VOCs儲(chǔ)罐系統(tǒng)呼吸閥設(shè)計(jì)選型

儲(chǔ)罐油氣排放至罐組收集總管的控制方案可采用切斷閥控制方 案或單呼閥方案。為減少氮?dú)夂牧?，?yīng)合理設(shè)置氮封閥的定壓。單呼閥、呼吸閥的定壓值盡可能高，便于油氣的回收處理，減少油氣排放至大氣。儲(chǔ)罐呼吸閥大小呼吸廢氣處理措施儲(chǔ)罐區(qū)的排氣和吸氣過(guò)程在本領(lǐng)域稱為“呼吸”，儲(chǔ)罐內(nèi)因液位上下波動(dòng)引起的呼吸一般稱為大呼吸，因晝夜溫度波動(dòng)引起的呼吸一般稱為小呼吸。在大型儲(chǔ)罐區(qū)中，在操作正常時(shí)，大呼吸量一般可以控制在較小的范圍內(nèi)，因此，小呼吸是儲(chǔ)罐區(qū)正常操作時(shí)排放廢氣的主要原因。

在石油化工和煤化工的液態(tài)油產(chǎn)品在儲(chǔ)存過(guò)程中，會(huì)不斷地會(huì)發(fā)生VOCs的排放。儲(chǔ)罐在進(jìn)料時(shí)，液體進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)，罐內(nèi)液位升高，擠壓罐內(nèi)空間，當(dāng)空間壓力超過(guò)“呼吸閥”的呼出控制壓力時(shí)，將VOCs氣體排放到大氣環(huán)境。呼出排放則是隨著氣溫升高的熱脹冷縮效應(yīng)，罐內(nèi)液體氣體體積膨脹過(guò)程，將空間VOCs氣體排放到大氣環(huán)境。呼吸閥在正常狀態(tài)下只是保證儲(chǔ)罐安全密閉，盡量減少儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)的蒸發(fā)損耗。只有在下列非正常狀態(tài)下呼吸閥才開始工作：

①當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)行介質(zhì)收發(fā)作業(yè)時(shí)，罐內(nèi)氣體體積變化引起氣體壓力發(fā)生變化，呼吸閥即開始較大流量呼吸；

②由于外界環(huán)境影響，儲(chǔ)罐內(nèi)氣體溫度發(fā)生變化，引起罐內(nèi)介質(zhì)蒸汽壓增高或降低(通稱熱效應(yīng))，呼吸閥開始小流量的呼吸；

③天氣驟變或發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí)，罐內(nèi)溫度短時(shí)間內(nèi)迅速變化，引起儲(chǔ)罐內(nèi)氣體壓力急劇升高或降低，造成呼吸閥大流量呼吸。呼吸閥在各種工況下都應(yīng)滿足儲(chǔ)罐呼吸所需的通氣量，以確保儲(chǔ)罐的安全。

VOCs儲(chǔ)罐系統(tǒng)呼吸閥設(shè)計(jì)選型工作原理

呼吸閥是一種廣泛應(yīng)用在儲(chǔ)罐頂部的通風(fēng)裝置，用來(lái)維持罐內(nèi)外的氣壓平衡，通過(guò)控制儲(chǔ)罐的呼出壓力和真空度，防止由于真空度、壓力超過(guò)允許值(負(fù)壓和超壓)而造成的儲(chǔ)罐凹癟與翹底，同時(shí)由于壓力的控制，在一定程度上也減少了罐內(nèi)介質(zhì)的蒸發(fā)損耗。因此呼吸閥應(yīng)該具有泄放正壓和負(fù)壓兩方面功能，由正負(fù)壓力決定或呼或吸，呼吸閥的具體原理如下圖所示。

1.2 儲(chǔ)罐小呼吸  
與呼出排放對(duì)應(yīng)，還有儲(chǔ)罐發(fā)料過(guò)程的“大呼吸”吸入和“小呼吸”吸入空氣，稀釋罐內(nèi)空間氣體濃度，加劇液面蒸發(fā)，再次形成飽和濃度的揮發(fā)氣體，待下次發(fā)生大小呼出排放時(shí)，將VOCs氣體排放到大氣環(huán)境，同時(shí)還會(huì)造成液態(tài)油品化工品的損耗。
（1）切斷閥控制方案
儲(chǔ)存同類油品儲(chǔ)罐的氣相通過(guò)連通管道并入罐組收集總管，通過(guò)罐組收集總管送入廠區(qū)收集總管。
在罐組收集總管靠近油氣回收裝置的位置設(shè)置切斷閥，其開啟由收集總管上的壓力變送器進(jìn)行 2oo2 (必須兩個(gè)同時(shí)觸發(fā)才會(huì)動(dòng)作)聯(lián)鎖控制，當(dāng)罐組收集總管上的壓力達(dá)到設(shè)定高限壓力值時(shí)打開切斷閥將油氣送至油氣回收裝置進(jìn)行回收；其關(guān)閉由收集總管上的壓力變送器進(jìn)行1oo2 (只要兩個(gè)中一個(gè)觸發(fā)信號(hào)即動(dòng)作)聯(lián)鎖控制，當(dāng)罐組收集總管上的壓力達(dá)到設(shè)定低限壓力值時(shí)關(guān)閉切斷閥

（2）單呼閥方案
在儲(chǔ)罐油氣收集管道上防爆轟型阻火器上游設(shè)置單呼閥。單呼閥通過(guò)罐內(nèi)壓力機(jī)械操作，排氣起跳設(shè)定壓力應(yīng)低于罐頂呼吸閥的呼氣起跳壓力，關(guān)閉設(shè)定壓力高于罐頂呼吸閥的吸氣起跳壓力，若儲(chǔ)罐設(shè)置了氮?dú)獗Ｗo(hù)，此壓力還應(yīng)高于氮?dú)獗Ｗo(hù)的關(guān)閉壓力。儲(chǔ)存不同介質(zhì)的儲(chǔ)罐氣相通過(guò)油氣收集管道并入罐組收集管，不同罐組收集管在進(jìn)凝液罐前合并進(jìn)油氣回收處理裝置。并在進(jìn)回收 裝置前設(shè)置緊急切斷閥。
（3）高硫高溫罐組收集總管排放氣中含有較高濃度硫化物的罐組收集總管除滿足以上兩種方式外，管道和設(shè)備附件應(yīng)選用抗硫腐蝕的材質(zhì)。對(duì)于需治理的含高溫廢氣的儲(chǔ)罐 VOCs 宜單獨(dú)收集，以便后續(xù)處。

2. VOCs儲(chǔ)罐系統(tǒng)呼吸閥設(shè)計(jì)選型廠區(qū)收集總管

對(duì)于多個(gè)罐組共用一套廢氣回收處理裝置的工程，需建設(shè)收集 總管，對(duì)多個(gè)罐組的 VOCs 進(jìn)行集中收集后送入處理設(shè)施。同時(shí)，應(yīng)對(duì) VOCs 收集管道系統(tǒng)進(jìn)行壓力平衡計(jì)算，保證總管中 的 VOCs 能夠穩(wěn)定安全地輸送至處理設(shè)施。應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定， 做好廢氣收集系統(tǒng)的防雷防靜電設(shè)計(jì)與管理。

常壓、低壓儲(chǔ)罐是石油化工廠中的設(shè)備。常壓、低壓儲(chǔ)罐在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于儲(chǔ)罐內(nèi)液面的改變、或者外界溫度的變化等原因?qū)е聝?chǔ)罐內(nèi)氣體膨脹或收縮，儲(chǔ)罐內(nèi)氣相的壓力也隨之波動(dòng)，氣體壓力的波動(dòng)極易使儲(chǔ)罐出現(xiàn)超壓或真空的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成儲(chǔ)罐超壓鼓罐或低壓癟罐。為了防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)超壓或負(fù)壓等失穩(wěn)狀態(tài)，工藝設(shè)計(jì)中通常采用在罐頂安裝呼吸閥的方式來(lái)維持儲(chǔ)罐氣壓平衡，確保儲(chǔ)罐在超壓或真空時(shí)免遭破壞，保護(hù)儲(chǔ)罐安全，并且減少儲(chǔ)罐內(nèi)物料的揮發(fā)和損耗，對(duì)安全和環(huán)保均起到一定的促進(jìn)作用。