常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算

一、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算的设置目的与要求

在SHT 3007-2014石油化工储运系统罐区设计规范中，明确指出了呼吸阀的设置目的与要求。呼吸阀作为储罐的重要组成部分，其设置旨在确保储罐在各种工况下的安全运行。通过呼吸阀的合理配置，可以有效地控制储罐内部的压力变化，防止因压力波动而引发的安全事故。同时，规范还对呼吸阀的安装位置、尺寸选择以及维护管理等方面提出了具体要求，以确保其能够稳定、可靠地发挥其应有的作用。
5.1.3 根据GB 50160-2008石油化工企业设计防火标准（2018年版）的规定，以下类型的储罐通向大气的通气管上必须设置呼吸阀：
a) 用于储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐；
b) 采用氮气或其他惰性气体进行密封保护系统的储罐。
6.2.19 甲B、乙类液体的固定顶罐应设置阻火器和呼吸阀；若储罐采用氮气或其他气体进行气封，则还需增设事故泄压设备。呼吸阀的安装旨在保障储罐系统的安全与环保，同时提升物料储存的经济性。通过合理选择、安装及维护呼吸阀，可充分发挥其优势，降低潜在风险。呼吸阀的功能包括：

（1）维持储罐压力稳定：呼吸阀能自动调节储罐内外压力差，确保储罐在正常操作中免受超压或真空损害，从而防止罐体结构变形。

（2）减少介质泄漏：挥发性介质在储罐内随温度变化而膨胀或收缩，产生压力波动。呼吸阀可迅速响应，调节这些压力变化，降低介质蒸发和泄漏，从而减轻对环境的影响。

（3）与气封系统协同作用：呼吸阀可与氮封或其他气体封闭系统结合，进一步减少介质蒸发损失，并阻止外界空气侵入，确保物料品质，防止化学反应。

（4）配合阻火器确保安全：阻火器用于防止外部火焰通过呼吸阀进入储罐。呼吸阀与阻火器联用，可有效预防因火花或火焰引发的储罐内介质点燃，确保安全生产。

二、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算的构造与工作原理

呼吸阀作为甲B、乙类液体固定顶罐的重要安全设备，其结构与工作原理对于保障储罐系统的安全至关重要。呼吸阀通常由阀体、阀盘、弹簧等部件组成，通过这些部件的巧妙配合，实现了对储罐内外压力的自动调节。当储罐内部压力超过设定值时，呼吸阀会打开，释放压力；而当压力低于设定值时，则会闭合，保持储罐的稳定。这种精确的工作原理，使得呼吸阀成为维护储罐安全、环保和经济性的关键设备。

防爆阻火呼吸阀集成多重安全机制，保障储罐在易燃易爆环境下的稳定运行。该装置在普通阻火呼吸阀基础上增加防爆设计，阀体采用防爆外壳，内部运动部件采用无火花材料（如铜合金或不锈钢），防止机械摩擦产生点火源。阻火芯采用不锈钢多层波纹板，具备高淬熄效率，符合GB 13347与IEC 60079标准。同时，阀体内部设置压力释放通道，防止因内部燃烧导致壳体破裂。

制造工艺上，防爆阻火呼吸阀普遍采用全焊接结构，焊缝通过X射线检测，确保密封性。关键部件如阀盘、阀杆采用高精度加工，配合自润滑轴承，减少摩擦。部分型号集成温度传感器与无线通信模块，实现运行状态远程监控，符合防爆区域无线设备安全规范。

该产品在石化、化工、LNG等高风险行业广泛应用，尤其适用于存在可燃气体泄漏风险的场所。其防爆等级通常达到Ex d IIB T4及以上，具备在-40℃~150℃宽温区稳定工作的能力。同时，支持多种安装方式（垂直、水平），适应不同储罐结构。

结合工业安全升级趋势，防爆阻火呼吸阀凭借其多重防护机制与智能化监控能力，成为高风险储罐系统的重要安全组件，推动行业向本质安全方向发展。

1. 呼吸阀产品必须满足SY/T 0511-2010标准的规定，其详细结构可参考以下示意图：

2. 储罐呼吸阀，作为安装在储存易挥发液体如石油、化学品等的固定顶储罐上的重要安全附件，其核心作用是维持储罐内外的压力平衡。它能够有效防止储罐因压力波动而变形或受损，同时降低储罐内液体的挥发损耗。该呼吸阀的工作原理涵盖两个方面：一是压力释放，当储罐内温度上升导致气体体积膨胀、压力升高时，呼吸阀会自动开启，释放多余压力，避免储罐过压；二是真空吸入，相反情况下，呼吸阀会打开以允许外部空气进入，从而防止储罐因真空度过高而塌陷。此外，呼吸阀的呼出和呼入压力的确定也是关键环节，通常，常压储罐的操作压力维持在约500Pa(G)，设计压力范围为-500Pa至2000Pa(G)。根据相关标准，常压储罐一般选用C级呼吸阀，其呼气压力设定为980Pa，这一设计既利于减少易挥发物料的损失，又确保了储罐的安全。
   必须留意的是，若呼吸阀的排气端管线过长，导致气体流动阻力增大，或吸阀排气端管线存在液封，使得呼吸阀排气端系统背压升高，那么此时应选用呼出压力较低的呼吸阀。因为储罐的操作压力等于呼吸阀的设定呼出压力与呼出管网系统的背压之和（包括动背压和静背压），同时还要考虑呼吸阀结构特性可能导致的延迟起跳超压。只有确保上述总和不超过储罐的正压设计压力，才能有效避免储罐因超压而鼓胀的风险。

相反，若呼吸阀的排气端管线直接与风机入口相连，且风机对呼吸阀排气管网产生抽吸作用，使得管网压力降低甚至出现负压，那么则应选用呼出压力较高的E级呼吸阀，以抵消风机的抽负效应。这样不仅有助于减少储罐内物料的挥发损失，还能确保储罐免受负压风险的影响。此外，通常储罐设计的耐负压值为-500Pa，因此将储罐吸阀的负压吸入压力设置为常规的-295Pa，即可有效防止储罐因负压而憋胀。

三、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算呼吸量计算

在执行《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2014标准时，我们需要对呼吸阀的呼吸量进行精确计算。这一计算不仅关系到储罐的正常运行，还影响到整个系统的安全与效率。通过合理的呼吸量计算，我们可以确保呼吸阀在各种工况下都能稳定工作，从而保障储罐的安全与稳定。
5.1.4 呼吸阀的排气压力必须小于储罐的设计正压力，而进气压力则应高于储罐的设计负压力，以确保呼吸阀的正常工作。
5.1.6 通气管或呼吸阀的通气量必须足够，以应对各种情况下的呼出与吸入需求。具体来说，它不得小于以下各项呼出量或吸入量之和：
a) 液体出罐时的出液量所导致的空气吸入量，该量应基于液体出液量进行考虑。
b) 液体进入固定顶储罐时所产生的罐内液体气体呼出量。对于闪点(闭口)高于45℃的液体，该量应按进液量的1.07倍计算；而对于闪点(闭口)低于或等于45℃的液体，则应按进液量的2.14倍计算。此外，当液体进入采用氮气或其他惰性气体密封保护系统的内浮顶储罐时，罐内气体呼出量也应按进液量进行考虑。
c) 因大气温降导致的罐内气体收缩所吸入的空气量和因大气温升导致的罐内气体膨胀所呼出的气体量，这些量宜参照表5.1.6来确定。

四、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算的选用

在确定了呼吸量Q(m3/h)后，结合气体的流速u在3~5m/s的考虑范围，可以利用公式d=18.81V0.5u-0.5来计算呼吸阀的进出口管径。经过向上圆整，最终选择合适的阀门尺寸。特别需要注意的是，当呼吸阀与阻火器联合使用时，必须考虑阻火器的压降影响。

市场上常见的呼吸阀规格连接法兰公称通径DN有：50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm以及350mm等多种选择。同时，还需要根据呼吸阀的工作温度进行选择。呼吸阀可分为全天候型与普通型，前者适用范围为-30℃~60℃，型式代号为Q；后者适用操作温度为0℃~60℃，型式代号为P。综合考虑呼吸阀的尺寸与工作温度，才能选出设计工况需求的呼吸阀。呼吸阀由压力阀和真空阀组成，安装于货油舱透气管上，能随货油舱内油气正负压变化而自动启闭，使货油舱内外气压差保持在允许值范围内。当罐内介质的压力在呼吸阀的控制操作压力范围之内时，呼吸阀不工作，保持油罐的密闭性；当往罐内补充介质，使罐内上部气体空间的压力升高，到呼吸阀的操作正压时，压力阀被顶开，气体从呼吸阀呼出口逸出，使罐内压力不在继续增高；罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘。

产品作用

ZFQ-1不锈钢防爆阻火呼吸阀安装在储罐顶部，是解决罐内正压，负压的气体，使罐内的液体进出没有受到阻碍，当外液体输入罐内时有大量的气体往外呼(称正压)。如罐内液体往外输出时罐内必须从外空气吸进罐内(称负压)。如停止工作时呼吸阀自动关闭不会把罐内液气往外泄漏，使罐内的液体质量得到了有利的保障。

适用范围

ZFQ-1不锈钢防爆阻火呼吸阀适用于储存闪点低于 28 ℃的甲类油品和闪点低于 60 ℃的乙类油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、轻柴油、机油、原油等油品及性质相同的化工产品储罐。全天候呼吸阀可与ZGB波纹阻火器配套使用。

常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算操作压力

通气量表

材料代号

主要零部件

外形结构图

常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算主要外形尺寸

常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算常用标准

五、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算的安装与维护

在安装呼吸阀时，需要留意以下几点，以确保其能够正常工作并延长使用寿命：

1. 确认呼吸阀的尺寸与工作温度是否符合设计要求，选择合适的规格进行安装。

2. 遵循制造商提供的安装指南，确保阀门正确安装并紧固可靠。

3. 在安装过程中，要注意保护阀门的密封面，避免损坏或污染。

4. 定期检查呼吸阀的工作状态，包括阀门的开启与关闭是否灵活，以及密封性能是否良好。

5. 维护时，应清除阀门内部的杂质和污垢，保持阀门的清洁与畅通。

通过遵循这些安装与维护要点，可以确保呼吸阀能够稳定、高效地发挥作用，为工艺流程提供可靠的保障。

1. 呼吸阀应安装在储罐顶部的点，这样在储罐内压力发生变化时，气体能顺畅地通过呼吸阀进行交换，从而维持储罐内外的压力平衡。若需安装两个呼吸阀，应进行对称布置，以确保压力的均衡分布，避免发生偏斜。

2. 在氮封储罐上安装呼吸阀时，需确保氮气管路远离呼吸阀接口，且接管深入罐内至少200mm。此举旨在防止氮气直接经由呼吸阀排出，进而维持储罐内的氮封状态，阻止空气的进入，从而减少所存物质的氧化反应。

3. 若使用呼吸阀的地区最冷月份的平均气温低于或等于0℃，则呼吸阀必须采取防冻措施。这是为了防止呼吸阀阀盘因冻结或堵塞而导致储罐排气不畅或补气不足，进而造成储罐低压或超压的潜在风险。

4. 在呼吸阀安装完毕后，为了确保其持续安全运行，应定期进行检修与维护。建议至少每半年检查一次呼吸阀的网面，看是否有堵塞或腐蚀现象。若发现堵塞，应及时清理以保持网面的清洁。同时，尽量每年对呼吸阀进行一次全面检验，以确保其操作压力处于正常范围之内。对于年检不合格的呼吸阀，应立即进行更换，以避免潜在的安全隐患。

5. 为了预防呼吸阀的冻结或凝结，可以采取多种措施。例如，安装加热系统如电加热器、蒸汽伴热线或热水循环系统，以确保呼吸阀及其周边管道的温度始终高于冰点。同时，使用保温材料如保温棉或泡沫材料对呼吸阀和管道进行包裹，以减少热量损失并防止冷凝。此外，选择具有防凝设计的呼吸阀、在低点安装排水装置、定期检查和维护呼吸阀等都是有效的预防措施。在某些情况下，还可以在储罐内加入少量的防冻剂来降低液体的冰点。
   操作优化：通过改进储罐的操作流程，例如减少储罐的频繁周转，可以降低储罐内液体温度的波动，进而减小呼吸阀冻结的风险。

环境监测：利用温度传感器等设备实时监控周围环境温度，一旦发现温度降至冰点以下，即可及时采取相应的预防措施。

六、常压储罐全天候阻火呼吸阀呼吸量计算通气孔及呼吸阀设置注意事项

通气孔的应用：针对挥发性较低、毒性危害程度不高的介质，例如柴油、煤油以及消防水，可采用环形通气孔。此类通气孔通常被设置在拱顶罐罐壁的顶层圈板上，旨在通过自然通风来平衡罐内外的压力。

呼吸阀的应用：对于挥发性强或毒性较高的介质，例如苯、汽油等，则应在罐顶配备呼吸阀。这种呼吸阀常与内浮顶罐一同使用，且可与氮封系统结合，以减少介质蒸发和外界空气的进入，从而维持介质的纯净并防止其氧化。

呼吸阀与通气孔的比较：相较于通气孔，呼吸阀在降低油品损耗和节约物料方面更为有效。这是因为呼吸阀能根据储罐内压力的变化自动开启或关闭，而通气孔则始终保持开启状态，无法有效防止介质的蒸发和泄漏。

需注意的事项：在一个储罐中，不应同时安装呼吸阀和设置通气孔，因为这样会干扰呼吸阀的压力调节功能。通气孔的持续开启将使呼吸阀无法有效地控制储罐内外的压力差，进而影响其使用效果。