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石油化工廠儲罐全天候阻火呼吸閥計算選型 |
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| 詳細介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
石油化工廠儲罐全天候阻火呼吸閥計算選型 常壓、低壓儲罐是石油化工廠中設(shè)備。常壓、低壓儲罐在使用過程中經(jīng)常會由于儲罐內(nèi)液面的改變、或者外界溫度的變化等原因?qū)е聝迌?nèi)氣體膨脹或收縮，儲罐內(nèi)氣相的壓力也隨之波動，氣體壓力的波動極易使儲罐出現(xiàn)超壓或真空的情況，嚴重時會造成儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐。為了防止儲罐出現(xiàn)超壓或負壓等失穩(wěn)狀態(tài)，工藝設(shè)計中通常采用在罐頂安裝呼吸閥的方式來維持儲罐氣壓平衡，確保儲罐在超壓或真空時免遭破壞，保護儲罐安全，并且減少儲罐內(nèi)物料的揮發(fā)和損耗，對安全和環(huán)保均起到一定的促進作用。
1、石油儲罐呼吸閥結(jié)構(gòu)及工作原理：呼吸閥產(chǎn)品應(yīng)符合SY/T0511-1996標準要求，分為普通型和全天候型兩大系列，其操作溫度和代號見表所示：
呼吸閥類型呼吸閥的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，其外形多半呈球型。國外產(chǎn)品有些外形根據(jù)實際需要有桶形、盤形等。呼吸閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是由一個壓力閥盤（即呼氣閥）和一個真空閥盤（即吸氣閥）組合而成的，壓力閥盤和真空閥盤既可并排布置也可重疊布置。其工作原理：當(dāng)儲罐壓力和大氣壓力相等時，壓力閥和真空閥的閥盤和閥座緊密配合，閥座邊上密封結(jié)構(gòu)有“吸附"效應(yīng)，使閥座嚴密不漏。當(dāng)壓力或真空度增加時，閥盤開始開啟由于在閥座邊上仍存在著“吸附"效應(yīng)，所以仍能保持良好的密封。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高到定壓值時，將壓力閥打開，罐內(nèi)氣體通過呼氣閥（即壓力閥）側(cè)排人外界大氣中，此時真空閥由于受到罐內(nèi)正壓作用處于關(guān)閉狀態(tài)。反之當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到一定真空度時，真空閥由于大氣壓的正壓作用而打開，外界的氣體通過吸氣閥（即真空閥）側(cè)進入罐內(nèi)，此時壓力閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在任何時候，壓力閥和真空閥不能同時處于打開的狀態(tài)。當(dāng)罐內(nèi)壓力或真空度降到正常操作壓力狀態(tài)時，壓力閥和真空閥處于關(guān)閉狀態(tài)，停止呼氣或吸氣過程。
2、呼吸閥呼出與吸入壓力的確定 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的呼吸閥，其操作壓力范圍通常分為３ 級：（-30～＋36mmH2O），Ｂ級（-30～＋100mmH2O），Ｃ級（-30～＋180mmH2O），呼出與呼入壓力見表２所示。
當(dāng)溫度一定時，揮發(fā)性液體的飽和蒸汽壓是相應(yīng)確定的，若儲罐呼吸閥設(shè)定的呼出壓力低，則儲罐內(nèi)揮發(fā)性液體的氣相分率相對較大，導(dǎo)致液體相對容易揮發(fā)，通過呼吸閥排出而損耗掉，若儲罐呼吸閥設(shè)定的呼出壓力高，則儲罐需要承受的壓力就高，由于呼吸閥本身的結(jié)構(gòu)特點導(dǎo)致其有可能會延遲起跳，這樣有可能會導(dǎo)致儲罐承受超壓風(fēng)險，從而發(fā)生鼓罐事故。 一般情況下常壓儲罐的正常操作壓力維持在500pa（G）左右，其設(shè)計壓力通常為-500Ｐａ～2000pa（G）。對應(yīng)表２可知，常壓儲罐通常選用Ｂ級的呼吸閥，呼氣壓力為980pa，這樣既可以減少儲罐中易揮發(fā)物料的損失，又可以避免儲罐出現(xiàn)超壓的風(fēng)險。必須要注意的是如果呼吸閥排氣端管線較長，氣體流動阻力較大或吸閥排氣端管線有液封，導(dǎo)致呼吸閥排氣端系統(tǒng)背壓較大，此時就需要選擇呼出壓力相對較低的呼吸閥，因為儲罐的最大操作壓力等于呼吸閥的設(shè)定呼出壓力加上呼出管網(wǎng)系統(tǒng)的背壓（動背壓＋靜背壓），還要考慮呼吸閥結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致的延遲起跳超壓，只有上述加和值小于儲罐的正壓設(shè)計壓力，這樣才能避免儲罐出現(xiàn)超壓鼓罐的風(fēng)險。反之如果呼吸閥排氣端管線直接接到風(fēng)機入口，風(fēng)機對呼吸閥排氣管網(wǎng)有抽吸作用，導(dǎo)致呼吸閥排氣端管網(wǎng)壓力降低，甚至為負壓，此時就需要選擇呼出壓力相對較高的Ｃ級的呼吸閥，來抵消風(fēng)機的抽負作用以減少儲罐內(nèi)物料的揮發(fā)損失，保證儲罐免受負壓風(fēng)險。同時由于通常情況下，儲罐設(shè)計的耐負壓值為-500pa，故儲罐呼吸閥的負壓吸人壓力設(shè)置成常規(guī)的-295pa是可以保證儲罐免受負壓而憋罐的。
二、石油化工廠儲罐全天候阻火呼吸閥計算選型主要技術(shù)參數(shù)：
三、石油化工廠儲罐全天候阻火呼吸閥計算選型零部件材料：
3、呼吸閥呼吸量的確定其在正常狀態(tài)下起密封作用以防止儲罐內(nèi)氣體泄出只有在下列條件下呼吸閥才開始工作：
石油化工廠儲罐全天候阻火呼吸閥計算選型表３儲罐熱呼吸通氣需要量
4、呼吸閥的進出口規(guī)格尺寸的確定根據(jù)設(shè)置呼吸閥具體場合的工況條件，參照上述呼吸閥 呼吸量的計算方法，通過計算確定呼吸閥的呼吸量；再對照呼吸閥制造廠家提供的不同規(guī)格的呼吸閥在各種壓力等級下呼出或吸入的性能曲線，即可選出滿足要求的呼吸閥的規(guī)格尺寸。但是在工藝設(shè)計中有時并沒有廠家的呼吸閥性能曲線，此時就需要化工工藝設(shè)計人員通過工藝計算得出呼吸閥進出口的規(guī)格尺寸。我們通過多年的設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)出呼吸閥進出口規(guī)格尺寸的計算方法：
⑴.按照本文章節(jié)３中介紹的吸閥呼吸量的計算方法計算出呼吸閥的呼吸量Ｖ（ｍ３／ｈ）； ⑵.呼吸閥進出口管線的氣體流速不宜太高，以免流體阻力降較大，導(dǎo)致呼吸閥補氣不及或排氣不暢，通常呼吸閥進出口管線氣體的流速選擇Ｕ＝3-5ｍ／ｓ；
⑴.呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂部的最高點。理論上講，從降低蒸發(fā)損耗和其它的排氣觀點考慮，呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐氣相空間的最高點，以便順利地提供通向呼吸閥最直接和最大的通道"， |
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