呼吸閥的計(jì)算及選用
2019-05-08 關(guān)注次數(shù):呼吸閥是一種用于石油、化工、天然氣等行業(yè)的低壓保護(hù)設(shè)備,它可用來(lái)保持儲(chǔ)罐壓力始終處于正常狀態(tài),降低儲(chǔ)罐內(nèi)揮發(fā)性液體的蒸發(fā)損失,并保持儲(chǔ)罐免受超壓或超真空的破壞,對(duì)安全和環(huán)保均起到作用。根據(jù)(GB50160-2008)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定,甲B、乙類液體的固定頂罐,應(yīng)設(shè)置阻火器和呼吸閥。
呼吸閥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(chǔ)罐上,能隨罐內(nèi)正負(fù)壓變化而自動(dòng)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(hù)儲(chǔ)罐氣壓平衡,充分利用儲(chǔ)罐本身的承壓能力來(lái)減少介質(zhì)排放,利用正負(fù)壓閥盤的重量來(lái)控制儲(chǔ)罐的排氣正壓和吸氣負(fù)壓。
當(dāng)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(shí),呼吸閥不工作,保持罐的密閉性;當(dāng)向罐內(nèi)補(bǔ)充介質(zhì),使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力升高,達(dá)到呼吸閥的操作正壓時(shí),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)加高;當(dāng)向罐外抽出介質(zhì),使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力下降,達(dá)到呼吸閥的操作負(fù)壓時(shí),罐外的大氣將呼吸閥的負(fù)壓閥盤頂開,外界氣體進(jìn)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(hù)了儲(chǔ)罐。簡(jiǎn)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(chǔ)罐破裂或被抽癟。
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(shè)計(jì)計(jì)算通常依據(jù)API2000常壓儲(chǔ)罐和低壓儲(chǔ)罐的泄放。確定呼吸量應(yīng)首先對(duì)儲(chǔ)罐可能引起超壓和真空的工況逐一進(jìn)行分析,可分為正常操作,非正常工況和事故工況。
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(chǔ)罐或石油產(chǎn)品儲(chǔ)罐以及地上、地下低溫儲(chǔ)罐。該類儲(chǔ)罐進(jìn)出物料以及熱效應(yīng)所引起的呼吸氣量見表2和表3,遭遇火災(zāi)時(shí),儲(chǔ)罐的緊急排放量按表4的規(guī)定或由計(jì)算公式得出。表物料流出及物料流入呼吸量
對(duì)于設(shè)計(jì)壓力>7KPa(G)或≤103.4KPa(G)的儲(chǔ)罐和容器,當(dāng)揮發(fā)性液體液面面積大于260m2且遭遇火災(zāi)時(shí),總的排氣量可按下式計(jì)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。
呼吸閥的選用根據(jù)SH/T3007-2014石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范,及SY/T0511.1-2010石油儲(chǔ)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。
參照規(guī)范,按照呼吸閥的通氣量來(lái)選擇呼吸閥的規(guī)格尺寸及數(shù)量。
對(duì)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(jí)下呼出或吸入的性能曲線,選用呼吸閥規(guī)格尺寸。
呼吸閥的起跳壓力應(yīng)低于該呼吸閥所在儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力,從而保護(hù)儲(chǔ)罐不受損壞,但應(yīng)高于該儲(chǔ)罐的操作壓力,以確保儲(chǔ)罐的正常操作。
結(jié)論呼吸閥是常壓、低壓儲(chǔ)罐中不可少的安全附件。通過(guò)計(jì)算呼吸閥的呼吸量,進(jìn)而確定呼吸閥的規(guī)格和數(shù)量。
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