儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型

【資料簡介】

儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型

在儲罐選用呼吸閥時，需要確定呼吸閥的口徑及個數，以確保呼吸閥的呼吸量足夠平衡儲罐壓力，呼吸閥口徑選小了或者個數不夠容易導致儲罐壓力失衡，引起危險；呼吸閥的口徑大小與選用個數主要與儲罐進出的最大液體量有關系，與儲罐自身體積大小并無直接關系，當然一般體積大的儲罐需要的呼吸閥口徑就越大，個數也會越多（受到口徑范圍限制，有時需選用多個呼吸閥），結合行業設計標準，我廠將呼吸閥口徑與儲罐進出的最大液體量關系整理如下表：

呼吸閥是一種用于石油、化工、天然氣等行業的低壓保護設備，它可用來保持儲罐壓力始終處于正常狀態，降低儲罐內揮發性液體的蒸發損失，并保持儲罐免受超壓或超真空的破壞，對安全和環保均起到一定的促進作用。根據（ GB50160-2008）石油化工企業設計防火規范的規定，甲B、乙類液體的固定頂罐，應設置阻火器和呼吸閥。

 新型全天候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。

1 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型的作用原理

呼吸閥由壓力閥和真空閥組成，安裝于常壓或低壓儲罐上，能隨罐內正負壓變化而自動啟閉，使罐內外氣壓差保持在允許值范圍內。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。當罐內介質的壓力在呼吸閥的控制操作壓力范圍之內時，呼吸閥不工作，保持罐的密閉性；當向罐內補充介質，使罐內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，使罐內壓力不再繼續增高；當向罐外抽出介質，使罐內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，使罐內的壓力不再繼續下降，罐內與罐外的氣壓平衡，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 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型產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 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。

3 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型呼吸量的確定

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的規定或由計算公式得出。
儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型全天候呼吸閥操作壓力:
A型: +355Pa(+36mmH2O)、-295Pa(-30mmH20)
B型: +980Pa(+100mmH2O)、-295Pa(-30mmH2O)
C型: +1750Pa(180mmH2O)、-295Pa(-30mmH2O)
特殊壓力，根據用戶。
法蘭標準:GB、HG、SH、HGJ、JB、ANSL、JIS等標準。(用戶，請注明壓力等)
檢測標準:按(石油儲罐呼吸閥)SY7511-87、(石油儲罐阻火器阻火性能和試驗方法)GB5908-86等標準進行驗收；或用戶標準。 全天候呼吸閥適用范圍：
全天候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。可與波紋阻火器配套使用。

儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型零部件材料：

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
環境溫度 ℃	-30~60

全天候呼吸閥主要技術參數：

	操作壓力
A	+355Pa (36毫米水柱) -295Pa (30毫米水柱)
B	+980Pa (100毫米水柱) -295Pa (30毫米水柱)
C	1765Pa(180毫米水柱) -295Pa (30毫米水柱)

 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型尺寸結構圖:

公稱通徑 (mm)	安裝尺寸（mm）
	D	K	L	H	n×φ
DN25	115	85	160	165	4×14
DN32	135	100	180	185	4×18
DN40	145	110	190	190	4×18
DN50	160	125	220	220	4×18
DN80	195	160	270	260	8×18
DN100	215	180	310	280	8×18
DN150	280	240	380	330	8×22
DN200	335	295	450	380	12×22
DN250	395	350	520	420	12×22
DN400	565	515	670	520	16×26

 

 

儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型表 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=208.2FA0.82m3/h式中， G為排氣量，m3/h ；F為環境系數(見API2000附錄部分)；A為揮發性液體液面面積，m2。

進出儲罐最大液體量（m³/小時）	選用呼吸閥口徑(mm)*個數
≤25	DN80*1個
26-50	DN100*1個
51-100	DN150*1個
101-150	DN150*2個
151-250	DN200*2個
251-300	DN200*2個
301-500	DN250*2個
501-700	DN300*2個
701-1000	DN300*3個
1001-1500	DN350*3個

注意：罐內介質的閃點≤60℃時，需選用帶阻火功能的呼吸閥；當建罐地區歷年最冷月份平均氣溫有零下時，需對選用的呼吸閥采取防凍措施；根據儲罐每小時進出最大液體量參數來選用呼吸閥是通用的做法，如果進出液體量很小，也可選擇DN80以下規格的呼吸閥，只要呼吸閥的呼吸量滿足實際需求即可。

4 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型的選用

根據 SH/T3007-2014石油化工儲運系統罐區設計規范，及SY/T0511.1-2010石油儲罐附件第1部分：呼吸閥中的規定，呼吸閥規格尺寸的選用原則如下。
使用說明：
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保障。

（ 1）參照規范，按照呼吸閥的通氣量來選擇呼吸閥的規格尺寸及數量。

（ 2）對照呼吸閥制造廠家提供的各種規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 儲罐呼吸閥的呼吸量計算選型結論

呼吸閥是常壓、低壓儲罐中安全附件。通過計算呼吸閥的呼吸量，進而確定呼吸閥的規格和數量。