CN116293007A - 一种储罐用耐烧呼吸阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储罐用耐烧呼吸阀装置，包括：筒状的主阀体；设置在主阀体的上端开口处的耐烧阻火组件；设置在主阀体内的压力阀，压力阀包括固定在主阀体的内壁上的压力阀座和能够与压力阀座适配的压力阀盘，在压力阀盘的上下两侧分别形成了上腔体和下腔体；以及集成在压力阀盘上的真空阀；其中，储罐用耐烧呼吸阀装置构造成能够在储罐内气体压力超过压力阀的预定压力时，打开压力阀，使得储罐内气体依次进入下腔体、上腔体，进而经过耐烧阻火组件排出，并能够在储罐内气体为负压且低于真空阀的预定压力时，打开真空阀，使得外部空气从耐烧阻火组件吸入上腔体，并通过真空阀进入下腔体以进入储罐，从而补充储罐气体压力。

Description

一种储罐用耐烧呼吸阀装置

技术领域

本发明属于储罐安全装置技术领域，具体涉及一种储罐用耐烧呼吸阀装置。

背景技术

呼吸阀作为储罐安全附件之一，其功能是用以降低常压及低压储罐内挥发性液体的蒸发损耗。呼吸阀不仅能够维持罐内气压平衡，确保储罐在超压和负压时免遭损坏，而且能利用储罐本身的承压能力减少储罐内介质的挥发和损耗，对安全和环保均有重要作用。

正常工况下，储罐向外输出物料时呼吸阀即开始向罐内吸入空气；向储罐内灌装物料时呼吸阀即开始将罐内气体向罐外呼出；由于气候变化等原因引起罐内物料蒸汽压增高或降低，呼吸阀则呼出蒸汽或吸入空气或氮气。异常工况下，发生火灾时，储罐因受热引起罐内液体蒸发量剧增，呼吸阀便开始向罐外呼出，以避免储罐因超压而损坏；在其他工况下，如挥发性液体的加压输送，内外部传热装置化学反应，操作失误等，呼吸阀则进行呼出或吸入，以避免储罐因超压或超真空而遭受损坏。同时呼吸阀往罐外呼气万一遇见雷击导致呼吸阀着火，呼吸阀呼出的物料将会持续燃烧。在传统观念里，阻火器或者阻火盘就具备耐烧功能，德国PTB按照USCG标准分别对管道爆轰阻火器依照垂直和水平安装位置进行了耐烧实验(阻火器末端直接面向大气)，发现普通的阻火器最多耐烧不超过30分钟，然而根据国际标准，全天候呼吸阀耐烧时间不低于2小时。因此，普通呼吸阀加装普通阻火器是无法满足耐烧2小时的国际标准，此类产品在国内属于空白，尚未应用。同时常用结构呼吸阀加装耐烧阻火器后，呼吸阀结构增大，带来呼吸阀整体重量上升的问题，储罐顶部由于钢体结构，承受重量有限，很容易造成储罐顶部凹陷，给储罐带来安全风险。

在传统观念里，阻火器或者阻火盘就具备耐烧功能，德国PTB按照USCG标准分别对管道爆轰阻火器依照垂直和水平安装位置进行了耐烧实验(阻火器末端直接面向大气)，发现普通的阻火器最多耐烧不超过30分钟，然而根据国际标准，全天候呼吸阀耐烧时间不低于2小时。因此，普通呼吸阀加装普通阻火器是无法满足耐烧2小时的国际标准，同时常用结构呼吸阀加装耐烧阻火器后，呼吸阀结构增大，带来呼吸阀整体重量上升的问题，储罐顶部由于钢体结构，承受重量有限，很容易造成储罐顶部凹陷，给储罐带来安全风险。此类产品在国内属于空白，尚未应用。

目前国内应用在储罐顶部呼吸阀存在重大安全隐患，因此亟需研制一种储罐用耐烧呼吸阀装置，既解决安全隐患，又满足安全环保的要求，保障人身和财产安全。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种储罐用耐烧呼吸阀装置，该储罐用耐烧呼吸阀装置能够持续耐火烧2小时以上，并能够有效避免火焰及高温传递至储罐内部，非常有利于保障罐区的安全，并且该储罐用耐烧呼吸阀装置结构简单，阀体重量轻，非常有利于减轻储罐顶部的负重，避免了储罐顶部坍塌的风险。

为此，根据本发明提供了一种储罐用耐烧呼吸阀装置，包括：筒状的主阀体；设置在所述主阀体的上端开口处的耐烧阻火组件；设置在所述主阀体内的压力阀，所述压力阀包括固定在所述主阀体的内壁上的压力阀座和能够与所述压力阀座适配的压力阀盘，在所述压力阀盘的上下两侧分别形成了上腔体和下腔体；以及集成在所述压力阀盘上的真空阀；其中，所述储罐用耐烧呼吸阀装置构造成能够在储罐内气体压力超过所述压力阀的预定压力时，打开所述压力阀，使得储罐内气体依次进入所述下腔体、所述上腔体，进而经过所述耐烧阻火组件排出，并能够在储罐内气体为负压且低于所述真空阀的预定压力时，打开所述真空阀，使得外部空气从所述耐烧阻火组件吸入所述上腔体，并通过所述真空阀进入所述下腔体以进入储罐，从而补充储罐气体压力。

在一个实施例中，所述压力阀座包括环形支撑板和构造为环状的楔形阀座元件，所述楔形阀座元件过盈配合安装在所述环形支撑板的内孔中，所述压力阀盘对应设置在所述楔形阀座元件的上方，所述压力阀盘能够坐在所述楔形阀座元件上而关闭所述压力阀，并能够升起而打开所述压力阀。

在一个实施例中，在所述压力阀盘的上端连接有升降阀杆套组件，所述升降阀杆套组件包括阀杆套和适配安装在所述阀杆套内的压力阀杆，所述压力阀杆与所述压力阀盘固定连接，所述阀杆套固定连接在所述主阀体的顶部下端面，所述压力阀盘能够推动所述压力阀杆沿所述阀杆套升降运动。

在一个实施例中，在所述压力阀盘上设有对称分布的配重砝码盘，通过在调节所述配重砝码盘重量调整所述压力阀的预定压力。

在一个实施例中，在所述压力阀盘的中部设有吸气孔，所述真空阀集成安装在所述吸气孔位置。

在一个实施例中，所述真空阀包括设置在所述吸气孔的上端的安装罩、过盈配合安装在所述吸气孔内且构造为环状的楔形真空阀座，以及真空阀盘，所述真空阀盘通过平衡弹簧与所述安装罩形成连接，所述真空阀盘能够在所述平衡弹簧的作用下紧贴所述楔形真空阀座而所述关闭所述真空阀，并能够在空气压力作用下向下运动而打开所述真空阀。

在一个实施例中，所述安装罩包括筒状本体和设置在所述筒状本体的上端的顶板，所述平衡弹簧的上端与所述顶板固定连接，所述筒状本体设有若干透气孔，所述筒状本体的直径大于所述吸气孔的直径，所述筒状本体固定在所述压力阀盘的上端面且与所述吸气孔连通。

在一个实施例中，在所述筒状本体内设有弹簧限位套，所述弹簧限位套固定在所述顶板下端面上，所述平衡弹簧设置在所述弹簧限位套内。

在一个实施例中，所述耐烧阻火组件包括隔热层和耐烧阻火盘，所述耐烧阻火盘处于所述隔热层的下方，在所述主阀体的上端设有向内凹的台型环盘，所述耐烧阻火组件固定安装在所述台型环盘中。

在一个实施例中，在所述耐烧阻火组件的上方设有防雨罩，着火时，所述防雨罩能够在4分钟内持续燃烧至完全烧毁，所述耐烧阻火组件能够持续耐火烧至少2.5小时。

与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置设置于储罐顶部，通过将压力阀盘与真空阀盘集成于同一结构中，从而形成超紧凑型耐烧呼吸阀，这大大简化了呼吸阀阀体的结构，显著减轻了阀体重量，非常有利于减轻储罐顶部的负重，避免储罐顶部坍塌的风险。储罐用耐烧呼吸阀装置利用耐烧阻火盘和耐高温隔热层形成的耐烧阻火组件，能够在呼吸阀着火情况下，持续耐火烧2.5小时以上，从而能够有效避免火焰及高温传递至储罐内部，阻止爆炸火灾的发生，保障罐区的安全。并且，储罐用耐烧呼吸阀装置设置的易燃塑料制成的防雨罩能够在燃烧分钟内烧毁殆尽，从而实现呼吸阀燃烧时热量的快速扩散，同时压力阀气体出口设置成垂直向上，火焰的热量能够被周围空气迅速带走，非常有利于避免热量积聚，有效减少热量传递至耐烧阻火盘和耐高温隔热层，阻止了爆炸火灾的发生，保障罐区的安全。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置的结构。

图2显示了根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置的呼气状态。

图3显示了根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置的吸气状态。

图4显示了沿图1中线A-A的剖视图。

图5显示了图1所示储罐用耐烧呼吸阀装置中安装罩的结构。

图6显示了储罐用耐烧呼吸阀装置的测试装置的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

在本申请中，需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上端”、“下端”等均是针对所参照的附图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图1显示了根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置100的结构。如图1所示，储罐用耐烧呼吸阀装置100包括主阀体2、耐烧阻火组件30、形成于主阀体2的内部的压力阀、集成在压力阀上的真空阀，以及设置在主阀体2的上方的防雨罩19。主阀体2构造为筒状结构，且上下两端设置成开口，耐烧阻火组件30安装在主阀体2的上端开口处。主阀体2的下端构造成入口法兰1，用于与储罐出口(未示出)连接。压力阀包括固定在主阀体的内壁上的压力阀座3和能够与压力阀座3适配的压力阀盘4，在压力阀盘4的上下两侧分别形成了上腔体41和下腔体42。真空阀集成在压力阀盘4上。

在实际应用时，在储罐内气体压力超过压力阀的预定压力时，压力阀盘4能够在气体压力作用下整体向上升起而自动打开压力阀，储罐内气体能够从入口法兰1进入下腔体42，并通过压力阀进入上腔体41，进而往上运移通过上腔体41，最后经过耐烧阻火组件30排出至大气中，从而能够有效防止储罐胀鼓。而在储罐内气体为负压且低于真空阀的预定压力时，储罐用耐烧呼吸阀装置100能够在气体压力作用下自动打开真空阀，使得外部空气从耐烧阻火组件30吸入到上腔体41内，进而通过真空阀进入下腔体42，然后经过入口法兰1而进入储罐，从而补充储罐气体压力，从而能够有效防止储罐吸瘪。实现

储罐用耐烧呼吸阀装置100与储罐出口通过入口法兰1形成连接，当储罐压力超过呼气压力时，储罐用耐烧呼吸阀装置100能够通过压力阀盘4自动呼出罐内气体，当储罐压力低于吸气压力时，储罐用耐烧呼吸阀装置100能够通过真空阀盘15(见下文)自动吸入空气进入储罐。介质侧法兰1的直径与储罐容积和单位时间内呼吸气量有关，可根据实际需要进行设置。

如图1所示，主阀体2为圆筒状。优选地，主阀体2采用不锈钢制成，且主阀体2整体铸造而成。主阀体2的顶部设置有向内凹的台型环盘101，耐烧阻火组件30螺纹旋进安装于主阀体2顶部的台型环盘101上。

根据本发明，耐烧阻火组件30包括隔热层17和耐烧阻火盘16，耐烧阻火盘15安装后处于隔热层17的下方。优选地，耐烧阻火盘16采用不锈钢波纹板卷盘制作，波纹板之间的细小间隙采用隔热涂料喷涂，以达到波纹阻火盘能够耐火烧2小时以上。隔热层17设置在耐烧阻火盘16上方，采用聚酰亚胺和邻苯二甲腈共混物固化物材料制成。隔热层17在受到高温时，邻苯二甲腈表面形成热绝缘炭层，同时聚酰亚胺提升了60℃热降解温度，因此热绝缘炭层1050℃才会分解，这使得隔热层17具有优良的隔热性能。隔热层17能够隔绝热量往耐烧阻火盘16传递，避免火焰及高温传递至储罐内部。当储罐用耐烧呼吸阀装置100着火情况下，耐烧阻火盘16和隔热层17形成的耐烧阻火组件30能够持续耐火烧2.5小时以上，从而有效避免火焰及高温传递至储罐内部，阻止了爆炸火灾的发生，保障罐区的安全。

如图1所示，防雨罩19安装在主阀体2的上端面，且处于耐烧阻火组件30的上方。在一个实施例中，防雨罩19通过上方顶部固定螺栓18固定安装在主阀体2的外壁上。防雨罩19采用易燃塑料制成，易燃塑料的材质为聚甲基丙烯酸甲酯，其熔点为150℃。易燃塑料防雨罩19能够有效防止雨水、昆虫和灰尘进入隔热层17和耐烧阻火盘16缝隙中。当储罐用耐烧呼吸阀装置100意外着火时，易燃塑料防雨罩19能够在燃烧四分钟内烧毁殆尽，从而实现耐烧呼吸阀燃烧时热量的快速扩散，同时由于储罐用耐烧呼吸阀装置100的气体出口设置成垂直向上，使得压力阀盘4排气气体出口形成为垂直向上，使得火焰的热量能够被周围空气迅速带走，非常有利于避免热量积聚。

根据本发明，压力阀座3包括环形支撑板31和构造为环状的楔形阀座元件32。环形支撑板31固定在主阀体2的内壁上。楔形阀座元件32过盈配合安装在环形支撑板31的内孔中。压力阀盘4对应设置在楔形阀座元件32的上方。在正常工作状态下，压力阀盘4能够坐在楔形阀座元件32上而关闭压力阀，而在储罐内压力达到预定值时升起而打开压力阀。压力阀盘4优选采用不锈钢材质制成。

在压力阀盘4的上端连接有升降阀杆套组件。优选地，升降阀杆套组件设有两个，且两个升降阀杆套组件径向对称分布。升降阀杆套组件包括阀杆套9和适配安装在阀杆套9内的压力阀杆7，压力阀杆7与压力阀盘4固定连接，阀杆套9固定连接在主阀体2顶部的台型环盘101的下端面。压力阀杆7的上端插入阀杆套中，且能够沿阀杆套9做升降运动。在一个实施例中，压力阀杆15与压力阀盘14通过螺纹形成固定连接。压力阀杆7杆体直径小于阀杆套9内径1mm。阀杆套9通过螺纹连接安装在台型环盘101的下端面。在一个实施例中，阀杆套9为筒型结构，且阀杆套9采用不锈钢材质制成。

根据本发明，在压力阀盘4上设有对称分布的配重砝码盘5，通过在配重砝码盘5上放置不同的砝码能够调节压力阀的预定压力(即，压力阀盘4的起跳压力)。

在一个实施例中，在压力阀盘4上端面分别设置有用于安装对应的压力阀杆7的螺纹孔，螺纹孔在径向方向上对称分布。配重砝码盘5设有贯穿的安装孔。压力阀杆7穿过配重砝码盘5的安装孔，并安装到压力阀盘4的螺纹孔中，通过螺纹旋拧方式配重砝码盘5固定安装在压力阀盘4上端面。在图1-4所示实施例中，设有2个升降阀杆套组件和2个配重砝码盘5。在实际应用时，通过调节配重砝码盘5的重量调整压力阀盘4的起跳压力。

当储罐内压力正常时，压力阀盘4依靠自身重力压在压力阀座3上，压力阀盘4的下端面和压力阀座3的楔形阀座元件32的上端面经过打磨处理后十分光滑。压力阀盘4下端面和压力阀座3的楔形阀座元件32的上端面表面粗糙度小于4微米。这使得压力阀盘4下端面与压力阀座3上端面能够紧密接触形成高效密封，确保压力阀盘4与压力阀座3密封面在储罐压力低于压力阀盘4起跳压力时无气体泄漏。

当储罐内气体为正压且高于压力阀盘4的起跳压力时，压力阀盘4在气体压力作用下向上升起，压力阀杆7同样向上升起，由于压力阀杆7顶端无法穿过套筒9，压力阀盘4向上升起到一定高度则无法继续升起，压力阀盘4升起的最大高度称为压力阀盘4的最大起跳高度。此时，压力阀盘4的下端面与楔形阀座元件32的上端面脱离，并在两者之间形成有空隙，压力阀处于打开状态。储罐内气体进入下腔体42，并经过压力阀盘4与楔形阀座元件32之间的空隙而进入上腔体41，进而经过耐烧阻火组件30排出到大气中，从而能够有效防止储罐胀鼓。

当储罐内压力低于压力阀盘4回座压力时，压力阀盘4从最大起跳高度回落至楔形阀座元件32上，压力阀盘4的底面与楔形阀座元件32的顶面重新形成高效密封。

根据本发明，在压力阀盘4的中部设有吸气孔43，真空阀集成安装在吸气孔43的位置处。吸气孔43优选设置成圆形，从而使压力阀盘4形成环形盘状结构。如图1所示，真空阀包括设置在吸气孔43的上端的安装罩11、过盈配合安装在吸气孔43内且构造为环状的楔形真空阀座14，以及真空阀盘15，真空阀盘15通过平衡弹簧13与安装罩11形成连接。真空阀盘能够在所述平衡弹簧的作用下紧贴楔形真空阀座14而所述关闭真空阀，并能够在空气压力作用下向下运动而打开真空阀。

如图5所示，安装罩11包括筒状本体111和设置在筒状本体111的上端的顶板112，平衡弹簧13的上端与顶板112固定连接，筒状本体111设有若干贯穿筒状本体侧壁的透气孔113。为保证安装罩11的通气效果，在筒状本体11上布满透气孔113，用于为真空阀吸气提供孔道。筒状本体11的直径大于吸气孔43的直径，筒状本体111固定在压力阀盘4的上端面且与吸气孔43连通。在一个优选的实施例中，安装罩11的直径设置成比压力阀盘4中部的吸气孔43的直径大20mm，且安装罩11的下端通过钎焊方式安装于压力阀盘4的中部上端。安装罩11优选采用不锈钢材质。

在筒状本体111内设有构造为圆筒状的弹簧限位套12，弹簧限位套12固定在顶板112的下端面上，平衡弹簧13设置在弹簧限位套12内。在一个优选的实施例中，弹簧限位套12通过钎焊方式安装于安装罩11的内部中心位置，平衡弹簧13的顶端通过钎焊方式垂直安装于安装罩11的内部中心位置，弹簧限位套12直径大于平衡弹簧13环径2mm。平衡弹簧13下端通过螺纹与真空阀盘15固定连接为一体。在实际使用时，通过改变平衡弹簧13的弹簧力大小能够调整真空阀的预定压力(即，真空阀盘15的起跳压力)。

当储罐内压力正常时，真空阀盘15依靠平衡弹簧13的弹簧力压在楔形真空阀座14上，真空阀盘15的上端面和楔形真空阀座14的下端面经过打磨处理后十分光滑。真空阀盘15的上端面和楔形真空阀座14的下端面表面粗糙度小于4微米。这使得真空阀盘15的上端面和真空阀座14的下端面紧密接触形成高效密封，确保真空阀盘15和楔形真空阀座14密封面在储罐压力高于真空阀盘15起跳压力时无气体泄漏。

当储罐内气体为负压且低于真空阀盘15的起跳压力时，真空阀盘15能够在气体压力作用下向下运动并拉长平衡弹簧13。在平衡弹簧13的作用下，真空阀盘15向下运动的距离有限，真空阀盘15向下运动的最大距离称为真空阀盘15的最大起跳高度。此时，真空阀盘15的上端面与楔形真空阀座14的下端面脱离，并在两者之间形成有空隙，从而打开吸气孔43，使真空阀处于打开状态。储罐用耐烧呼吸阀装置100外的空气从耐烧阻火组件30吸入上腔体41，并依次经过安装罩11上的透气孔113、吸气孔43、真空阀盘15的上端面与楔形真空阀座14的下端面之间的空隙而进入下腔体42，进而通过入口法兰1进入储罐，从而补充储罐内气体压力，防止储罐空瘪。

当储罐内压力高于真空阀盘15的回座压力时，真空阀盘15在平衡弹簧13的作用下从最大起跳高度回落至楔形真空阀座14上，使真空阀盘15的上端面与楔形真空阀座14的下端面重新形成高效密封。

根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置100尤其能够应用于爆炸零区，其中，爆炸零区指连续出现或长期出现爆炸性气体或粉尘的环境，例如，储罐液面以上空间、罐区内气体管道和码头船岸对接管道等场合皆属于爆炸零区。

根据本发明的储罐用耐烧呼吸阀装置100设置于储罐顶部，通过将压力阀盘4与真空阀盘15集成于同一结构中，从而形成超紧凑型耐烧呼吸阀，这大大简化了呼吸阀阀体的结构，显著减轻了阀体重量，非常有利于减轻储罐顶部的负重，避免储罐顶部坍塌的风险。储罐用耐烧呼吸阀装置100利用耐烧阻火盘16和耐高温隔热层17形成的耐烧阻火组件30，能够在呼吸阀着火情况下，持续耐火烧2.5小时以上，从而能够有效避免火焰及高温传递至储罐内部，阻止爆炸火灾的发生，保障罐区的安全。并且，储罐用耐烧呼吸阀装置100设置的易燃塑料制成的防雨罩19能够在燃烧4分钟内烧毁殆尽，从而实现呼吸阀燃烧时热量的快速扩散，同时压力阀气体出口设置成垂直向上，火焰的热量能够被周围空气迅速带走，非常有利于避免热量积聚，有效减少热量传递至耐烧阻火盘16和耐高温隔热层17，阻止了爆炸火灾的发生，保障罐区的安全。

下面以具体的储罐为例对储罐用耐烧呼吸阀装置100进行介绍。

以应用在3000立方石脑油储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀为例，呼吸阀的入口法兰1的直径为DN150，呼吸阀的主阀体2的直径为310mm，超紧凑型耐烧呼吸阀的整体高度为350mm，整体重量为53kg，这与国内市场同规格呼吸阀重量为80kg相比，超紧凑型耐烧呼吸阀的整体重量得到大大减轻。压力阀座3的直径为210mm，压力阀盘4的直径250mm。调节两个配重砝码盘5的重量，使压力阀盘4的起跳压力为1000Pa。调节两个压力阀杆7的长度和相应阀杆套9的内孔深度，使压力阀盘4的最大起跳高度设置为50mm。压力阀盘4能够达到最大起跳高度的压力为1090Pa，即超压9％。压力阀盘4的回座压力为850Pa。压力阀盘4中部吸气孔43直径为105mm，真空阀座14直径为100mm，弹簧安装罩11直径125mm，真空阀盘14的直径为136mm，调节平衡弹簧13的刚度和工作力度，使真空阀盘15的起跳压力为-300Pa，同时-330Pa时平衡弹簧13的拉伸工作行程为50mm。

当石脑油储罐内气体压力超过耐烧呼吸阀中的压力阀盘4起跳压力1000Pa时，压力阀盘4向上升起，石脑油储罐内气体压力超过1090Pa，压力阀盘4完全起跳，石脑油储罐内气体从呼吸阀入口法兰1进入下腔体42，并往上运移通过压力阀盘4而进入上腔体41，进而经过耐烧阻火盘16和隔热层17排出至大气中。直至当石脑油储罐内气体压力低于压力阀盘4回座压力850Pa，压力阀盘4迅速落座，压力阀盘4下端面与压力阀座3上端面重新形成高效密封。

当石脑油储罐内气体为负压且低于真空阀盘15起跳压力-300Pa时，真空阀盘15向下沉落并拉长平衡弹簧13，石脑油储罐内气体压力低于-330Pa，真空阀盘15完全打开，超紧凑型耐烧呼吸阀外的空气从隔热层17和耐烧阻火盘16吸入上腔体41内，进而通过安装罩11的透气孔和真空阀盘15进入下腔体42，最后空气从呼吸阀入口法兰1进入储罐，补充储罐气体压力。直至当石脑油储罐内气体压力高于真空阀盘15回座压力-270Pa，真空阀盘9在平衡弹簧13的作用下迅速升起，真空阀盘15上端面与真空阀座14下端面重新形成高效密封。

本发明还提供一种耐烧呼吸阀测试装置200，用于测试储罐用耐烧呼吸阀装置100的性能。如图6所示，将耐烧呼吸阀测试装置200接入储罐用耐烧呼吸阀装置100的入口法兰1。通过耐烧呼吸阀测试装置将石脑油挥发气与空气混合气引入至燃烧气入口201，打开关断阀门203，并通过流量计202检测控制流量，在超紧凑型的储罐用耐烧呼吸阀装置100的顶端点火，点火燃烧230秒后易燃塑料防雨罩19燃烧殆尽，储罐用耐烧呼吸阀装置100顶端的石脑油挥发气持续燃烧，在石脑油挥发气燃烧的2小时过程中，储罐用耐烧呼吸阀装置100下端的火焰传感器206一直没有检测到火焰，证明石脑油储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀能够满足耐火烧2小时的要求。其中，204为燃烧气缓冲罐，207为爆破片，205为压力表。

以应用在5000立方汽油储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀为例，呼吸阀的入口法兰1的直径为DN200，呼吸阀的主阀体2的直径为380mm，超紧凑型耐烧呼吸阀整体高度为390mm，整体重量为85kg，这与国内市场同规格呼吸阀重量为120kg相比，超紧凑型耐烧呼吸阀的整体重量得到大大减轻。压力阀座3的直径为280mm，压力阀盘4直径340mm。调节两个配重砝码盘5的重量，使压力阀盘4的起跳压力为1350Pa。调节两个压力阀杆7的长度以及阀杆套9的内孔深度，使压力阀盘4的最大起跳高度设置为55mm。压力阀盘4能够达到最大起跳高度的压力为1472Pa，即超压9％。压力阀盘4的回座压力为1150Pa。压力阀盘4中部吸气孔43的直径为155mm，真空阀座14直径为150mm，安装罩11直径175mm，真空阀盘14的直径为186mm，调节平衡弹簧13的刚度和工作力度，使真空阀盘15的起跳压力为-300Pa，同时-330Pa时平衡弹簧13的拉伸工作行程为50mm。

当汽油储罐内气体压力超过耐烧呼吸阀的压力阀盘4起跳压力1350Pa时，压力阀盘4向上升起，汽油储罐内气体压力超过1472Pa，压力阀盘4完全起跳，汽油储罐内气体从呼吸阀入口法兰1进入下腔体42，并往上运移通过压力阀盘4而进入上腔体41，进而经过耐烧阻火盘16和隔热层17排出至大气中。直至当石脑油储罐内气体压力低于压力阀盘4回座压力1150Pa，压力阀盘4迅速落座，压力阀盘4下端面与压力阀座3上端面重新形成高效密封。

当汽油储罐内气体为负压且低于真空阀盘15起跳压力-300Pa时，真空阀盘15向下沉落，汽油储罐内气体压力低于-330Pa，真空阀盘15完全打开，超紧凑型耐烧呼吸阀外的空气从隔热层17和耐烧阻火盘16吸入上腔体41内，进而通过安装罩11的透气孔和真空阀盘15进入下腔体42，最后空气从呼吸阀入口法兰1进入储罐，补充储罐气体压力。直至当石脑油储罐内气体压力高于真空阀盘15回座压力-270Pa，在平衡弹簧13的作用下迅速升起，真空阀盘15上端面与真空阀座14下端面重新形成高效密封。

如图6所示，通过耐烧呼吸阀测试装置200将汽油挥发气与空气混合气引入至燃烧气入口201，打开关断阀门203，并通过流量计202检测控制流量，在超紧凑型的储罐用耐烧呼吸阀装置100的顶端点火，点火燃烧230秒后易燃塑料防雨罩19燃烧殆尽，储罐用耐烧呼吸阀装置100顶端的汽油挥发气持续燃烧，在汽油挥发气燃烧的2小时过程中，储罐用耐烧呼吸阀装置100下端的火焰传感器206一直没有检测到火焰，证明汽油储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀能够满足耐火烧2小时的要求。

以应用在10000立方苯储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀为例，呼吸阀的入口法兰1的直径为DN300，呼吸阀的主阀体2的直径为550mm，超紧凑型耐烧呼吸阀整体高度为580mm，整体重量为180kg，这与国内市场同规格呼吸阀重量为250kg相比，超紧凑型耐烧呼吸阀的整体重量得到大大减轻。压力阀座3的直径为380mm，压力阀盘4的直径440mm。调节两个配重砝码盘5的重量，使压力阀盘4的起跳压力为750Pa。调节两个压力阀杆7的长度和相应阀杆套9的内孔深度，使压力阀盘4的最大起跳高度设置为60mm。压力阀盘4能够达到最大起跳高度的压力为825Pa，即超压9％。压力阀盘4的回座压力为640Pa。压力阀盘4中部吸气孔43的直径为255mm，真空阀座14直径为250mm，弹簧安装罩11直径275mm，真空阀盘14的直径为290mm，调节平衡弹簧13的刚度和工作力度，使真空阀盘15的起跳压力为-300Pa，同时-330Pa时平衡弹簧13的拉伸工作行程为50mm。

当苯储罐内气体压力超过耐烧呼吸阀的压力阀盘4起跳压力750Pa时，压力阀盘4向上升起，苯储罐内气体压力超过825Pa，压力阀盘4完全起跳，苯储罐内气体从呼吸阀入口法兰1进入下腔体42，并往上运移通过压力阀盘4而进入上腔体41，进而经过耐烧阻火盘16和隔热层17排出至大气中。直至当苯储罐内气体压力低于压力阀盘4回座压力640Pa，压力阀盘4迅速落座，压力阀盘4下端面与压力阀座3上端面重新形成高效密封。

当苯储罐内气体为负压且低于真空阀盘15起跳压力-300Pa时，真空阀盘15向下沉落并拉长平衡弹簧13，苯储罐内气体压力低于-330Pa，真空阀盘15完全打开，超紧凑型耐烧呼吸阀外的空气从隔热层17和耐烧阻火盘16吸入上腔体41内，进而通过安装罩11的透气孔和真空阀盘15进入下腔体42，最后空气从呼吸阀入口法兰1进入储罐，补充储罐气体压力。当苯储罐内气体压力高于真空阀盘15回座压力-270Pa，真空阀盘9迅速升起，真空阀盘15上端面与真空阀座14下端面重新形成高效密封。

如图6所示，通过耐烧呼吸阀测试装置200将苯挥发气与空气混合气引入至燃烧气入口201，打开关断阀门203，并通过流量计202检测控制流量，在超紧凑型的储罐用耐烧呼吸阀装置100的顶端点火，点火燃烧230秒后易燃塑料防雨罩19燃烧殆尽，储罐用耐烧呼吸阀装置100顶端的苯挥发气持续燃烧，在苯挥发气燃烧的2小时过程中，储罐用耐烧呼吸阀装置100下端的火焰传感器206一直没有检测到火焰，证明苯储罐的超紧凑型耐烧呼吸阀能够满足耐火烧2小时的要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储罐用耐烧呼吸阀装置，包括：

筒状的主阀体(2)；

设置在所述主阀体的上端开口处的耐烧阻火组件(30)；

设置在所述主阀体内的压力阀，所述压力阀包括固定在所述主阀体的内壁上的压力阀座(3)和能够与所述压力阀座适配的压力阀盘(4)，在所述压力阀盘的上下两侧分别形成了上腔体(41)和下腔体(42)；以及

集成在所述压力阀盘上的真空阀；

其中，所述储罐用耐烧呼吸阀装置构造成能够在储罐内气体压力超过所述压力阀的预定压力时，打开所述压力阀，使得储罐内气体依次进入所述下腔体、所述上腔体，进而经过所述耐烧阻火组件排出，并能够在储罐内气体为负压且低于所述真空阀的预定压力时，打开所述真空阀，使得外部空气从所述耐烧阻火组件吸入所述上腔体，并通过所述真空阀进入所述下腔体以进入储罐，从而补充储罐气体压力。

2.根据权利要求1所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，所述压力阀座包括环形支撑板(31)和构造为环状的楔形阀座元件(32)，所述楔形阀座元件过盈配合安装在所述环形支撑板的内孔中，

所述压力阀盘对应设置在所述楔形阀座元件的上方，所述压力阀盘能够坐在所述楔形阀座元件上而关闭所述压力阀，并能够升起而打开所述压力阀。

3.根据权利要求2所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，在所述压力阀盘的上端连接有升降阀杆套组件，所述升降阀杆套组件包括阀杆套(9)和适配安装在所述阀杆套内的压力阀杆(7)，所述压力阀杆与所述压力阀盘固定连接，所述阀杆套固定连接在所述主阀体的顶部下端面，所述压力阀盘能够推动所述压力阀杆沿所述阀杆套升降运动。

4.根据权利要求2或3所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，在所述压力阀盘上设有对称分布的配重砝码盘(5)，通过在调节所述配重砝码盘重量调整所述压力阀的预定压力。

5.根据权利要求1所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，在所述压力阀盘的中部设有吸气孔(43)，所述真空阀集成安装在所述吸气孔位置。

6.根据权利要求5所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，所述真空阀包括设置在所述吸气孔的上端的安装罩(11)、过盈配合安装在所述吸气孔内且构造为环状的楔形真空阀座(14)，以及真空阀盘(15)，所述真空阀盘通过平衡弹簧(13)与所述安装罩形成连接，

所述真空阀盘能够在所述平衡弹簧的作用下紧贴所述楔形真空阀座而所述关闭所述真空阀，并能够在空气压力作用下向下运动而打开所述真空阀。

7.根据权利要求6所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，所述安装罩包括筒状本体(111)和设置在所述筒状本体的上端的顶板(112)，所述平衡弹簧的上端与所述顶板固定连接，所述筒状本体设有若干透气孔(113)，

所述筒状本体的直径大于所述吸气孔的直径，所述筒状本体固定在所述压力阀盘的上端面且与所述吸气孔连通。

8.根据权利要求6或7所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，在所述筒状本体内设有弹簧限位套(12)，所述弹簧限位套固定在所述顶板下端面上，所述平衡弹簧设置在所述弹簧限位套内。

9.根据权利要求1或3所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，所述耐烧阻火组件包括隔热层(17)和耐烧阻火盘(16)，所述耐烧阻火盘处于所述隔热层的下方，

在所述主阀体的上端设有向内凹的台型环盘(101)，所述耐烧阻火组件固定安装在所述台型环盘中。

10.根据权利要求9所述的储罐用耐烧呼吸阀装置，其特征在于，在所述耐烧阻火组件的上方设有防雨罩(19)，着火时，所述防雨罩能够在4分钟内持续燃烧至完全烧毁，所述耐烧阻火组件能够持续耐火烧至少2.5小时。

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