呼吸阀的分类、技术要求和选型指南

发布于: 2025-07-03 15:00
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1.呼吸阀的作用

呼吸阀是保护储罐不受超压或真空破坏的安全泄放装置。呼吸阀同时还能减少罐内介质蒸发损失,从源头减少储罐VOCs排放。

 

2.呼吸阀的分类

T/CASEI 026-2023 《在役立式圆筒形钢制焊接储罐安全附件检验技术规范》对呼吸阀进行了如下分类

2.1根据压力端(呼)和真空端(吸)的排列方式,呼吸阀分为并列式和同轴式。

压力端与真空端平行排列的是并列式呼吸阀,压力端和真空端上下同轴排列的是同轴式呼吸阀。

2.2根据压力设定方式呼吸阀分为重力加载式、弹簧加载式、液体加载式和先导式呼吸阀。四种型式的压力设定方式和压力范围见表1所示:

 

表1 呼吸阀压力设定方式和范围

以上四类呼吸阀的结构示意图见下:

2.3根据呼、吸的功能分为:单呼阀、单吸阀、呼吸阀。仅有呼气功能的称为单呼阀,仅有吸气功能的称为单吸阀,具有呼、吸双重功能的称为呼吸阀。单呼阀通常使用在罐顶油气收集管线上。

2.4阻火呼吸阀
2.4.1 什么时候呼吸阀应设置阻火器?
GB/T20801.6第5.2条要求,可燃液体常压和低压储罐,以及液体烃,LNG等低温罐的通气口和呼吸阀,应设置阻火器。

 

2.4.2 呼吸阀应设置什么阻火器?
GB/T 50759 《油气回收处理设施技术标准》第5.1.7条要求,储罐呼吸阀应设置耐烧爆燃型阻火器。

 

2.4.3 阻火呼吸阀的阻火器应设置在什么位置?
SY/T0511《立式圆筒形钢制焊接储罐附件》第6.4.14条要求,呼吸阀的阻火器应设置在大气侧。重力加载阻火呼吸阀分为同轴一体式和并列一体式两种结构。

同轴一体式阻火呼吸阀呼出和吸入通道共用一个阻火器,阻火器一旦被堵塞(比如雨水,或呼出气体带水汽、含颗粒状杂质),储罐呼吸将受影响。并列一体式阻火呼吸阀的呼出和吸入端分别设置阻火器,避免因一侧阻火器被堵塞,影响储罐呼吸。

 

2.5特殊应用场合的阻火呼吸阀

2.5.1防凝固一体式阻火呼吸阀
防凝固型呼吸阀使用在易凝固介质(如重油、蜡油、渣油和沥青)储罐。呼吸阀采用全方位无死角热夹套(包括顶盖、法兰),夹套内通入工作介质(如高温蒸汽)避免介质在阀体内壁上凝固;同时采用锥形阀罩,避免介质在阀盘上凝固堆积;采用全金属密封技术,耐300℃高温;采用高温阻火器,保证阻火安全
                        图10 防凝固一体式阻火呼吸阀示意图
2.5.2 防冰冻、防结晶、防聚合一体式阻火呼吸阀
此类阻火呼吸阀使用在寒冷地区的储罐,或易结晶、易聚合的介质(如醋酸、苯酚、苯乙烯等)介质。液体加载式呼吸阀是自力式防冰冻、防结晶、防聚合一体式阻火呼吸阀,因采用动态式膜片结构,膜片上方加载防冻液体(比如乙二醇/水混合物),能够避免结晶物、聚合物和结冰在阀盘和阀座口堆积造成的呼吸失效;同时,这种结构本身就是“动态阻火器”,无需设置干式阻火器即能达到阻火器效果,从根本上解决了阻火器堵塞的问题。

3.呼吸阀的性能参数

呼吸阀主要技性能参数是:设定开启压力(也称整定压力)、全开启压力、超压值、回座压力、泄漏量、通气量等。

 

3.1设定开启压力

是呼吸阀开启的压力。

3.2全开启压力

是呼吸阀阀盘全开启时的压力。

3.3超压值

超压值是呼吸阀从开启到达到全开启需要的压力增值。超压值一般用压力增值和设定开启压力的百分比表示。采用低超压值10%的呼吸阀,可以提高呼吸阀设定开启压力(整定压力),减少呼吸阀开启频率,减少呼吸阀的排放。

3.4回座压力

回座压力是指呼吸阀开启后重新密封的压力值。

3.5泄漏量

T/CASEI 026-2023 《在役立式圆筒形钢制焊接储罐安全附件检验技术规范》表C.1和C.2对泄漏量进行了规范。

3.6通气量

SY/T0511《立式圆筒形钢制焊接储罐附件》要求,呼吸阀应进行通气量试验并提供呼吸阀通气量图。阻火呼吸阀应整体进行通气量测试。

 

4. 呼吸阀的选型和材质要求

 

4.1选型步骤

4.2内件材质和密封方式
(1) 呼吸阀内件(如阀盘、阀座、导向杆等)应选用不锈钢。
(2) 呼吸阀阀盘应采用不锈钢金属面硬密封、FEP密封方式(不适用于操作温度超过60℃,以及储罐正常操作压力超过15kPa)。
 

5.最新安全和环保标准下呼吸阀的技术要求

 

5.1安全要求

(1)GB/T20801.6《压力管道规范 工业管道 第6部分:安全防护》第5.1.1要求“阻火器产品和应用应符合ISO16852和PD CEN/TR16793等相关标准的规定。

阻火呼吸阀应取得ATEX型式认证,包含型式试验证书和生产过程质量体系证书。型式认证机构应是国际电工组织官网www.iecex.com上认可的资质机构。

(2)GB/T 50759 《油气回收处理设施技术标准》第5.1.7要求,储罐呼吸阀应设置耐烧(2h)大气爆燃型阻火器。

(3)超压值要求

SY/T0511《立式圆筒形钢制焊接储罐附件》要求呼吸阀全开压力不应大于1.1倍整定压力,即呼吸阀的超压值不应大于10%。呼吸阀的超压值,应经过政府机构部门(如生态环境部)的技术评估和认证。

 

5.2环保要求

泄漏量要求:国务院《空气质量持续改善行动计划》国发[2023]24号文,鼓励储罐适用低泄漏的呼吸阀。T/CASEI 026-2023 《在役立式圆筒形钢制焊接储罐安全附件检验技术规范》表C.2规范了超低泄漏量技术要求

 

 以上泄漏量技术指标,应经过政府机构部门(如生态环境部)的技术评估和认证。

转载:VOCs前沿

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