储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养

◇ 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀在安全中的关键作用

呼吸阀，作为储罐安全的重要组件，其作用不可忽视。根据国家标准《石油化工企业设计防火标准》（GB 50160-2018）的规定，甲、乙类液体的固定顶罐必须配备阻火器和呼吸阀，以确保储罐的安全运行。呼吸阀在储罐安全中扮演重要角色，通过维持储罐气压平衡和减少介质挥发，确保储罐安全运行，符合国家相关标准。呼吸阀不仅能维持储罐的气压平衡，防止其在超压或真空状态下受损，还能有效减少罐内介质的挥发和损耗，满足储罐大小呼吸的通气需求。

呼吸阀在储罐系统中的作用至关重要。根据SHT 3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》和GB 50160-2008《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》的规定，呼吸阀必须安装在以下类型的储罐上：

储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐；



采用氮气或其他惰性气体进行密封保护的储罐。


呼吸阀的安装旨在确保储罐系统的安全性和环境保护，同时提升物料储存的经济效益。通过恰当的选择、安装及维护，可以充分发挥其优势，降低潜在风险。具体而言，呼吸阀的作用体现在以下几个方面：

保护储罐免受超压和真空的损害：呼吸阀能够自动调节储罐内外的压力差，从而确保储罐在正常操作过程中不会因压力过高或过低而受损，进而防止结构性损坏如罐体鼓包或塌陷。
减少挥发性介质的泄漏：挥发性介质在温度变化时会出现膨胀或收缩，导致压力波动。呼吸阀能迅速响应并调节这些压力变化，有效减少介质蒸发和泄漏，降低环境污染。
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使用，进一步降低储罐内介质的蒸发损失，同时防止外界空气侵入，保持物料质量并防止化学反应。
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。与阻火器配套使用的呼吸阀能有效预防因火花或火焰引发的介质点燃事故，确保储罐安全。



 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养的结构与工作原理

呼吸阀作为储罐系统中的重要组成部分，其结构与设计必须严格遵循SY/T 0511-2010标准。其结构示意图如下：
储罐呼吸阀，这一关键的安全附件，被广泛应用于储存易挥发液体（例如石油、化学品等）的固定顶储罐上。其核心功能在于维持储罐内外的压力平衡，从而防止因压力波动导致的储罐变形或损伤，同时还有助于减少储罐内液体的挥发损耗。呼吸阀的工作机制可概括为两大方面：

首先，当储罐内温度上升，罐内气体因体积膨胀而压力升高时，呼吸阀会自动启动，释放出多余的压力，此过程被称为“排气"或“呼吸"，旨在避免储罐因过度压力而受损。

其次，若储罐内温度下降，罐内气体随之收缩、压力降低时，呼吸阀同样会打开，允许外部空气进入储罐，以弥补真空度的不足，防止储罐因过度真空而塌陷。这一过程则被称为“吸气"。



呼吸阀的呼出与呼入压力设定

在常规情况下，常压储罐的稳定操作压力大约维持在500Pa(G)左右，其设计压力范围则通常设定在-500Pa至2000Pa(G)之间。参照表1，对于这类常压储罐，我们通常推荐选用C级呼吸阀，其呼气压力设定为980Pa。这样的设定既能有效地减少储罐内易挥发物料的逸散损失，同时也能确保储罐不会面临超压的风险。
必须留意的是，当呼吸阀的排气端管线较长或存在较大气体流动阻力，亦或是吸阀排气端管线有液封导致系统背压增大时，应选用呼出压力较低的呼吸阀。这是因为储罐的最大操作压力是呼吸阀设定呼出压力与呼出管网系统背压之和，还需考虑呼吸阀结构特性带来的延迟起跳超压因素。唯有确保上述总和不超过储罐的正压设计压力，才能有效防范储罐超压鼓罐的风险。

相反，若呼吸阀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时，则宜选择呼出压力较高的E级呼吸阀，以抵消风机的抽负效应。这样不仅能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。同时，鉴于储罐通常设计的耐负压值为-500Pa，将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罐。



 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀呼吸量计算

根据《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2014的相关规定，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运作。此外，通气管或呼吸阀的通气量必须满足一系列条件，包括液体出罐时的最大出液量所造成的空气吸入量、液体进入固定顶储罐时的气体呼出量，以及因大气温度变化导致的罐内气体收缩和膨胀。具体计算时，应参照相关规范和标准，确保呼吸阀的呼吸量得到准确控制。




 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀的选用

在确定了呼吸量Q(m3/h)之后，结合气体的流速u在3~5m/s的考虑，可以利用公式d=81V5u-5来计算呼吸阀进出口管径。经过向上圆整，选择适当的阀门尺寸。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。同时，也要结合呼吸阀的工作温度来选择。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。最终，根据呼吸阀的尺寸与工作温度，选出设计工况的呼吸阀。



◇ 呼吸阀的结构与工作原理

呼吸阀通过其的结构和工作原理来发挥其保护作用。呼吸阀安装于罐顶，通过阀盘和加重块调节罐内压强，实现压力平衡，自动控制气体流通。它安装在灌顶，自动控制储罐内外气体的流通，通过阀盘（有时配合加重块）的重量来调节罐内的呼气压力和吸入真空度。当罐内压力超过允许值时，压力阀会打开，混合气从罐内逸出，从而防止压力进一步升高；而当真空度超过允许值时，真空阀会打开，吸入空气以维持储罐的压力平衡。通过这种方式，呼吸阀在一定程度上降低了介质的蒸发损耗。

◇ 呼吸阀的选择与维护

在选择呼吸阀时，需要综合考虑介质收发作业时的最大排量，以及储罐结构本身的允许值。根据介质流量和罐体要求选择呼吸阀型号与规格，定期检查呼吸阀状态以确保其正常运作。此外，呼吸阀的直径也是选择的重要依据，直径大于250mm的呼吸阀可选用两个不超过250mm的呼吸阀进行替代。在维护方面，需要定期检查呼吸阀的工作状态，确保其能够正常启闭，从而发挥其应有的保护作用。



02 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀的技术参数与标准

◇ 呼吸阀主要技术参数

呼吸阀主要技术参数包括：操作压力范围：+355Pa至-295Pa、+1750Pa至-295Pa、+980Pa至-295Pa，以及特殊压力等级。 材质选项：HT、20#、Q235、304、304L、316、316L等，满足不同使用需求。 防爆等级：符合BS5501:HA、IIB、IIC标准，确保安全性能。 密封件材质：采用聚四氟乙烯，具有优异的密封性能。 法兰标准：遵循HG20592-97、SH、GB、JB/T81-94等行业标准，确保互换性与安全性。 规格范围：DN50至DN350，满足不同储罐尺寸的需求。



◇ 呼吸阀的选择参考表

依据流量选择合适规格机械呼吸阀，确保安全与适用性。储罐收发介质流量（m³/h）与所需呼吸阀数及规格的对应关系如下：当储罐收发介质流量在6至100m³/h之间时，推荐选择DN50规格的呼吸阀。当储罐收发介质流量超过100m³/h，且在101至150m³/h之间时，建议选用DN100规格的机械呼吸阀。以此类推。

◇ 制造与检测标准

参照行业标准确保产品质量，严格检测保证呼吸阀使用性能。制造标准参照SY7551（石油储罐呼吸阀）及GB5908等相关标准，确保产品质量。检测方面，严格按照行业标准进行验收，保证每一件产品的性能与质量。储罐呼吸阀，这一与阻火器协同工作的通气通风装置，被广泛应用于甲、乙、丙类液体储罐的顶部。它不仅是维护储罐安全的关键附件，更在保护环境方面发挥着至关重要的作用。该装置由压力阀和真空阀巧妙组合而成，旨在确保油罐的密闭性，进而减少油品的蒸发损耗。同时，它还能自动调节油罐内外的压力平衡，确保储罐的安全稳定运行。此外，优质的呼吸阀更是实现储罐VOCs源头减排的重要设备。



02 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀的检查要点

△ 检查的关键点

在进行储罐呼吸阀的检查时，需要关注几个关键点，以确保其正常工作和安全性。首先，要检查呼吸阀的外观，包括阀体、阀盘等部件是否有损坏或腐蚀现象。其次，需要确认呼吸阀的安装是否牢固，是否存在松动或脱落的风险。此外，还应检查呼吸阀的工作状态，例如阀门的开启和关闭是否灵活，是否存在卡滞或泄漏的情况。最后，还要定期对呼吸阀进行维护和保养，以确保其长期稳定运行。通过这些检查和维护措施，可以及时发现并解决潜在问题，保障储罐的安全与环保性能。



△ 常见故障

呼吸阀的常见故障包括漏气、卡死、粘结、堵塞、冻结以及压力阀和真空阀常开等。漏气通常由于呼吸阀与阀盘的接触面锈蚀或划伤、阀盘或阀座变形，以及阀盘导杆倾斜等原因造成。卡死问题多因呼吸阀安装不当、油罐变形导致的阀盘导杆歪斜，或阀杆锈蚀，使阀座在导杆上活动受限，导致阀盘卡在导杆某处。黏结现象则是由于油蒸气、水分与阀盘、阀座、导杆上的尘土等杂物混合，发生化学物理变化，导致这些部件逐渐黏结在一起。堵塞往往是因为机械呼吸阀长期未保养使用，使得尘土、锈渣等杂物在呼吸阀或呼吸管内沉积，或因蜂、鸟等在呼吸阀口筑巢造成堵塞。呼吸阀冻结则是因为气温变化，空气中的水分在呼吸阀的各个部件上凝结成冰，影响阀门的正常开启。



△ 定期检查要点

定期检查要点包括仔细察看呼吸阀是否存在常开、漏气、卡死、粘结、堵塞、冰冻或生锈等异常现象。严密监控密封衬垫是否发生漏气，一旦发现，应立即进行更换。确保阀盘能够顺畅转动，无卡死现象，以保证其灵活性。细致检查阀体封口网，观察是否有冰冻、堵塞情况，以及网上是否附着灰尘或污垢，确保其清洁。对阀盘、阀座、导杆、导风弹簧等金属部件进行生锈和积垢检查，如发现可用煤油进行清洗，以保持其良好状态。在储罐进行物料进出作业时，需密切关注呼吸阀的运行状况，确保其处于正常工作状态。呼吸阀需每年进行一次定期校正，校正过程应遵循SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分 呼吸阀》中的相关规定。



03 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养检验与维护保养

△ 规范与要求

《常压储罐完整性管理》（GB/T37327-2019）中明确指出，常压储罐所配备的呼吸阀，其检验工作至少应每年进行一次，以确保其正常运作。在实施呼吸阀检验之前，需仔细审查一系列相关资料，包括：呼吸阀的产品型号、操作压力等级；其制造日期、产品合格证、安装日期以及竣工验收文件；还有运行周期内的在线检查记录，以及历次的定期检验报告。通过这些资料的审查，可以全面了解呼吸阀的使用状况和历史记录，为检验工作提供有力支持。

△ 检验内容与标准

呼吸阀的检验工作应涵盖外观检查、开启压力测试、通气量测量以及泄漏量试验等多个方面。这些检验内容旨在全面评估呼吸阀的性能状况，确保其在使用过程中能够发挥应有的作用。呼吸阀的外观应保持完好，无明显的锈蚀、泄漏或杂物堵塞现象。这是呼吸阀能够正常运作的基本前提，也是保障储罐安全的重要环节。呼吸阀的开启压力、通气量以及泄漏量等性能指标，应严格按照设计要求进行测试和评估。这些指标的合格与否，直接关系到呼吸阀的使用效果和储罐的安全性。

△ 安全操作与维护

《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》中也明确规定了企业对储罐呼吸阀等安全附件的管理要求。企业应按照规范设置这些安全附件，并定期进行检查或检测，同时填写相应的检查维护记录。这些措施旨在及时发现并消除安全风险隐患，确保企业的安全生产。特别是安全阀，需要每年至少委托具备资格的检验机构进行一次全面的检验与校验。呼吸阀与液压安全阀的底座必须安装阻火器，以增强其安全性。对于呼吸阀与液压安全阀，冬季应每月至少进行两次检查，并每年进行一次校验，以确保其性能稳定。同时，阻火器每季度也需进行检查，确保其阻火层完好无损，无油泥堵塞现象。此外，液压安全阀的油位需符合要求，油质也必须合格。



03 储罐呼吸阀规范与要求检验与维护保养呼吸阀的使用与维护指南

详细步骤与周期检查，处理常见故障如漏气、堵塞等，保障呼吸阀正常开启和关闭。

在使用过程中，需要注意一些常见故障：

1. 漏气：这通常是由于阀与阀盘接触面锈蚀、硬物划伤，或是阀盘、阀座变形以及阀盘导杆倾斜所致。

2. 卡死：常见于呼吸阀安装不当、油罐变形导致的阀盘导杆歪斜，或阀杆锈蚀，使得阀座在导杆上活动不畅，从而将阀盘卡在导杆某处。

3. 粘结：由于蒸气、水分与沉积在阀盘、阀座、导杆上的尘土等杂物混合发生化学反应，长时间后导致阀盘与阀座或导杆粘结。

4. 堵塞：长期未保养的机械呼吸阀，其内部及呼吸管内会沉积尘土、锈渣等杂物，甚至蜂或鸟在呼吸阀口筑巢，都会造成呼吸阀堵塞。

5. 冻结：因气温变化，呼吸阀的阀体、阀盘、阀座和导杆等部位会凝结空气中的水分进而结冰，影响阀的正常开启。

遵循这些检查周期和维护措施，能够确保呼吸阀的安全性能得到持续保障。在例行巡检和每次作业时，都必须从外观和现象上加强检测分析，及时发现并解决这些问题。