無法防止介質蒸發(fā)和泄漏。同時，一個儲罐不應同時安裝呼吸閥和設置通氣孔，以免影響呼吸閥調節(jié)壓力的功能。
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