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油罐呼吸阀的作用及维护 陈国忠 中海石油天野化工有限公司 摘 要 储罐安装呼吸阀和氮封阀的依据和目的 根据具体事故分析了拱顶油罐抽瘪事故发生的原 因 总结导致油罐抽瘪事故的主要原因 并制定相应的防护措施 关键词 油罐 呼吸阀 维护 中图分类号 TE974 3 文献标识码 A 文章编号 1006 7981 2010 08 0058 02 1 储罐呼吸阀 氮封阀的安装依据和目的 根据国家标准 石油化工企业设计防火规范 GB50160 92 之规定 甲 乙类液体的固定顶罐 应设阻火器和呼吸阀 可见呼吸阀 阻火器是储罐 必不可少的安全设施 是用来调节油罐内外压力平 衡 降低油品损耗 保证储罐运行安全的 适用于安 装在储存闪点低于28 的甲类和小于60 的乙类油 品 如汽油 煤油 轻柴油 苯 甲苯 原油等及化工原 料的储罐上方 而氮封调节阀主要用于储罐顶部氮 气压力恒定控制 以保护罐内物料不被氧化 同时防 止罐内进入空气形成爆炸性混合物 2 安装要求 呼吸阀应安装在储罐气源的最高点 以降低 物料蒸发损耗并保证提供储罐呼吸最直接和最大的 通道 对于立式罐 通常该阀应尽量安装在罐顶中央 顶板范围内 对于罐顶需设隔热层的储罐 可安装在 梯子平台附近 当需要安装两个呼吸阀时 它们与罐顶中心 应对称布置 若呼吸阀用在氮封罐上 则氮气供气管的接 管位置应远离该阀接口 并由罐顶部插入储罐内约 200mm 这样氮气进罐后不直接排出 达到氮封的 施工作业流程为 施工前的准备 地板供暖工 程施工前要求地面平整 无任何凹凸不平及沙石碎 块 钢筋头等现象 因此 要求土建方做水泥沙浆找 平层 将地面清扫干净及干燥 有足够的施工做业 面 封闭其现场 铺设保温材料 要求平整 无缝隙 铺设铝箔纸并用铝箔胶带固定 也要求平整 按设计 图要求铺设地热盘管并用卡具固定 安装分水器及 控制系统的安装 要求端正 牢固 进行水压试验 试 验压力为工作压力的1 5倍 但不小于0 6 M Pa 1h 内压降不超0 05 M PA为合格 做膨胀缝及边角保 温 带压铺豆石混凝土并找平层 由土建单位施工混 凝土地面 豆石混凝土的强度不应低于C20 加入 防龟裂乳剂是增强豆石混凝土层抗压强度及防止龟 裂 老化 继续封闭现场 并在现场标明注意事项直 到地面交付其它使用方 注意在打压试验时 为使地热管不长时间暴露 请有关单位及时验收 回填混凝土后 其它单位不能 在采暖地面打洞或重载 若重载 含搭设脚手架 应 铺设跳板 浇灌混凝土时 不要使砂浆进入保温层及 沿墙隔热材料的接缝处 自地热管铺设至混凝土最 终形成强度前 应进行成品保护 应禁止穿硬底鞋在 盘管上面行走 堆放材料及设备 以免损伤管材 4 低温热水地板辐射采暖系统的运行调试 系统调试运行前 应首先对管道进行检查及冲 洗 冲洗过程中应采取措施 防止异物进入系统中 同时对系统进行水力平衡调整 向低温热水地板辐射采暖系统供水 供水温度 应由30 低温渐渐升至55 不允许短时间骤然而 温升 具体作法以30 水温循环一天 然后日升温 5 之至55 然后按设计要求进行正常运行 调试检查供暖热媒温度控制系统 确保低温热 水地板辐射采暖系统在设计允许温度范围内工作 在非采暖期运行调整时 可用清洁水代替以检查低 温热水地板辐射采暖系统水力特性 待采暖开始重 复上述调试工作 夏季可向系统内充满水进行养护 参考文献 1 采暖通风与空气调节设计规范 1GB50019 2003 2 陆耀庆1 实用供热空调设计手册1 中国建筑工 业出版社 3 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 1GB50242 2002 85内蒙古石油化工 2010年第8期 收稿日期 2010 02 15 作者简介 陈国忠 1969 男 国家注册安全工程师 目的 3 呼吸阀 氮封阀的作用及工作值范围 在储罐的储油过程中油罐的呼吸主要有三种情 况 因日夜温差变化引起罐内气体温度变化造成 的小流量呼吸 在进行收发油作业时伴随罐内气体体积变化 发生的较大流量呼吸 由于天气骤变等情况造成的大流量呼吸 而罐顶的呼吸阀恰恰担负着平衡储罐大流量呼 吸时内外压力差的重任 它工作时的呼与吸由储罐 内的正负压力决定 只要有进料 储罐液位上升 其 上部气箱部分容积减少 罐内压力增高 达到呼吸阀 设定压力 呼吸阀即起跳卸压 同理 当储罐内抽出 物料时 罐内形成负压 呼吸阀打开吸入空气补偿 这吸与呼都是防止储罐受到过高或过低的压力时被 压爆或抽瘪 考虑到供氮管网的补气能力有限 氮封阀主要 担负着平衡储罐小流量呼吸时内外压力差的任务 当储罐液面下降压力降低时 向罐内补充氮气 在液 体表面形成氮气保护层 当储罐液面上升压力增加 时 停止补充氮气 同时被压缩的氮气从呼吸阀适量 排出 从而始终保持罐内的氮气压力微量正压 压力 一般在400 1000Pa之间 只有这样才能做到即隔 离空气又保证储罐不变形 对于氮封阀 呼吸阀的压力设定 石油化工企业 设计防火规范 GB50160 92 99年修改版 中并 未明确给出 如无特殊工艺要求 一般呼出压力设定 200mmH2O 吸入压力为 50 mmH2O 1 mmH2O 9 80665Pa 而 氮 封 压 力 设 置 应 稍 低 于 200mmH2O 以我单位5000 M 3甲醇罐为例 两个 DN 300的SY型呼吸阀 呼出压力为1800Pa 吸入压 力为 300 Pa 而氮封开启压力设定为1000Pa 这都 是符合工艺运行条件的 4 储罐事故及原因分析 4 1 案例分析 2007年6月19日13时30分 我厂甲醇成品罐 区操作工启动两台甲醇火车装车泵装车 出口压力 0 4 M Pa 单泵装车能力240 M 3 h 在线罐车共7节 正常装车一批次为10节 考虑到火车罐车不够10 节 班长安排启动1台汽车装车泵 出口压力0 4 M Pa 单泵装车能力100 M 3 h 同时给2台汽车槽车 装车 此时 3台甲醇泵同时抽取6 甲醇储罐内的甲 醇 13时50分 甲醇6 储罐发出闷响 罐体晃动 罐 内形成负压 罐体南侧上部三处向内凹陷 罐体变形 严重 经现场分析调查 造成事故的主要原因为3台 泵同时启动装车 流量较大 罐内液位下降速度快 起平衡罐体内外压力的两台通径为DN 300的呼吸 阀补气不足 使罐内形成负压 将罐抽瘪 加之起氮 封作用的自立式调节阀前后端积液 充氮管线不畅 储罐补不进氮气 而且事故当日适逢降雨 气压较低 也不容忽视 综合同类事故的发生特征 笔者认为由于呼吸 阀原因导致油罐在作业中损伤 不外乎有以下几点 原因 呼吸法堵塞 如内部金属网存在大量锈渣 鸟 类巢穴等 呼吸阀冻结堵死 由于天气寒冷 罐内的水汽 在呼吸阀的阀盘和底座间凝聚结冰 油罐的参数发生变化 未及时对呼吸阀进行 校核更换 如罐壁腐蚀变薄或超期服役 进行管道加粗 更换新泵等工艺技术改造 没 有同时对相关罐的呼吸阀进行校核或更换 违章操作导致储罐液位急速上升或下降而瞬 时超压 4 2 呼吸阀的检查周期 全天候阻火呼吸阀在冬季使用时 当气温低 于0 以下时 每周至少进行一次检查 防止阀盘与 阀座因寒冷结冰粘住而失灵 对于地面罐和半地下罐的全天候防爆呼吸 阀 每年的一 四季度每月检查两次 二 三季度每月 检查一次 对于油库区的全天候防爆呼吸阀 每半年检 查一次 4 3 检查与维护内容 打开顶盖 检查呼吸阀内部的阀盘 阀座 导 杆 导孔 弹簧等有无生锈和积垢 并进行清洁 必要 时用煤油清洗 检查阀盘活动是否灵活 有无卡死现象 密封 面 阀盘与阀座的接触面 是否良好 必要时进行修 理 由于密封面的材料