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  • VOCs 2.0 | 关于储罐VOCs治理,需要了解的呼吸阀知识点  

     关于储罐VOCs治理,需要了解的呼吸阀知识点

    挥发性有机物(VOCs)的综合治理是打赢蓝天保卫战与臭氧攻坚战的重要举措,随着本市VOCs 2.0夏季攻坚专项行动的深入开展,小E也学习到了许多先进技术和经验,今天分享给大家的是关于储罐VOCs治理,需要了解的呼吸阀知识点。

    在石化、化工行业中,储罐是常见的储存设备,常/低压储罐在使用过程中往往会受到储罐液位变化、环境温度变化等因素的影响, 导致罐内气体膨胀或收缩,造成罐内物料的挥发损失,同时带来VOCs的逸散排放,严重时会造成超压鼓罐或低压瘪罐等现象。

    呼吸阀是储罐重要的组成部分, 主要是用于防止储罐出现超压或负压等失稳状态。通过在罐顶安装呼吸阀, 可维持储罐气压平衡,确保储罐在超压或真空时免遭破坏,保护储罐安全,且减少储罐内物料损耗及VOCs气体挥发,对安全和环保均起到一定的促进作用。

    1呼吸阀的原理

    呼吸阀的内部结构实质上是由压力阀盘(即呼气阀)真空阀盘(即吸气阀)组合而成,二者既可并排布置,也可重叠布置。其工作原理:当储罐压力和大气压力相等时,压力阀和真空阀的阀盘和阀座紧密配合,阀座边上密封结构有“吸附”效应,使阀座严密不漏。当压力或真空度增加时,阀盘开始开启,由于在阀座边上仍存在着“吸附”效应,所以仍能保持良好的密封。

     

    当罐内压力升高到定压值时,将呼气阀打开,罐内气体通过呼气阀侧排入外界大气中,此时吸气阀由于受到罐内正压作用处于关闭状态。反之,当罐内压力下降到一定真空度时,吸气阀由于大气压的正压作用而打开,外界的气体通过吸气阀侧进人罐内,此时呼气阀处于关闭状态。

    在任何时候,呼气阀和吸气阀不能同时处于打开的状态。当罐内压力或真空度降到正常操作压力状态时,呼气阀和吸气阀处于关闭状态,停止呼气或吸气过程。

    呼吸阀的功能

    呼吸阀在正常状态下起密封作用,只有在下列条件下呼吸阀才开始工作:

    1)储罐向外输出物料时,呼吸阀即开始向罐内吸入空气或氮气。

    2)向储罐内灌装物料时,呼吸阀即开始将罐内气体向罐外呼出。

    3)由于气候变化等原因引起罐内物料蒸汽压增高或降低,呼吸阀则呼出蒸汽或吸入空气或氮气(通常称热效应)。

    4)发生火灾时,储罐因呼出气体受热引起罐内液体蒸发量剧增,呼吸阀便开始向罐外呼出,以避免储罐因超压而损坏。

    5)在其它工况下,如挥发性液体的加压输送、内外部传热装置化学反应、操作失误等,呼吸阀则相应进行呼出或吸入,以避免储罐因超压或超真空而遭受损坏。

    3呼吸阀的相关标准/规范

     

    4呼吸阀的安装要求

    1)呼吸阀应安装在储罐顶部的最高点。理论上讲,从降低蒸发损耗和其它的排气观点考虑,呼吸阀应安装在储罐气相空间的最高点,以便顺利地提供通向呼吸阀最直接和最大的通道。

    2)当储罐体积较大,或者储罐比较重要时,为防止单台呼吸阀因故障导致储罐出现超压或负压的风险,此时可安装两台呼吸阀。为避免两台呼吸阀同时动作而增加故障的几率,工艺设计时,通常将此两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度设计,正常情况下一台工作,另一台备用。

    3)如果呼吸量较大,导致单个呼吸阀的呼吸量不能满足要求时,可设置两个以上呼吸阀。当安装两个呼吸阀时,它们与罐顶的中心距离应相等,即在罐顶对称布置。

    4)如果呼吸阀安装在氮封储罐上,则氮气供气管的接管位置一定要远离呼吸阀接口,并由罐顶部插入储罐内约200mm,这样氮气进罐后不直接排出,起到氮封作用。

    5)如果呼吸阀内带有阻火器,必须考虑阻火器的压降对呼吸阀排出压力的影响,以免储罐超压。

    6)当建罐地区历年最冷月份温度的平均值低于或等于0时,呼吸阀必须有防冻措施,以防止呼吸阀阀盘冻住或阻塞导致储罐排气不畅或补气不足,而导致储罐超压鼓罐或低压瘪罐。

     

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