５８ 内蒙古石油化工 ２ＯｌＯ年第８期 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（２０１Ｏ）０８一ｏ０５８一Ｏ２ ２安装要求 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， ①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。‘ 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。Ｃ的甲类和小于６０￣Ｃ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 ②当需要安装两个呼吸阀时，它们与罐顶中心 应对称布置。 ③若呼吸阀用在氮封罐上，则氮气供气管的接 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。 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 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 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。 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０．６ＭＰａ，１ｈ 内压降不超０．０５ＭＰＡ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 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］ 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 收稿日期；２Ｏ１Ｏ—Ｏ２—１５ 作者简介：陈国忠（１９６９一），男，国家注册安全工程师。 ［１］ 采暖通风与空气调节设计规范．ＧＢ５００１９— ２００３． ［２］ 陆耀庆．实用供热空调设计手册．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 ．ＧＢ５０２４２—２００２． ２０１０年第８期 目的。 陈国忠 油罐呼吸阀的作用及维护 ５９ 经现场分析调查，造成事故的主要原因为３台 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 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ＤＮ３００的呼吸 况： ①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。 ②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。 ③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 ２００ｍｍＨ２０，吸入压力为一５０ ｍｍＨ２Ｏ（１ ｍｍＨ２０ ＝９．８０６６５Ｐａ），而氮封压力设置应稍低于 ２００ｍｍＨ２０。以我单位５０００Ｍ３甲醇罐为例：两个 ＤＮ３００的ＳＹ型呼吸阀，呼出压力为１８００Ｐａ，吸入压 力为一３００ 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３ｏ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 ０．４ＭＰａ，单泵装车能力２４０Ｍ３／ｈ），在线罐车共７节 （正常装车一批次为１Ｏ节），考虑到火车罐车不够１ｏ 节，班长安排启动１台汽车装车泵（出口压力０．４ ＭＰａ，单泵装车能力１００Ｍ３／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５Ｏ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。 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： ①呼吸法堵塞，如内部金属网存在大量锈渣，鸟 类巢穴等。 ②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。 ③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。 ④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。 ⑤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 ①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。 ②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。 ③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 ①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。 ②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，由于密封面的材料为有色软金属，在对其研磨 时，要选用较细的研磨剂。 ⑧检查阀体封口网是否完好，有无冰冻、堵塞等 现象，擦去网上的锈污和灰尘，保证气体进出畅通。 ④检查压盖衬垫是否严密，必要时进行更换，给 螺栓加油。 ’ ［参考文献］ ［１］ ＧＢ５０１６０—２００８《石油化工企业设计防火规 范￣（２００９．７．１）．