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  呼吸阀设计选型_机械/仪表_工程科技_专业资料。呼吸阀设计、选型与计算 2018年5月 呼吸阀设计、选型与计算 储罐事故照片 呼吸阀设计、选型与计算 主要内容: 1.相关标准 2.常用术语 3.设置原则 4.典型设置方案 5.呼吸阀的分类与

  呼吸阀设计、选型与计算 2018年5月 呼吸阀设计、选型与计算 储罐事故照片 呼吸阀设计、选型与计算 主要内容: 1.相关标准 2.常用术语 3.设置原则 4.典型设置方案 5.呼吸阀的分类与结构 6.呼吸阀选型时考虑的因素 7.呼吸阀选型原则 8.呼吸阀技术参数的确定 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 10.呼吸阀的技术要求 11.呼吸阀安装和注意事项 呼吸阀设计、选型与计算 1.相关标准 GB50160-2008石油化工企业设计防火规范 SH/T3007-2014 石油化工储运系统罐区设计规范 SY/T 0511.1 -2010 石油储罐附件第1部分:呼吸 阀(适用于常压包括微正压石油储罐) SY/T 0511.2 -2010 石油储罐附件第2部分:液压 安全阀 GB50074-2014 石油库设计规范 API 2000 Venting Atmospheric and LowPressure storage tank 呼吸阀设计、选型与计算 2.常用术语 液体流动效应呼吸:在正常操作情况下,由于液体 进入和流出引起的气体进出(呼与吸),也称大呼 吸。 热效应呼吸:在正常操作情况下,由于环境温度的 升降使罐内气相膨胀或收缩而产生的气体进出(呼 与吸),也称小呼吸。 正常通气:由于正常操作或大气环境变化引起的气 体进出(呼与吸)。 紧急通气:由于换热管破裂或外部火灾等异常工况 引起的气体进出。 呼吸阀设计、选型与计算 2.常用术语 泄压装置:用于泄放储罐中过度的超压负荷或负压 的安全设施。 真空泄压阀:一种只能进行负压通气,防止储罐因 出现真空而损坏的泄压装置。 泄压阀:一种只能进行正压通气,防止储罐因超压 而损坏的泄压装置。 呼吸阀:一种由泄压阀和真空阀组合而成的,通过 “呼”与“吸”(排出与吸入气体)保护储罐免受 因超压或超负压而破坏的泄压装置。 呼吸人孔:可安装在人孔盖上的通气设施。 呼吸阀设计、选型与计算 2.常用术语 设定压力:当呼吸阀开始呈连续“呼吸”或“吸入” 状态时,呼吸阀的入口压力(表压),也称开启压 力。一般包括正压和负压(真空)两个数值。 泄放压力:当呼吸阀通气量达到需要通气能力时, 呼吸阀入口压力(表压)。 需要通气能力:避免储罐超压(包括超负压)所需 的通气量。 额定通气能力:在指定正压或负压下泄压装置的通 气量,用标准状态下的空气流量表示(Nm3∕h)。 超过圧力:超过泄压装置设定压力的压力,用设定 压力百分数表示。 呼吸阀设计、选型与计算 2.常用术语 通气压差:操作压力减设计压力的绝对值。 额定通气压差:达到额定通气量时的通气压差。 呼吸阀适用温度:呼吸阀阀盘和阀盖密封面接触处 的温度。 呼吸阀设计、选型与计算 3.设置原则 造成常压储罐超压原因 1.液体移入或者移出储罐 线.其它可能操作失误,导致储罐超压 气体串入导致超压 氮封气体注入或者放空失效 非正常的热量输入 内传热装置失效 放空处理系统失效 公用工程故障 呼吸阀设计、选型与计算 3.设置原则 造成常压储罐超压原因 4.其它可能操作失误,导致储罐超压 进料物流温度发生变化 液体满罐(API 2510 2350 ) 大气压发生变化(冷冻罐) 控制阀失效 不同组成的物料混合 不保温的热罐 内部爆炸(爆燃)API 650 呼吸阀设计、选型与计算 3.设置原则: (1)甲B、乙类液体的固定顶罐必须设置呼吸阀 (2)带氮封的内浮顶罐必须设置呼吸阀; (3)为了降低储罐中物料的损耗宜设置呼吸阀; (4)为了降低储罐中的物料被空气中的水、氧气 等有害物种污染宜设置呼吸阀; (5)火灾 工况时,储罐受热,引发蒸汽量骤增, 造成超压需要 设置呼吸阀。 呼吸阀设计、选型与计算 4.典型设置方案: (1)呼吸阀单独使用 (2)呼吸阀与真空泄压阀、泄压阀联合使用 (3)呼吸阀与泄压人孔联合使用 (4)泄压阀与呼吸人孔联合使用 (5)呼吸阀与气封系统联合使用(N2) 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 实际应用中呼吸阀的几种基本型式: 标准型呼吸阀 防火型呼吸阀 防冻防火型呼吸阀 呼吸人孔 真空泄压阀 泄压阀 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 按照结构分 直接作用式:重力式和弹簧式呼吸阀 (6.9Kpa) 先导式呼吸阀 液封式呼吸阀 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 呼吸阀为呼气阀和吸气阀并为一体的总称,压 力阀阀盘和真空阀阀盘既可并排布置,也可以重叠 布置。在任何时候呼气阀和吸气阀都不能同时处于 开启状态。 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 呼气端与吸气端重叠结构(同轴结构) 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 按照结构分 先导式呼吸阀 呼吸阀设计、选型与计算 5.呼吸阀的分类与结构: 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 呼吸阀技术参数主要有: (1)呼吸阀定压 (2)需要通气能力 (3)额定通气能力 (4)呼吸阀的背压 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 (1)呼吸阀定压:正压、负压 定压与最高工作压力、设计压力的关系 最优定压值:呼吸损耗与设备投资造成的操 作费用总和最小。 工艺人员根据技术经济比较,确定呼吸 阀的定压。 呼吸阀定压应大于物料在50℃或者最高 储存温度下的饱和蒸气压。 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 (1)呼吸阀定压 常压固定顶罐及带氮封的内浮顶罐 无氮封 定压 150 mmH2OG/-28 mmH2OG 泄放压力 180 mmH2OG/-30 mmH2OG 有氮封 氮封压力 50 mmH2OG 储罐设计压力200mmH2OG/-50 mmH2OG 低压固定顶罐 定压 -30 mmH2OG 储罐设计压力-50 mmH2OG 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 (2)需要通气能力:在超压情况下是指需要的呼 气量,而负压情况下指需要的吸气量。 在计算时需考虑以下因素: a.液体物料从罐内以最大流量排出所造成的吸入 b.因最大环境温降导致罐内气体收缩所造成的吸入 正 常 c.物料以最大流量进入储罐所造成的呼出 d.因最大环境温升导致罐内气体膨胀和液体蒸发所 呼 吸 量 造成的呼出 e.火灾时储罐受热,引发蒸汽量骤增而造成的呼出 ---火灾呼吸量 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 计算公式均包含两项,前一项代表液体流动效应呼吸,后 一项代表热效应呼吸,液体流动效应呼吸的取值是根据物 料进出储罐的流量和物料的闪点来确定;而热效应呼吸的 取值根据查表确定。 储罐需要的吸气量Qin QQiinn=—Q—0+储Q1罐的需要吸气量Nm3/h Q0——液体物料流出储罐的最大流量,m3∕h。 各股排出物料的最大流量之和。澳门网站注册就送彩金的 Q1——热效应引起的吸气量 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 储罐的需要呼气量 对于闪点大于37.8 ℃ (45℃)的物料 Q对ou于t=1闪.0点7Q小i+于Q237.8 ℃ (45℃)的物料 QQoouutt=2—.1—4Q储i+罐Q3的需要呼气量NM3/H Qi 液体物料进入储罐的最大流量,包括由泵排入 物料和其它途径(如重力)排入的物料。对于有多 股物料排入的情况,考虑为各股排入物料的流量之 和。 Q2,Q3——热效应引起的吸气量 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 热效应引起的呼吸气量(API SRANDARD 2000 ) 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 火灾引起的呼气量 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 (3)额定通气能力: 呼吸阀的额定通气能力应大于储罐的需要的通气能 力。 呼吸阀设计、选型与计算 8.呼吸阀技术参数的确定 (4)呼吸阀的背压 对呼出管口带有连接管线,排放到特定位置 或者系统的呼吸阀,应考虑下游设备的压力 和气体排放阻力降而形成的背压。 呼吸阀设计、选型与计算 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 计算确定呼吸量 选用呼吸阀尺寸 确定呼吸阀定压和通气能力 根据厂家资料对额定通气能力、超过压力和接管尺 寸等进行确认 注意:当单个呼吸阀不能满足要求时,可以安装两 个以上呼吸阀。 呼吸阀设计、选型与计算 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 呼吸阀数据表实例 呼吸阀厂家资料 呼吸阀设计、选型与计算 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 呼吸阀型号表示方法: 呼吸阀设计、选型与计算 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 呼吸阀型号表示方法: 呼吸阀设计、选型与计算 9.呼吸阀选用步骤和注意事项 呼吸阀型号表示方法: 呼吸阀设计、选型与计算 10.呼吸阀技术要求: (1)呼吸阀阀盘的开启高度,不应小于呼吸阀公 称直径的0.3倍。 (2)呼吸阀的阀体应能承受0.2MPa的水压,且无 泄漏和变形。 (3)呼吸阀阀盘在开启和关闭时,应动作灵活, 动作完成后处于关闭状态时,应能有效密封。 (4)生产厂家应通过成功的试验和计算提供流量压降曲线,或提供规定通气量下的相应压降值。 呼吸阀设计、选型与计算 11.呼吸阀安装和注意事项: (1)呼吸阀应该安装在罐顶部高点,以便能顺利 地提供通向呼吸阀最直接和最大的通道。 (2)当安装两个呼吸阀时,他们与罐顶的中心距 离应该相等。 举例:呼吸阀数据表 呼吸阀厂家资料 呼吸阀设计、选型与计算 问题 : 压力容器是否需要设置呼吸阀? 呼吸阀与通气管的区别? 呼吸阀设计、选型与计算 问题 : 压力容器是否需要设置呼吸阀? 不需要。一般是在工作介质压力从全线KPaG 的储存液体的常压罐及低压罐上安装呼吸阀。 呼吸阀与通气管的区别? 呼吸阀是一种常用的通气设施,与通气管不同的是: 它能维持罐内压力在一定范围内波动,只有当罐内压力达 到正设定压力或负设定压力时,才能排出气体或者吸入空 气,而通气管则使储罐始终处于通气状态。因此使用呼吸 阀可以有效减少罐内气体与外界气体的交换量,降低物料 损耗,减少罐内有害物质排放到大气,及空气中的水氧气 等进入储罐。 谢谢大家! 38