新型高效一体式防爆阻火呼吸阀故障解决方案

一、新型高效一体式防爆阻火呼吸阀故障解决方案传统呼吸阀现状与问题

常规的阻火呼吸阀技术不合理，制作精度低，密封材料选用PTFE，现场泄漏量大，满足不了日益严格的安全和环保要求。历史用户和生产厂家只注重呼吸阀和紧急泄压人孔的安全性（呼吸功能），保证储罐不超压或超真空导致储罐憋压或抽瘪即可，在目前环保压力和VOCs排放控制要求下，现场使用的呼吸阀从设计，结构，产品效果检测上已经不能满足当前性能要求！适用于储存内点低于28℃的甲类油品和闪点低于60℃的乙类油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、轻柴油、机油、原油等油品及性质相同的化工产品储罐使用，它在-35℃-60℃的温度环境中正常工作。

1、现有分体式阻火呼吸阀的结构及缺点

1）现有分体式阻火呼吸阀结构不合理，无法保证本质安全

阻火呼吸阀没有整体进行爆燃和耐烧阻火性能及流量测试，不满足安监局关于《石油化工企业储运罐区罐顶油气连通安全技术要求（试行）》对阻火呼吸阀的安全要求。现有阻火呼吸阀为分体式结构， 即阻火器和呼吸阀串联使用，阻火器位于罐顶法兰口（罐侧），呼吸阀安装于阻火器出口（大气侧）。阻火盘容易被堵塞（含苯油气汽等易结晶物料、锈渣等）。呼吸阀通气量下降，储罐极易因超压或者真空遭受破坏。

2、现有分体式阻火呼吸阀由于结构和材质原因，密封性差，泄漏量大

阀座和阀盘是保证呼吸阀密封性的重要组件，传统呼吸阀一般为碳钢铸件或铸铝件阀体，其阀座和阀体为整体铸造碳钢，阀座密封面没有经过研磨加工，不仅粗糙而且在长期使用过程中易生锈腐蚀；同时阀盘采用PTFE作为密封材料，PTFE经长期使用会变形严重。因上述原因，大多数呼吸阀不保压，泄漏严重。呼吸阀现场LDAR检测结果多数大于3000ppm，个别石脑油罐甚达10000ppm，严重超过国家和地方环保标准要求。

阻火呼吸阀该产品集阻火器与呼吸阀为一体，它是石化储罐设备，其优点是阻火呼吸性能好、重量轻、维修方便。该产品适用于储存闪点低于28℃的甲类油品和闪点低于60℃的乙类油品：如汽油、煤油、柴油、原油、甲苯、乙醇、航空油、食品油等介质储罐使用，可与液压安全阀配套使用，它在-29℃~+60℃的温度环境中正常工作。 

新型高效一体式防爆阻火呼吸阀故障解决方案故障与排查：

呼吸阀通常安装在油罐顶部，用来控制油罐内外气体的通道开关，从而起到对油罐的超压、真空状态的保护作用，使油罐内的压力达到平衡状态，同时呼吸阀又可以对油品的蒸发损失起到一定程度的降低作用。呼吸阀尽管样貌不大，但是作用却不可忽视，可以说如果没有呼吸阀，油罐的安全性就难以得到保障。然而，呼吸阀和其他仪器设备一样，离不开日常维护和保养，也会遇到各种各样的故障。

  遇到故障的时候，你都排查正确了吗？呼吸阀的常见故障有漏气、卡死、粘结、堵塞、冻结等现象。

  漏气：通常是由于呼吸阀内部的生锈、阀与阀盘面的硬物划伤等原因引起的。

卡死：通常是由于呼吸阀安装不正确，或者油罐变形，导致呼吸阀的活动不到位，终引起卡死现象。

粘结：通常是由于呼吸阀使用时间长久，未经过妥善维护，水分、尘土、油分等混合物混杂在一起，产生的化学变化，使阀与阀杆粘结在一起。

  堵塞：通常也是由于呼吸阀长时间使用不加妥善维护，尘土、铁锈、垃圾等混杂呼吸阀的呼吸管道内，从而引起堵塞、冻结，通常是因为天气温度的转换，呼吸阀内部进水结冰，造成无法开启的情况。  以上这些常见故障，只要平时多重视维护，及时发现及时处理，都不是大问题。如果平时总是忽视保养和故障排查，就会为日后的安全埋下隐患。

二、新型高效一体式防爆阻火呼吸阀故障解决方案技术

1、技术原理

新型高效一体式阻火呼吸阀，其阻火元件和呼吸阀共用阀体，阻火器位于呼吸阀外侧（大气侧），结构紧凑，重量相比于分体式阻火呼吸阀轻。新型高效一体式阻火呼吸阀阀座采用316不锈钢材质，压力端阀盘采用金属面密封，密封面经研磨达到镜面级光洁度；因核心部件采用不锈钢，抗化学腐蚀性能优异，阀门使用寿命长；阀座和阀盘密封面均经过研磨加工，能够保证极低的泄漏量。真空端阀盘采用FEP软密封形式，能够在较低压力设定（典型设定真空-0.295Kpag）下也能达到良好的密封性能。

2、新型高效一体式阻火呼吸阀优势

新型高效一体式阻火呼吸阀采用10%超压值全启式阀盘，呼吸阀的开启压力可以设定得更高，储罐内操作压力可以得到大幅度提高，呼吸阀开启几率降低，并为后期储罐区进一步进行油气回收提供更合适的压力空间。新型高效一体式阻火呼吸阀阻火器安装在大气侧，更易于检维护，拆除挡雨罩后可直接进行目视检查；同时拆下阻火芯进行维护时不影响呼吸阀，无须借助起吊设备。

新型高效一体式阻火呼吸阀本质安全，依照国际标准ISO16852进行整体阻火性能和流量认证，安全满足安监局关于《石油化工企业储运罐区罐顶油气连通安全技术要求（试行）》的要求。呼吸阀紧急泄放阀要求测试泄漏量的压力为呼吸阀设定压力的75%。可以看出来，国内关于呼吸阀泄漏量标准与国外发达国家相比还存在一定的差距，已经不能满足目前日益严格的环保要求。

3、新型高效一体式阻火呼吸阀使用情况

经过两个月的试用，由中国石化集团中原石油勘探局有限公司石油烃检测中心对试用新型阀门VOCs排放进行了检测，检测结果达到并超过预期效果。 呼吸阀是安装在储罐顶上的通气装置，既避免因意外原因造成罐内急剧超压时，损坏储罐而发生事故，又是维护储罐气压平衡，减少介质挥发的节能产品，呼吸阀充分利用储罐本身的承压能力来减少介质排放，其原理是利用正负压阀盘的重量来控制储罐的排气正压和吸气负压；当往罐外抽出介质，使罐内上部气体空间的压力下降，达到呼吸阀的操作负压时，罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘顶开，使外界气体进入罐内，使罐内的压力不再继续下降，让罐内与罐外的气压平衡，来保护储罐的装置，特别适用于贮存物料以氮气封顶的拱顶常压罐。具有定压排放、开闭灵活、结构紧凑、密封性能好、实用可靠、通气量大、泄漏量小、耐腐蚀等特点。阀盘采用聚四氟材料，具有耐低温、防霜冻等优点。

1）减少VOCs排放

2018年10月份投用85台呼吸阀、12台紧急泄放人孔，根据现场检测效果，一体式阻火呼吸阀达到预期要求，减排效果明显！LDAR现场测试*高检测值为19.7ppm，新型一体式阻火呼吸阀数据稳定，远低于泄漏标准限值，现场密封效果良好。

2）节约氮气消耗

安装呼吸阀后，氮气消耗明显降低。 投用后三个月氮气月均消耗681267Nm³；投用前六个月氮气月均消耗723662Nm³；投用后较投用前氮气月均消耗减少5.86%；氮气价格1.17元/Nm³，月均节约费用：（723662-681267）*1.17=49601元，经济效益显著。

为了保证呼吸阀使用安全，应定期将波纹阻火层拆下清洗干净（一般3-6个月），保证阻火层上每个孔畅通，以防止堵塞，确保能够安全正常使用。定期检查通风气正、负阀盘动作是否灵活，导杆及阀盘接触密封面有无损坏，如有发现损坏应立即调换。在检查维护重新安装时，应保证阀内各结合面严密配合，阀盘升降灵活。新阀启用时，应安装前清除阀盘间的防震物，否则呼吸阀将失灵。

【新型高效一体式防爆阻火呼吸阀故障解决方案安装】

1,要安装在储罐的气源高点，才能够降低物料蒸发损耗和以便顺利地提供通向呼吸阀*直接和大的通道。通常对于立式罐，呼吸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；

2,当需要安装多个呼吸阀时，它们的安装位置应该与罐顶中心应对称布置；

3,若用在氮封罐上，则氮气供气管的接管位置应远离呼吸阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm ，这样氮气进罐后才不会不直接排出，达到氮封的目的。

根据该新型呼吸阀的优异效果，目前西北油田正在组织现场分析，计划开展前期现场试验验证。防爆阻火呼吸阀属精密产品是储罐的安全喉道特别是阀盘随时都在起跳故阀杆与阀套间应保持绝对干净不得有杂质。每周必需上罐检查当呼吸阀工作状态，有听到呼吸阀内"砰"-"砰"-"砰"轻微的响声即该阀处到正常的工作状态否则应立即折开检查。呼吸阀装卸时必须垂直向上不得倒置或横放。阀杆取出清洗时要垂直轻放，否则阀杆容易变形。每季度必须折开呼吸阀擦干阀杆与阀套间的污垢以保证呼吸阀正常工作。带阻火功能呼吸阀每半年应清除阻火盘通气孔的污渍以保证阻火盘良好的阻火功能。