呼吸阀安全设计解析课件

化工安全设计2024/6/231呼吸呼吸阀安全安全设计2023/8/101呼吸呼吸阀阀安全安全设计设计化工安全设计2024/6/232呼吸阀安全设计呼吸阀安全设计一、概述一、概述二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用2023/8/102呼吸呼吸阀阀安全安全设计设计一、概述二、呼吸一、概述二、呼吸阀阀表示方法表示方法化工安全设计2024/6/233一、概述一、概述v呼吸阀是储罐不可缺少的安全设备，主要主要满足足储罐罐呼吸的通气要求，呼吸的通气要求，避免储罐因超压或真空遭受损坏，同时设置呼吸阀可降低常压和低压储罐内挥发性液体的蒸发损失，减少罐内气体排放，从而降低对大气的污染，对安全和环保起到促进作用。v呼吸呼吸阀广泛用于石油、化工、天然气等行广泛用于石油、化工、天然气等行业，适用于操作压力从真空至0.1MPa（G）的地上液体石油储罐或者石油产品储罐以及地上、地下低温储罐。2023/8/103一、概述呼吸一、概述呼吸阀阀是是储储罐不可缺少的安全罐不可缺少的安全设备设备，化工安全设计2024/6/234一、概述一、概述v目前石油化工企目前石油化工企业中常用的呼吸中常用的呼吸阀从其工作原理从其工作原理的角度可分的角度可分为两种基本两种基本类型：重力式型：重力式呼吸呼吸阀阀和先和先导导式呼吸式呼吸阀阀。2023/8/104一、概述目前石油化工企一、概述目前石油化工企业业中常用的呼吸中常用的呼吸阀阀从从化工安全设计2024/6/235一、概述一、概述1、重力式呼吸、重力式呼吸阀PP2向罐向罐内补入空气内补入空气PP1气体气体从罐内排出从罐内排出P1：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。：储罐允许压力，即呼吸阀设定压力。P2：储罐允许真空度，即呼吸阀设定真空。：储罐允许真空度，即呼吸阀设定真空。呼气阀呼气阀吸气阀吸气阀2023/8/105一、概述一、概述1、重力式呼吸、重力式呼吸阀阀PP2向罐内向罐内补补化工安全设计2024/6/236一、概述一、概述2、先导式呼吸阀吸气吸气呼气呼气2023/8/106一、概述一、概述2、先、先导导式呼吸式呼吸阀阀吸气呼气吸气呼气化工安全设计2024/6/237二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法SY/T0511-1996规定呼吸阀的产品代号的表示方法为：GF X XXX -X1、呼吸阀的名称代号，由、呼吸阀的名称代号，由“罐罐”和和“阀阀”的汉语拼音字头组成的汉语拼音字头组成2、结构形式代号、结构形式代号3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号2023/8/107二、呼吸二、呼吸阀阀表示方法表示方法SY/T0511-19化工安全设计2024/6/238二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法全天候型和普通型两种操作温度。表1.操作温度及代号产品结构形式操作温度/代号全天候型普通型-3060060QP2、结构形式代号、结构形式代号2023/8/108二、呼吸二、呼吸阀阀表示方法表示方法产产品品结结构形式操作温度构形式操作温度/化工安全设计2024/6/239二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法SY/T0511-1996规定呼吸阀的产品代号的表示方法为：GF X XXX -X1、呼吸阀的名称代号，由、呼吸阀的名称代号，由“罐罐”和和“阀阀”的汉语拼音字头组成的汉语拼音字头组成2、结构形式代号、结构形式代号3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号2023/8/109二、呼吸二、呼吸阀阀表示方法表示方法SY/T0511-19化工安全设计2024/6/2310二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法3、法兰的通径、法兰的通径4、控制压力代号、控制压力代号表表2.法兰通径法兰通径表表3.控制压力及代号控制压力及代号2023/8/1010二、呼吸二、呼吸阀阀表示方法表示方法3、法、法兰兰的通径的通径4、控、控化工安全设计2024/6/2311二、呼吸阀表示方法二、呼吸阀表示方法例：例：GFQ150-CGFQ150-C表示？表示？表示控制正压力为表示控制正压力为1765Pa,1765Pa,控制负压控制负压为为295Pa,295Pa,公称通径为公称通径为150mm150mm的石油储罐的石油储罐全天候呼吸阀。全天候呼吸阀。2023/8/1011二、呼吸二、呼吸阀阀表示方法例：表示方法例：GFQ150-化工安全设计2024/6/2312三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀的设计分为管端式和管道式两种。安全位置简要说明主要用途管端式安装于管道或储罐末端，直排大气主要用于无害、无味的介质排放，可以直接排向大气管道式安装于管道中，进出口均有连接主要用于有毒或是需要回收处理的气体排放，排放出的气体通过管道进行收集。吸入端可以直接吸入空气，也可以吸入其他气体，如氮气。2023/8/1012三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计呼吸呼吸阀阀的的设计设计分分为为管端式管端式化工安全设计2024/6/2313三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计呼吸阀与阻火器配套呼吸阀与阻火器配套安装在储存甲、乙类安装在储存甲、乙类液体的储罐顶上。液体的储罐顶上。GB50160-2008 石油化工企业设计防火规范石油化工企业设计防火规范第第6.2.19节规定：甲节规定：甲B、乙类液体的固定顶罐应、乙类液体的固定顶罐应设阻火器和呼吸阀。设阻火器和呼吸阀。2023/8/1013三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计呼吸呼吸阀阀与阻火器配套安装与阻火器配套安装化工安全设计2024/6/2314三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计类型结构优缺点串联型简单组合阻火元件易被污染或堵塞，不方便阻火元件易被污染或堵塞，不方便维修和维护。维修和维护。组合型一体化阻火元件被污染或堵塞的概率大大阻火元件被污染或堵塞的概率大大降低，维修和维护非常方便。降低，维修和维护非常方便。表表4.阻火器与呼吸阀配合使用形式阻火器与呼吸阀配合使用形式2023/8/1014三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计类设计类型型结结构构优优缺点串缺点串联联型型简简化工安全设计2024/6/2315三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计阀座正常情况阀座正常情况 阀座冻结情况阀座冻结情况罐内气体释放通道罐内气体释放通道罐内气体补充通道罐内气体补充通道2023/8/1015三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计阀设计阀座正常情况座正常情况 化工安全设计2024/6/2316三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计2023/8/1016三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计化工安全设计2024/6/2317三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀应安装在储罐气源的最高点，并保证提供储罐呼吸最直接和最大的通道。v当需要安装两个呼吸阀时，他们与罐顶中心应对称分布。2023/8/1017三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计呼吸呼吸阀应阀应安装在安装在储储罐气源罐气源化工安全设计2024/6/2318三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计进出油罐的最大流量/(m3/h)5051-100101-150151-250251-300301-500501-700呼吸阀规格/个DN180110011501200125022002250表表2.呼吸阀选择呼吸阀选择 根据油罐单位时间内收发油品流量根据油罐单位时间内收发油品流量确定选择的呼吸阀数目和规格确定选择的呼吸阀数目和规格2023/8/1018三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计进设计进出油罐的最大流量出油罐的最大流量/(化工安全设计2024/6/2319三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计当呼吸阀因锈蚀或冻当呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动作时，液结而不能动作时，液压式安全阀工作，保压式安全阀工作，保证油罐的安全。证油罐的安全。紧急泄放阀紧急泄放阀2023/8/1019三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计当呼吸当呼吸阀阀因因锈蚀锈蚀或或冻结冻结而而化工安全设计2024/6/2320四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用vPP1气体从罐内排出，呼吸气体从罐内排出，呼吸阀动作。作。vPP2向罐内向罐内补入空气，吸气入空气，吸气阀动作。作。vP1：储罐允罐允许压力，即呼吸力，即呼吸阀设定定压力。力。vP2：储罐允罐允许真空度，即呼吸真空度，即呼吸阀设定真空。定真空。呼吸阀设定真空呼吸阀设定真空呼吸阀设定压力呼吸阀设定压力储罐油气压力储罐油气压力确定确定2023/8/1020四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用用PP1气体从罐内排出气体从罐内排出化工安全设计2024/6/2321四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用影响储罐内油气压力的主要因素有：v向贮罐输出（入）物料时，造成贮罐内压力降低（升高），需要吸入（排出）气体保持贮罐内压力平衡；v由于气候等影响引起贮罐内物料蒸气压增大或减少，造成的呼出和吸入(通称热效应)热效应引起的呼吸气量见下页表；v火灾时贮罐受热，引起蒸发量骤增而造成的呼出。v前三个原因引起的呼吸量叫正常呼吸量，后一个原因引起的呼吸量叫火灾呼吸量。呼吸阀的选择：储罐的正常呼吸量呼吸阀的选择：储罐的正常呼吸量紧急泄压阀的选择：储罐的火灾呼吸量紧急泄压阀的选择：储罐的火灾呼吸量2023/8/1021四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用影响用影响储储罐内油气罐内油气压压力的主力的主化工安全设计2024/6/2322四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用v当罐内油气当罐内油气压力低于力低于储罐罐设计的允的允许真空真空压力力（即（即呼吸呼吸阀设定真空定真空）时，大气，大气压力力顶开真空开真空阀盘，向罐内，向罐内补入空气，使入空气，使压力不再下降，以免油力不再下降，以免油罐抽罐抽瘪，此，此时压力端力端处于关于关闭状状态。当罐内气体。当罐内气体空空间的的压力超力超过油罐允油罐允许压力（即力（即呼吸呼吸阀设定定压力力）时，压力力阀被气体被气体顶开，气体从罐内排出，开，气体从罐内排出，使罐内使罐内压力不再上升，此力不再上升，此时真空端真空端处于关于关闭状状态。呼吸阀设定真空呼吸阀设定真空呼吸阀设定压力呼吸阀设定压力储罐油气压力储罐油气压力确定确定2023/8/1022四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用当罐内油气用当罐内油气压压力低于力低于储储罐罐化工安全设计2024/6/2323四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用v呼吸量的计算（API2000）：储罐的总吸入量：V吸入量=V热效应（吸入）+V泵出量0.94储罐的总呼出量：当物料闪点37.8 V呼出=V热效应（呼出）+V泵进量2.02当物料闪点37.8V呼出=V热效应（呼出）+V泵进量1.01v根据流量曲线选择合适的呼吸阀2023/8/1023四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用呼吸量的用呼吸量的计计算（算（API2化工安全设计2024/6/23242023/8/1024化工安全设计2024/6/2325四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用例：有一个地表圆拱形储罐，无保温，设计压力为+20/-5mbar,体积为20000m3，进出料量为1000m3/h。排放大气，试选择一全天候呼吸阀。2023/8/1025四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用例：有一个地表用例：有一个地表圆圆拱形拱形储储化工安全设计2024/6/2326四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用1、针对典型的API650储罐，设计压力为+20/-5mbar时，按照10%超压可知：呼吸阀的设定压力/设定真空为：+15/-4.5mbar2、计算储罐的呼吸量：假定物料的闪电37.8V吸入量=V热效应（吸入）+V泵出量0.94 =1877+10000.94=2817m3/hV呼出=V热效应（呼出）+V泵进量1.01=1126+10001.01=2127m3/h3、根据流量曲线选择合适的呼吸阀2023/8/1026四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用用1、针对针对典型的典型的API6化工安全设计2024/6/2327三、呼吸阀的设计三、呼吸阀的设计v呼吸阀应安装在储罐气源的最高点，并保证提供储罐呼吸最直接和最大的通道。v对于立式罐，通常呼吸阀应尽量安装在罐顶中央顶板范围内。v对于罐顶需设隔热层的储罐，可安装在梯子平台附近。v当需要安装两个呼吸阀时，他们与罐顶中心应对称分布。2023/8/1027三、呼吸三、呼吸阀阀的的设计设计呼吸呼吸阀应阀应安装在安装在储储罐气源罐气源化工安全设计2024/6/2328四、呼吸阀的选用四、呼吸阀的选用1、按照呼吸阀在单位时间内的通气量来选择呼吸阀的尺寸及数量。进出油罐的最大流量/(m3/h)5051-100101-150151-250251-300301-500501-700呼吸阀规格/个DN180110011501200125022002250表表4.呼吸阀选择呼吸阀选择根据油罐单位时间内收发油根据油罐单位时间内收发油品流量确定选择的呼吸阀数品流量确定选择的呼吸阀数目和规格目和规格2023/8/1028四、呼吸四、呼吸阀阀的的选选用用1、按照呼吸、按照呼吸阀阀在在单单位位时时化工安全设计2024/6/2329谢谢！请指正。谢谢！请指正。2023/8/1029谢谢谢谢！请请指正。指正。