VOCs儲罐系統呼吸閥設計選型

VOCs儲罐系統呼吸閥設計選型

儲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。為減少氮氣耗量，應合理設置氮封閥的定壓。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。儲罐呼吸閥大小呼吸廢氣處理措施儲罐區的排氣和吸氣過程在本領域稱為“呼吸”，儲罐內因液位上下波動引起的呼吸一般稱為大呼吸，因晝夜溫度波動引起的呼吸一般稱為小呼吸。在大型儲罐區中，在操作正常時，大呼吸量一般可以控制在較小的范圍內，因此，小呼吸是儲罐區正常操作時排放廢氣的主要原因。

在石油化工和煤化工的液態油產品在儲存過程中，會不斷地會發生VOCs的排放。儲罐在進料時，液體進入儲罐內，罐內液位升高，擠壓罐內空間，當空間壓力超過“呼吸閥”的呼出控制壓力時，將VOCs氣體排放到大氣環境。呼出排放則是隨著氣溫升高的熱脹冷縮效應，罐內液體氣體體積膨脹過程，將空間VOCs氣體排放到大氣環境。呼吸閥在正常狀態下只是保證儲罐安全密閉，盡量減少儲罐內介質的蒸發損耗。只有在下列非正常狀態下呼吸閥才開始工作：

①當儲罐進行介質收發作業時，罐內氣體體積變化引起氣體壓力發生變化，呼吸閥即開始較大流量呼吸；

②由于外界環境影響，儲罐內氣體溫度發生變化，引起罐內介質蒸汽壓增高或降低(通稱熱效應)，呼吸閥開始小流量的呼吸；

③天氣驟變或發生火災等情況時，罐內溫度短時間內迅速變化，引起儲罐內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滿足儲罐呼吸所需的通氣量，以確保儲罐的安全。

VOCs儲罐系統呼吸閥設計選型工作原理

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

1.2 儲罐小呼吸  
與呼出排放對應，還有儲罐發料過程的“大呼吸”吸入和“小呼吸”吸入空氣，稀釋罐內空間氣體濃度，加劇液面蒸發，再次形成飽和濃度的揮發氣體，待下次發生大小呼出排放時，將VOCs氣體排放到大氣環境，同時還會造成液態油品化工品的損耗。
（1）切斷閥控制方案
儲存同類油品儲罐的氣相通過連通管道并入罐組收集總管，通過罐組收集總管送入廠區收集總管。
在罐組收集總管靠近油氣回收裝置的位置設置切斷閥，其開啟由收集總管上的壓力變送器進行 2oo2 (必須兩個同時觸發才會動作)聯鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定高限壓力值時打開切斷閥將油氣送至油氣回收裝置進行回收；其關閉由收集總管上的壓力變送器進行1oo2 (只要兩個中一個觸發信號即動作)聯鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定低限壓力值時關閉切斷閥

（2）單呼閥方案
在儲罐油氣收集管道上防爆轟型阻火器上游設置單呼閥。單呼閥通過罐內壓力機械操作，排氣起跳設定壓力應低于罐頂呼吸閥的呼氣起跳壓力，關閉設定壓力高于罐頂呼吸閥的吸氣起跳壓力，若儲罐設置了氮氣保護，此壓力還應高于氮氣保護的關閉壓力。儲存不同介質的儲罐氣相通過油氣收集管道并入罐組收集管，不同罐組收集管在進凝液罐前合并進油氣回收處理裝置。并在進回收 裝置前設置緊急切斷閥。
（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，管道和設備附件應選用抗硫腐蝕的材質。對于需治理的含高溫廢氣的儲罐 VOCs 宜單獨收集，以便后續處。

2. VOCs儲罐系統呼吸閥設計選型廠區收集總管

對于多個罐組共用一套廢氣回收處理裝置的工程，需建設收集 總管，對多個罐組的 VOCs 進行集中收集后送入處理設施。同時，應對 VOCs 收集管道系統進行壓力平衡計算，保證總管中 的 VOCs 能夠穩定安全地輸送至處理設施。應按照相關標準與規定， 做好廢氣收集系統的防雷防靜電設計與管理。

常壓、低壓儲罐是石油化工廠中的設備。常壓、低壓儲罐在使用過程中經常會由于儲罐內液面的改變、或者外界溫度的變化等原因導致儲罐內氣體膨脹或收縮，儲罐內氣相的壓力也隨之波動，氣體壓力的波動極易使儲罐出現超壓或真空的情況，嚴重時會造成儲罐超壓鼓罐或低壓癟罐。為了防止儲罐出現超壓或負壓等失穩狀態，工藝設計中通常采用在罐頂安裝呼吸閥的方式來維持儲罐氣壓平衡，確保儲罐在超壓或真空時免遭破壞，保護儲罐安全，并且減少儲罐內物料的揮發和損耗，對安全和環保均起到一定的促進作用。