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安装阻火器对呼吸阀的通气量有什么影响么?

点击次数:1703次 发布时间:2017-04-10

根据国家标准《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-90)之规定,“甲、乙类液体的固定顶罐,应用阻火器和呼吸阀”。可见呼吸阀,阻火器是储罐不可缺少的安全设施,它不仅能维持储罐气压平衡,确保储罐在超压或真空时免遭破坏,且能减少罐内介质的挥发和损耗,呼吸阀是维护储罐气压平衡,减少介质挥发的安全节能产品常与阻火器配套使用。地面立式油罐的呼吸阀和阻火器是串联安装在一起的,呼吸阀在上、阻火器在下。油罐呼吸时,气流经过阻火器会产生一定的压降。因此有人认为阻火器对呼吸阀的控制压力有影响,在调整、测试呼吸阀压力时,如不考虑这个影响因素,就会使油罐处于超压态,这是造成油罐破坏的一个重要原因。这样的观点是比正确了,阻火器不会影响呼吸阀的控制压力,但会影响呼吸阀的通气量。下面就对这两者进行分析:阻火器对机械呼吸阀的控制压力无影响:由流体力学的基本理论可知流体在平衡时,它里边的 压力与其所作用的面垂直,并且在没有重力和其它体积力的时候,在各点和各向是均等的。充满油罐上部空间的油蒸气,虽然不是均匀气体但其浓度变化对气体静压的影响甚小,所以在计算静压时可按均匀气体对待。安装在呼吸阀下面的阻火器不管它的阻火芯孔眼有多小,只要没有完全堵死它就不会影响气体静压的传递。

因此在呼吸阀的压力阀或真空阀打开以前,作用在阀盘上的静压和油罐上部空间气体的静压相等,绝不会出现呼吸阀控制压力正压为 1961pa、负压为490pa,而油罐上部空间的实际压力会达到正压为2059pa、负压为588pa的状态。因此在测试和调节呼吸阀的控制压力时不必考虑阻火器的压降问题,更不必降低呼吸阀的控制压力使油品的蒸发损耗加大。

阻火器对呼吸阀透气量的影响:阻火器内装有致密的阻火芯,油罐进行呼吸时它会对通过的气流产生一定的压降。这虽然和机械呼吸阀的开启时机无关却对呼吸阀的透气量有很大影响。呼吸阀透气量的计算公式如下:

                  

从上式可知阻火器的压降△PO愈大,呼吸阀的透气量愈小。阻火器的压降大小和它的结构及气体流量有关。新型波纹阻火器的压降曲线见图1 。

              

从图可知当通过呼吸阀的气体流量较小时,阻火器的压降很小可以忽略不计。例如DN100波纹阻火器当气体流量小于80m3/h时,阻火器的压降△PO为零,这就是油罐上部空间的实际压力刚超过呼吸阀控制压力时,呼吸阀阀盘开启并能顺利呼气(或吸气)的原因所在。当呼吸阀的通气量增大,阻火器的压降也迅速增大。对于D100波纹阻火器当气体流量为150 m3/h时,压降△PO 为80pa当气体流量为200 m3/h时△PO 达到150pa。阻火器的压降随气体流量的增大而迅速增大的特性,极大地限制了呼吸阀透气量的增加,在阻火芯被灰尘等杂物堵塞后这点将表现得更加突出。因此对于那些装设了规格合适、性能良好的呼吸阀,在夏季雷雨天仍发生瘪罐事故的油罐,问题很可能出在阻火器上,因为机械呼吸阀在设计时已充分考虑了夏季雷雨天油罐呼吸的特性需要,为了防止因使用阻火器而影响油罐的正常呼吸造成油罐的胀裂或吸瘪,建议要按产品使用说明书的要求,半年检查一次阻火器。被堵塞的阻火芯应清洗干净,确保孔眼畅通、变形和腐蚀了的阻火芯应及时更换。在易发生吸瘪油罐事故的单位和地区,对容量较大的油罐,可考虑呼吸阀与液压阀并用或装设两个机械呼吸阀。这样就不会发以上事故从而保证储罐的安全。