石油儲罐中液壓安全閥及呼吸閥設(shè)計的與應(yīng)用
液壓安全閥
鋼制立式儲罐廣泛應(yīng)用于石油、石化行業(yè)中，主要用做儲存成品或半成品油的容器，由于儲油罐的收發(fā)作業(yè)存在液位變化及晝夜溫差、氣
候突變等因素，使儲罐內(nèi)頂部空間壓力發(fā)生變化。而為了防止儲油罐內(nèi)部因壓力過高而破裂或壓力過低而抽癟，儲油罐頂部必須安裝確保
儲油罐安全運行的安全附件。一般用來保護的有機械式呼吸閥、液壓安全閥(液壓式呼吸閥)、阻火器。阻火器安裝在機械式呼吸閥和液壓
安全閥下部。機械式呼吸閥作主工作閥，液壓安全閥為后備保護閥，其壓力高于機械式呼吸閥，正常時不動作，在機械閥失效時動作。密
封液通常使用國產(chǎn)的45#變壓器油或輕柴油等。我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中通常情況下推薦使用變壓器油。壓力靠調(diào)節(jié)分隔筒頂部的螺栓
來實現(xiàn)。在氣溫0°C以上的時候呼吸閥能很好的確保儲罐的安全運行。但在北方冬季(新疆-40°C)儲罐內(nèi)外溫差特別大(新疆油田達85°C)，
由于儲罐內(nèi)溫度較高，油、水蒸汽進入液壓安全閥內(nèi)后，在低溫環(huán)境中發(fā)生凝結(jié)，由于水的密度大于變壓器油、輕柴油，凝結(jié)水沉積在液壓
安全閥的底部，使閥體內(nèi)密封液液面不斷上升，上部變壓器油或輕柴油由溢流管流入儲罐內(nèi)自行將凝結(jié)水替換為密封液，在低溫環(huán)境中發(fā)生
凍結(jié)會導(dǎo)致液壓安全閥失效，使儲罐會發(fā)生破裂或抽癟事故。油、水密度的不同，液壓安全閥動作壓力也隨之變化，需經(jīng)常對其進行核定或
著更換密封液。在低溫環(huán)境中密封油粘度增加，流動性降低動作壓力遠大于設(shè)定值，導(dǎo)致液壓安全閥失效。阻火器安裝在液壓安全閥下部，
油、水蒸汽通過阻火器后進入液壓安全閥，在低溫環(huán)境中阻火器也將有可能發(fā)生凍結(jié)導(dǎo)致儲罐發(fā)生事故。
目前在長江以北的地區(qū)冬季較為漫長，最長的地區(qū)長達5個月，為了確保儲罐安全，不得不將儲罐頂部的透光孔打開作為輔助呼吸口但是這樣
還存在著幾點不足:
1、罐頂?shù)妮p質(zhì)組份溢出儲罐無形增加了生產(chǎn)過程的損耗浪費資源；
2、對大氣造成污染；
3、存在儲罐發(fā)生火災(zāi)危險。
4、增加了儲罐的大氣腐蝕。
而防凍型石油儲罐液壓安全閥，能實現(xiàn)安全閥的呼吸作用；解決液壓安全閥和阻火器裸露在外冬季發(fā)生凍結(jié)保證儲罐安全。該閥主要由中心液
導(dǎo)管、液體儲存盒、防沖板、密封液液面檢測裝置、筒體、安裝法蘭、防風(fēng)罩、阻火器、連接管和呼吸管組成。其特征在于:在平面圓形安裝法
蘭的中心孔下部焊接有一個圓形的筒體，在筒體內(nèi)焊接有一個橫隔板/橫隔板與筒體底板之間形成積液室，積液室的作用是:當(dāng)液壓安全動作呼出
時儲存密封液防止密封液吹出。橫隔板中心孔上部焊接一個頂部有螺紋的固定管在固定管的頂部螺紋固定一個連接管，連接管的頂部有法蘭，連
接管的頂部法蘭連接阻火器，阻火器在筒體內(nèi)；阻火器的結(jié)構(gòu)為圓筒形，在圓筒內(nèi)有金屬網(wǎng)；在阻火器頂部法蘭連接一個呼吸管，呼吸管有豎管
和橫管 豎管下端與阻火器連接，豎管的上端連接橫管，橫管的另一端開口向下在安裝法蘭的上部通過防風(fēng)罩固定組件固定有圓筒形的防風(fēng)罩，防
風(fēng)罩的頂部為弧面形；防風(fēng)罩的作用是阻止冷風(fēng)進入換熱室，保持換熱室內(nèi)溫度。在防風(fēng)罩內(nèi)壁上固定有隔熱棉呼吸管的橫管穿過防風(fēng)罩壁，呼
吸管的橫管開口端在防風(fēng)罩外面。
筒體的底板有中心孔，其周圍焊接有支撐桿，支撐桿的頂部焊接有弧面形的防沖板；防沖板在積液室內(nèi)；防沖板的作用是:當(dāng)液壓安全動作時，防
沖板改變由中心管來的液流方向，防止密封液進入阻火器。
為了檢查液體儲存盒內(nèi)液面的高度在筒體的內(nèi)壁上固定有一個密封液液面檢測裝置，密封液液面檢測裝置由金屬管和有韌性的金屬棒(測量尺)組成，
金屬管固定在筒體的內(nèi)壁上，金屬管頂部高于安裝法蘭上平面，金屬管的下端穿過橫隔板和筒體的底部，金屬管的下端在液體儲存盒內(nèi)。有韌性的
金屬棒插入在金屬管內(nèi)；金屬棒插入到密封液存儲盒內(nèi)。用來檢測密封液體的液面，金屬棒的上端有外螺紋，金屬棒螺紋固定在金屬管內(nèi)起到密封
作用。金屬管可做為密封液的加注導(dǎo)管。
液壓安全閥的工作原理及工作過程：當(dāng)原油儲罐內(nèi)的介質(zhì)壓力升高或者降低超過規(guī)定值時自動開啟，通過向儲罐外排放或者補充介質(zhì)來防止儲罐內(nèi)
介質(zhì)壓力超過或者低于規(guī)定數(shù)值從而達到保護儲罐的目的。當(dāng)石油儲罐內(nèi)壓力升高超過規(guī)定值時，壓強作用在儲液盒內(nèi)密封液液面上，密封液經(jīng)中
心管上行進入積液室 ;當(dāng)儲液盒內(nèi)密封液液面下降至中心管底部時，儲罐內(nèi)氣體通過中心液導(dǎo)管的下端入口進入中心液導(dǎo)管，然后氣體經(jīng)阻火器和
吸管排入大氣。儲罐內(nèi)壓力泄放后積液室內(nèi)液體經(jīng)中心液導(dǎo)管進入液體儲存盒，儲罐內(nèi)的壓力恢復(fù)正常狀態(tài)，呼出過程完畢。當(dāng)石油儲罐內(nèi)真空度
(負壓)超過規(guī)定值時，液體儲存盒內(nèi)密封液由堰板上邊沿溢出泄入儲罐內(nèi)，當(dāng)中心液導(dǎo)管內(nèi)液面下降至底部時，外部空氣經(jīng)阻火器進入儲罐內(nèi)，壓
力為液體儲存盒內(nèi)的液柱高度，安全閥吸入動作后須補充密封液。密封液采用清水或-35#輕柴油。有益效果:本發(fā)明防凍型石油儲罐液壓安全閥，改
變液壓安全閥與阻火器安裝位置，將液壓安全閥沉入儲罐內(nèi)，利用儲罐內(nèi)產(chǎn)品溫度對其保溫不凍結(jié)。能使儲罐內(nèi)保持壓力恒定。在環(huán)境溫度-20-
40°C進行儲罐收、發(fā)作業(yè)試驗，液壓安全閥工作正常，不會發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象。
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