化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護儲罐中的呼吸閥作用

常壓、低壓儲罐在流程工業中扮演著重要角色。這些儲罐在使用時，會因液面變化、外界溫度波動等因素，導致內部氣體膨脹或收縮，進而引起儲罐內氣相壓力的波動。這種壓力波動若不及時控制，可能使儲罐面臨超壓或真空的風險，嚴重時甚至會導致儲罐鼓脹或癟塌。為了平衡儲罐內的氣壓，避免超壓或真空損害，工藝設計中常會采取在罐頂安裝呼吸閥的措施。這種設計旨在平衡儲罐內的氣壓，防止其進入超壓或負壓狀態，從而保護儲罐免受損害。

? 呼吸閥的設置與功能

呼吸閥的內部結構由一個壓力閥盤（呼氣閥）和一個真空閥盤（吸氣閥）巧妙組合而成，它們的布置方式既可以是并排的，也可以是重疊的。其工作原理相當精妙：在儲罐壓力與大氣壓力保持一致時，壓力閥與真空閥的閥盤與閥座緊密結合，利用閥座邊上的“吸附"效應確保嚴密不漏。然而，隨著壓力或真空度的變化，閥盤會相應開啟，盡管如此，“吸附"效應依然存在，從而維持了出色的密封性能。

? 呼吸閥的運作機制

當罐內壓力達到預設的定壓值時，壓力閥會自動打開，罐內的氣體通過呼氣閥（即壓力閥）側排出，進入外界大氣。此時，由于罐內正壓的作用，真空閥保持關閉狀態。相反，當罐內壓力降至特定真空度時，大氣壓的正壓會使真空閥開啟，外界空氣通過吸氣閥（即真空閥）側進入罐內。在任何時刻，壓力閥和真空閥都不會同時打開。一旦罐內壓力或真空度恢復到正常操作范圍，這兩個閥門將自動關閉，從而停止呼氣或吸氣的過程。

呼吸閥在正常情況下扮演著密封的角色，但在特定條件下，其功能會啟動：

一、化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護哪些儲罐需要設呼吸閥？

1.《石油化工企業設計防火標準》GB 50160-2008（2018年版)

第6.2.19條 甲B、乙類液體的固定頂罐應設阻火器和呼吸閥；對于采用氮氣或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲罐還應設置事故泄壓設備。

2.《建筑設計防火規范》GB 50016—2014 （2018年版）

第5.4.15條 設置在建筑內的鍋爐、柴油發電機，其燃料供給管道應符合下列規定：

1 在進入建筑物前和設備間內的管道上均應設置自動和手動切斷閥；

2 儲油間的油箱應密閉且應設置通向室外的通氣管，通氣管應設置帶阻火器的呼吸閥，油箱的下部應設置防止油品流散的設施；

3 燃氣供給管道的敷設應符合現行國家標準《城鎮燃氣設計規范》GB 50028 的規定。

3.《石油庫設計規范》（GB 50074-2014）

第6.4.4條 下列儲罐通向大氣的通氣管管口應裝設呼吸閥：

1、儲存甲B、乙類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐；

2、儲存甲B類液體的覆土臥式油罐；

3、采用氮氣密封保護系統的儲罐。

第6.4.5條 呼吸閥的排氣壓力應小于儲罐的設計正壓力，呼吸閥的進氣壓力應大于儲罐的設計負壓力。當呼吸閥所處的環境溫度可能小于或等于O℃時，應選用全天候式呼吸閥。

4.《石油天然氣工程設計防火規范》（GB 50183-2004）

第6.4.4條 污油罐及污水沉降罐頂部應設呼吸閥、阻火器及液壓安全閥。

規定污油罐及污水沉降罐頂部應設呼吸閥、液壓安全閥及阻火器的目的是防止罐體因超壓或形成直真空導致破裂，造成罐內介質外泄。同時防止外部火源引爆引燃罐內介質。每個呼吸閥及液壓安全閥均應配置阻火器，它們的性能應分別滿足《石油儲罐呼吸閥》SY/T 0511、《石油儲罐液壓安全閥》SY/T 0525.1、《石油儲罐阻火器》SY/T 0512的要求。

二、化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護關于呼吸閥檢驗、維護保養的要求：

1．《常壓儲罐完整性管理》（GB/T37327-2019）

8.6.1 常壓儲罐用呼吸閥每年至少進行一次檢驗。

8.6.2檢驗前應審查以下資料:

a )呼吸閥的產品型號、操作壓力等級;

b )制造日期, 產品合格證, 安裝日期, 竣工驗收文件;

c )運行周期內的在線檢查記錄;

d )歷次定期檢驗報告。

8.6.3檢驗前應明確檢驗項目及合格標準，并取得使用單位認可，使用單位按要求做好準備工作。

8.6.4呼吸閥的檢驗內容包括外觀檢查、開啟壓力、通氣量和泄漏量試驗等。

8.6.5呼吸閥的外觀應無異常銹蝕、泄漏和雜物堵塞。

8.6.6呼吸閥的開啟 壓力、通氣量和泄漏量應滿足設計要求。

2.《危險化學品企業安全風險隱患排查治理導則》應急〔2019〕78號

(四)靜設備的管理 企業應對儲罐呼吸閥（液壓安全閥）、阻火器、泡沫發生器、液位計、通氣管等安全附件按規范設置，并定期檢查或檢測，填寫檢查維護記錄。

3. 《關于開展大型油氣儲存基地安全風險評估工作的通知》

企業應對儲罐呼吸閥（液壓安全閥)、阻火器、泡沫發生器、液位計、通氣管等安全附件按規范設置,并定期檢查或檢測,填寫檢查維護記錄。

4. 油氣儲存企業安全風險評估指南（試行）

4.3 設備安全風險評估

4.3.1 重點評估內容

1）評估儲罐選型是否可以滿足介質危險性的相關要求。

2）采用的儲罐型式是否開展有效的安全可靠性論證。

3）評估儲罐相關安全附件（如安全閥、爆破片、呼吸閥、阻火器、氮封等）的設置符合性、有效性及運行情況。

5.《國家安全監管總局關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知》(安監總管三〔2014〕68號)

（四）加強化學品罐區設備設施管理。對化學品罐區設備設施要定期檢查檢測，確保儲罐管線閥門、機泵等設備設施完好。加強化學品儲罐腐蝕監控，定期清罐檢查，發現腐蝕減薄及時處理。確保儲罐安全附件和防雷、防靜電、防汛設施及消防系統完好；有氮氣保護設施的儲罐要確保氮封系統完好在用。

6.《SY 5225-2005_石油天然氣鉆井、開發、儲運防火防爆安全生產技術規程》

第7.4.1.1條 儲油罐呼吸閥、阻火器、液壓安全閥的設置應分別按SY/T 0511、SY/T 0512和SY/T 0525.1執行。對安全閥每年至少委托有資格的檢驗機構檢驗、校驗一次。

第7.4.1.2條 呼吸閥、液壓安全閥底座應裝設阻火器，呼吸閥、液壓安全閥冬季每月至少檢查二次，每年進行一次校驗。阻火器每季至少檢查一次。呼吸閥靈活好用。液壓安全閥的油位符合要求，油質合格。阻火器阻火層完好，無油泥堵塞現象。

三、化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護關于呼吸閥維護保養建議：

1. 呼吸閥常見故障主要有：漏氣、卡死、粘結、堵塞、凍結以及壓力閥和真空閥常開等。

（1） 漏氣：一般是由于銹蝕、硬物劃傷閥與閥盤的接觸面、閥盤或閥座變形以及閥盤導桿傾斜等原因造成。

（2）卡死：多發生在由于呼吸閥安裝不正確或油罐變形導致閥盤導桿歪斜以及閥桿銹蝕的情況下，閥座在沿導桿上下活動中不能到位，將閥盤卡于導桿某一部位。

（3）粘接：是因為油蒸氣、水分與沉積于閥盤、閥座、導桿上的塵土等雜物混合發生化學物理變化，久而久之使閥盤與閥座或導桿粘結在一起。

（4）堵塞：主要是由于機械呼吸閥長期未保養使用，致使塵土、銹渣等雜物沉積于呼吸閥內或呼吸管內，以及蜂或鳥在呼吸閥口筑巢等原因，使呼吸閥堵塞。

（5）呼吸閥凍結：是因為氣溫變化，空氣中的水分在呼吸閥的閥體、閥盤、閥座和導桿等部位凝結，進而結冰，使閥難以開啟。

2．定期檢查內容

（1）檢查是否存在常開、漏氣、卡死、粘結、堵塞、冰凍、生銹等現象；

（2）檢查密封襯墊是否漏氣，如有發現應予更換；

（3）檢查閥盤能否靈活的轉動有沒有出現卡死的故障；

（4）檢查閥體封口網是否出現冰凍、堵塞現象和網上是否附著有灰塵或污垢；

（5）檢查閥盤、閥座、導桿、導風彈簧等金屬部件是否出現生銹和積垢現象可以使用煤油清洗。

（6）在儲罐進出物料作業時，檢查呼吸閥運行情況是否正常。

3. 呼吸閥每年應定期校正1次，校正的方法參照SY/T 0511.1-2010《石油儲罐附件 第1部分 呼吸閥》進行。

1. 當儲罐向外排放物料時，呼吸閥會開始向罐內吸入空氣或氮氣，以確保罐內壓力的穩定。

2. 往儲罐內注入物料時，呼吸閥則負責將罐內多余的氣體排出罐外，以維持罐內的壓力平衡。

3. 由于季節變化或其他因素導致罐內物料蒸汽壓的升降，呼吸閥會相應地呼出蒸汽或吸入空氣或氮氣，這種過程通常被稱為熱效應。

4. 一旦發生火災，儲罐內液體的蒸發量會急劇增加，此時呼吸閥會向罐外呼出氣體，以防止儲罐因壓力過高而受損。

5. 在其他工作狀況下，例如揮發性液體的加壓輸送、內外部傳熱裝置的化學反應以及操作失誤等，呼吸閥都會根據需要進行呼出或吸入操作，以保護儲罐免受超壓或超真空的損害。

02化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護呼吸閥標準及應用

? 呼吸閥的標準概覽

呼吸閥在多個領域都有其應用，并且為了確保其安全性和性能，制定了一系列的標準。以下是一些常見的呼吸閥標準：

• SY/T 0511.1-2010：《石油儲罐附件 第1部分：呼吸閥》，為石油儲罐提供了專用的呼吸閥標準。

• TB/T 3319-2013：《鐵道罐車用呼吸式安全閥》，針對鐵道罐車量身定制的呼吸閥安全規范。

• QC/T 1064-2017：《道路運輸易燃液體危險貨物罐式車輛 呼吸閥》，為道路運輸中易燃液體危險貨物罐式車輛提供了明確的呼吸閥要求。

• DIN EN 14595-2016：《危險品運輸罐 罐的操作裝置 壓力和真空呼吸閥》，為危險品運輸罐提供了全面的操作裝置和呼吸閥標準。

遵循這些標準確保其安全性，可以確保呼吸閥在各種應用中都能發揮其應有的作用，保障安全和效率。

? 化工石油儲罐防爆阻火呼吸閥安裝維護呼吸閥的安裝要點

(1) 呼吸閥應被安置在儲罐頂部的最高點。從減少蒸發損耗和優化排氣的角度出發，將其置于氣相空間的最頂端，能確保呼吸閥獲得最直接且寬敞的通道。

(2) 對于大型或關鍵性的儲罐，為防范單臺呼吸閥故障引發的超壓或負壓風險，可以同時安裝兩臺呼吸閥。為減少兩閥同時動作導致的故障概率，設計時通常會讓其中一臺作為備用，另一臺在正常情況下工作。

(3) 若單個呼吸閥的呼吸量不足以應對大呼吸量需求，可增設兩個或以上的呼吸閥。當安裝兩個呼吸閥時，應確保它們與罐頂中心的距離相等，即對稱布置。

(4) 若呼吸閥被用于氮封儲罐，氮氣供氣管的接入位置需遠離呼吸閥接口，并深入罐內約200mm，以確保氮氣進入后不會直接排出，從而發揮其氮封作用。

(5) 若呼吸閥內設有阻火器，必須考慮其壓降對呼吸閥排出壓力的影響，以避免儲罐超壓。

(6) 在建罐地區歷年最冷月的平均溫度低于或等于0℃時，呼吸閥需采取防凍措施。這是為了防止閥盤因凍結或阻塞而阻礙儲罐的排氣和補氣，進而導致儲罐超壓或低壓問題。