石油化工儲罐阻火器呼吸閥設計規范在儲罐氣源的點，以降低物料蒸發損耗并保證提供儲罐呼吸直接和大的通道。它擔負著平衡儲罐大流量呼吸時內外壓力差的重任，它工作時的呼與吸由儲罐內的正負壓力決定。只要有進料儲罐液位上升，上部氣箱部分容積減少罐內壓力增高達到呼吸閥設定壓力呼吸閥即起跳卸壓。同理當儲罐內抽出物料時罐內形成負壓呼吸閥打開吸入空氣補償。常規的阻火呼吸閥技術不合理，制作精度低，密封材料選用PTFE，現場泄漏量大，滿足不了日益嚴格的安全和環保要求。歷史用戶和生產廠家只注重呼吸閥和緊急泄壓人孔的安全性（呼吸功能），保證儲罐不超壓或超真空導致儲罐憋壓或抽癟即可，在目前環保壓力和VOCs排放控制要求下，現場使用的呼吸閥從設計，結構，產品效果檢測上已經不能滿足當前性能要求！根據國家標準《石油化工企業設計防火規范》GB50160-92)之規定：“甲、乙類液體的固定頂罐，應設阻火器和呼吸閥”。可見呼吸閥、阻火器是儲罐*的安全設施是用來調節油罐內外壓力平降低油品損耗，保證儲罐運行安全的。安裝于儲存閃點低于28℃的甲類和小于60℃的乙類油如汽油、煤油、輕柴油、苯、甲苯、原油等及化工原料的儲罐上方。今天我們將全面的為大家展示阻火呼吸閥內部的整體構造，讓大家對阻火呼吸閥有更深入的了解。 
一、阻火呼吸閥外形圖：
阻火呼吸閥將呼吸閥與阻火器合二為一做成一個產品，讓它及能阻火又能起到呼吸。波紋阻火芯改置于呼吸閥吸入口處，*杜絕火源進入呼
吸閥殼體內，具有體積小、重量輕、結構緊湊、通氣量大、泄漏量小等特點，且密封性能好，特別是高空作業時，檢修清洗阻火呼吸閥內的阻
火盤和正負壓閥盤非常方便。
二、波紋阻火芯的位置示意圖：
將傳統的波紋阻火芯改置于呼吸閥吸入口處，*杜絕火源進入呼吸閥殼體內。
三、波紋阻火芯細節展示圖：
波紋阻火板是主要的阻火內件，阻火盤是由不銹鋼波紋薄板和不銹鋼平板交替纏繞在中心軸上，組成一疊帶有三角形孔隙阻火層，另一種是由兩個方向折成的波紋型的薄板材料組成，波紋之間分隔成許多小的孔隙和通道，給火焰提供了一條曲曲折折的通道。常用波紋薄板的厚度為0.1~0.3mm之間，波紋的高度一般為0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm和1.2mm等，應根據阻止火焰速度決定。
四、阻火呼吸閥的內部結構：
阻火呼吸閥擔負著平衡儲罐大流量呼吸時內外壓力差的重任，它工作時的呼與吸由儲罐內的正負壓力決定。只要有進料儲罐液位上升，上部氣
箱部分容積減少罐內壓力增高達到呼吸閥設定壓力呼吸閥即起跳卸壓。同理當儲罐內抽出物料時罐內形成負壓呼吸閥打開吸入空氣補償。
五、阻火呼吸閥正壓閥盤圖：
正壓閥盤通常采用不銹鋼制作而成耐高溫、耐腐蝕，操作壓力通常分為：
A：355Pa(36mmH20)
B：980Pa(100mmH20)
C：1765Pa(180mmH20)
D：由需要而定
6 石油化工儲罐阻火器呼吸閥設計規范管道阻火技術要求
6.1 各儲罐罐頂氣相支線上應設置管道爆轟型阻火器。阻火器阻火盤和緊固件等內件材質應選用不銹鋼；如果介質有腐蝕性或者阻火器使用在腐蝕性環境中，殼體材料也應選用不銹鋼。
6.2 儲罐及氣相連通系統可能出現爆炸性氣體時，設在油氣回收設施前的抽氣設備應滿足整體防爆要求，運行時內部不能產生火花， 抽氣設備應自帶爆燃型阻火器，阻火器應通過出口操作條件下的阻 火性能測試。當未自帶阻火器時，可在抽氣設備進出口設置管道爆 轟型阻火器或通過出口操作條件下阻火性能測試的管道爆燃型阻火 器。
6.3 當多條 VOCs 收集系統合用一套油氣處理裝備時，在并入油氣處理設施前應分別設置緊急切斷閥，若壓降允許還應設置管道阻火設施。
6.4 阻火器的選型應根據VOCs 氣體的性質（組成、MESG 值）、操作條件（溫度、壓力、流速及允許壓降）、潛在點火源、阻火器安 裝位置等綜合確定。對于實際 MESG 值未知的 VOCs 氣體，可根據混合氣中危險組分的 MESG 值選擇阻火器。阻火器的阻火等級如下表所示：
表 1 阻火器阻火等級劃分
6.5 當管道阻火器用于易聚合、結晶、腐蝕、冷凝堵塞等條件下時，宜在管道阻火器前后設置壓差監測，阻火器宜選用阻火內芯可拆卸、阻火元件須可更換式阻火器，并采取防堵措施。
6.6 對于儲存火災危險性為丙 B 及以下物料的儲罐，當在氣相支管安裝阻火器易發生堵塞時，在采取防止儲罐氣相空間形成爆炸性氣體環境、事故緊急切斷等有效措施，并經系統安全評估，風險可接受前提下，可不設阻火器。
6.7 阻火器性能和質量必須可靠，應具有。型式認證或抽檢時應按照現行的《Flame arresters —Performance requirements, test methods and limits for use》ISO16852 標準規定的要求對阻火器性能進行實驗測試，測試報告中應標明阻火器型號及規格、測試條件（溫度、 壓力、實驗介質及濃度）、流量壓降曲線、阻火性能測試內容及結果 等。管道爆轟型阻火器應進行爆轟測試和爆燃測試。爆轟測試火焰速度一般不應低于 1600m/s，氫氣-空氣混合物不低于 1900m/s。
6.8 為保證阻火器質量，業主可要求供應商每批次入場安裝的新阻火器均應交第三方抽樣進行阻火性能試驗，抽樣比例為 2%，且每批次不少于 1 臺。
6.9 阻火器的壓降應經過實際測量，壓降不應大于 0.3kPa。供應商應出具第三方認證的壓降-流量圖表。
6.10 管道阻火器的安裝
6.10.1 管道阻火器的安裝和使用要符合其檢驗條件，阻火器前后設置切斷閥，方便安全切出檢修；
6.10.2 儲罐氣相支線上的管道阻火器應盡量靠近罐頂氣相出口， 當空間或者罐頂承重所*，可安裝在地面處；
6.10.3 管道爆轟型阻火器的安裝應避開非穩態爆轟位置，可通過實驗評估確定安裝位置，當未進行評估時，分支管線上的管道爆轟型阻火器可參考附錄 E 確定合適的安裝位置，并滿足阻火器生產廠家的相關要求。
6.11 管道爆轟型阻火器和潛在點火源之間的管道、管件和管道支撐結構在管道內部發生火災爆炸時不應發生破壞。VOCs 收集管道內部氣體爆炸載荷應根據氣體的組分、操作壓力、管道、管件、管網結構、點火源等因素進行安全分析綜合評估確定。當未進行評估時，可按下列規定進行設計，并應在設計文件中說明：
6.11.1 管道和管件的公稱壓力應不低于 1.6MPa；
6.11.2 大于 DN200 的管道，彎頭曲率半徑與管道直徑之比不小于 1.5。當氣相連通管網內可能出現爆炸性氣體時，分支處不宜安裝T 型三通，可參考附錄 E 設置分支管線；
6.11.3 管道中的截面縮小位置應設計在爆轟型阻火器之前距離至少相當于管道直徑 120 倍的位置；
6.11.4 管道爆燃型阻火器和潛在火源之間的距離（Lu）與管徑
（D） 的比值應滿足以下要求：
a) 適用于爆炸組級別為 IIA1、IIA、IIB1、IIB2 和 IIB3 的阻火器，Lu/D≤50；
b) 適用于爆炸組級別為 IIB 和 IIC 的阻火器，Lu/D≤30；
c) 除滿足 a 款和 b 款外，還應滿足制造商和實驗測試認證證書中的安裝要求；
d) 對于距離較遠或未識別點火源位置的應用，不得使用爆燃阻火器。
7 通往破壞法VOCs 處理設備和低壓瓦斯的安全要求
7.1 氣相連通罐組收集的 VOCs 直接送往加熱爐、焚燒爐等明火設備進行處理時，應采取以下安全措施：
7.1.1 VOCs 的氧含量應滿足后續處理設備的安全要求，且不高于 VOCs 極限氧濃度的 60%；
7.1.2 進入燃燒設備的氣體流速應滿足后續處理設備的安全要求，并設置補氮等措施防止低速下回火；
7.1.3 在距離燃燒設備 50 倍管徑內的 VOCs 管道上應設置管道爆燃型阻火器。阻火芯表面應進行溫度檢測。當檢測到進入燃燒設備內的氣體流速（或壓力）不滿足安全燃燒要求或阻火芯表面溫度超過130℃時，聯鎖開啟氮氣注入系統對阻火器吹掃，同時切斷VOCs 進料。
7.1.4 當廢氣送往蓄熱氧化（RTO）、蓄熱式催化氧化（RCO）等需控制入口總烴濃度的 VOCs 處理設施時，應設置在線總烴分析儀，并設置總烴含量高高聯鎖切斷。應綜合考慮總烴分析儀的實際檢測時間、切斷閥關閉時間等參數，合理確定安裝位置，確保充足的過程安全時間，防止濃度超限氣體進入 VOCs 處理設施。
7.2 送往低壓瓦斯時，應滿足以下安全要求：
7.2.1 氣體熱值和氧含量應滿足《石油化工可燃性氣體排放系統設計規范》SH3009 的要求；
7.2.2 VOCs 收集管道上應設氧含量分析儀，并設置氧含量高高聯鎖切斷。氧含量分析儀和切斷閥的安裝位置應能防止過氧的 VOCs 進入低壓瓦斯系統；
7.2.3 應采取防火炬氣倒流的措施。除止回閥外，應設置相應的檢測和自動切斷設施，確保在火炬氣非正常排放時能及時切出 VOCs 收集系統。
8石油化工儲罐阻火器呼吸閥設計規范 儲罐強度與呼吸設備的安全要求
8.1 改造的儲罐應進行儲罐罐體強度及結構適應性的校核。
8.2 采用氮氣密封系統的儲罐應設事故泄壓設備，并符合《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH／T 3007）的要求。
8.3 罐頂油氣連通后，需對呼吸閥、事故泄壓設備等安全附件的 規格進行校核，應符合《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH／T
3007）的要求。安全附件的壓力設置應根據儲罐承壓能力重新核定。
8.4 儲罐呼吸閥需滿足下列要求：
8.4.1 呼吸閥選型時應明確設定壓力、超壓值、通氣量、泄漏量等關鍵指標的要求。呼吸閥應進行實際流量測試，并提供經實際測試的流量圖。
8.4.2 對于帶有阻火器的呼吸閥，應整體進行爆燃和耐燒阻火性能及流量測試，阻火性能測試標準符合上述 6.7 要求。
8.4.3 呼吸閥、緊急泄放設備的設定壓力應根據其超壓值和儲罐的實際承壓能力合理確定。
8.4.4 當儲罐所述地區歷年冷月份平均溫度的平均值低于或等于 0℃，呼吸閥及阻火器應有防凍功能或采取防凍措施。在環境溫度下物料有結晶可能時，應采取防結晶措施。對于儲存物料易造成呼 吸閥阻火器堵塞的儲罐，可采用阻火盤設置在大氣側的呼吸閥、自力式防凍防結晶等特殊結構的呼吸閥或采取其它防堵措施。新型高效一體式阻火呼吸閥采用10%超壓值全啟式閥盤，呼吸閥的開啟壓力可以設定得更高，儲罐內操作壓力可以得到大幅度提高，呼吸閥開啟幾率降低，并為后期儲罐區進一步進行油氣回收提供更合適的壓力空間。新型高效一體式阻火呼吸閥阻火器安裝在大氣側，更易于檢維護，拆除擋雨罩后可直接進行目視檢查；同時拆下阻火芯進行維護時不影響呼吸閥，無須借助起吊設備。新型高效一體式阻火呼吸閥本質安全，依照標準ISO16852進行整體阻火性能和流量認證，安全滿足安監局關于《石油化工企業儲運罐區罐頂油氣連通安全技術要求（試行）》的要求。呼吸閥緊急泄放閥要求測試泄漏量的壓力為呼吸閥設定壓力的75%。可以看出來，國內關于呼吸閥泄漏量標準與國外發達國家相比還存在一定的差距，已經不能滿足目前日益嚴格的環保要求。
9 石油化工儲罐阻火器呼吸閥設計規范安全運行
9.1 連通罐組中輕質油儲罐的安全運行應同時滿足《中國石油化工股份有限公司煉油輕質油儲罐安全運行指導意見(試行)》（石化股 份煉調(2010)14 號）的相關要求。
9.2 工藝流程和生產操作應避免輕質組分油品進入儲存溫度大于
40℃的儲罐，宜避免柴油組分進入溫度大于 50℃的儲罐。
9.3 儲罐氮封設施和氣相切斷閥應每年進行校驗和測試，加強檢查維護，確保氮封設施和切斷閥完好投用。
9.4 連通系統中單罐需檢修時，要采取可靠的隔離措施，防止串氣；單罐檢修后切入回收系統前，要進行氮氣置換，防止形成爆炸性氣體。
9.5 管道阻火器應建檔并定期檢查維護，檢查分為日常檢查、全面檢查和異常檢查。
9.5.1 日常檢查包括：外觀檢查、判斷是否堵塞等。
9.5.2 全面檢查內容包括：阻火縫隙檢測、阻火芯件和殼體側壁間隙檢測、阻火元件清洗、更換墊片、氣密性測試、腐蝕檢查等。全面檢查的周期應根據實際操作情況（介質特性、工藝條件等）和儲罐檢修周期進行確定。在每個儲罐檢修周期內應至少開展一次全面檢查。
9.5.3 異常檢查主要是指疑似過火或實際過火后對阻火器進行檢查。當用于檢測阻火器回火的溫度儀表或防止回火的流量儀表報警或聯鎖時，立即切斷 VOCs 氣相并對阻火器氮氣吹掃。查明原因， 并對阻火器有效性進行評估或更換。
|
