油气储罐呼吸阀堵塞对安全运行的影响及预防措施

引言

在石油化工产业链中，油气储罐是衔接油气生产、运输与加工的重要环节，其运行状态的稳定性直接影响整个生产系统的安全性与经济性。呼吸阀作为储罐的 “呼吸系统”，通过在罐内压力超限时排气、压力过低时吸气，维持罐内压力在安全范围，是保障储罐结构完整与介质安全存储的关键装置[1]。在实际运行中，受介质杂质、环境粉尘、低温凝堵等因素影响，呼吸阀堵塞问题频发，若未及时处理，极易引发储罐超压破裂、油气泄漏等安全事故。因此，深入分析呼吸阀堵塞对储罐安全运行的影响，并制定科学有效的预防措施，具有重要的现实意义。

一、油气储罐呼吸阀堵塞的成因分析

（一）介质特性引发的堵塞

油气储罐存储的介质多含蜡质、胶质、沥青质等黏稠成分，在储罐呼吸过程中，这些成分易随油气气流附着在呼吸阀的阀座、阀芯及通道内壁。当温度降低时，黏稠成分会逐渐凝固，形成坚硬的附着层，缩小呼吸阀的流通通道；同时，若介质中含有固体颗粒杂质，会在气流作用下沉积在阀门关键部位，与黏稠成分混合后进一步加剧堵塞，导致呼吸阀无法正常开启或关闭，破坏其压力调节功能。

（二）外部环境与操作因素导致的堵塞

外部环境中的粉尘、风沙、雨雪等物质，易通过呼吸阀的进气口进入阀门内部，在阀瓣与阀座之间形成堆积，尤其在干旱多风地区，粉尘堵塞问题更为突出；若呼吸阀安装位置靠近污染源，还可能受到腐蚀性气体侵蚀，导致部件锈蚀粘连，间接引发堵塞。此外，操作人员未按规程进行定期维护，未及时清理阀门内部杂质，或在呼吸阀选型时未结合储罐介质特性与工况条件，选用的阀门流通能力不足，也会增加堵塞故障的发生概率。

二、呼吸阀堵塞对油气储罐安全运行的影响

（一）破坏储罐压力平衡，引发结构损坏

正常运行状态下，呼吸阀通过排气与吸气维持罐内压力稳定。当呼吸阀发生堵塞时，若储罐因介质挥发、温度升高导致罐内压力升高，堵塞的呼吸阀无法及时排气，罐内压力会持续超过设计压力上限，可能造成储罐罐体变形、焊缝开裂，严重时甚至引发储罐爆炸；反之，若储罐因介质输出、温度降低导致罐内压力降低，堵塞的呼吸阀无法及时吸气，罐内会形成负压，导致储罐罐体凹陷，损坏储罐的密封结构与承压性能，缩短储罐使用寿命，同时为后续安全运行埋下隐患。

（二）增加油气泄漏风险，引发安全事故与环境危害

呼吸阀堵塞导致罐内压力异常升高时，储罐的密封结构可能因压力过大而失效，引发油气泄漏。泄漏的油气具有易燃易爆特性，若遇到火源，极易引发火灾、爆炸事故，造成人员伤亡与设备损坏；同时，泄漏的油气会挥发到大气中，不仅造成资源浪费，还会对周边空气环境造成污染，危害生态环境与人体健康。此外，若罐内形成负压，空气可能通过损坏的密封结构进入储罐，与罐内油气混合形成爆炸性混合物，进一步提升安全风险。

三、油气储罐呼吸阀堵塞的预防措施

（一）加强日常维护与定期检查，及时清理杂质

制定完善的呼吸阀维护管理制度，明确维护周期与操作流程，例如针对含高黏稠介质的储罐，需将呼吸阀拆解清理周期缩短至每月 1 次，而存储轻质油气的储罐可每季度维护 1 次，确保维护工作有序、规范开展[2]。操作人员需定期对呼吸阀进行外观检查，查看阀门部件是否完好、有无锈蚀或损坏，尤其关注阀瓣与阀座的密封面是否存在划痕；定期拆卸呼吸阀时，若介质含蜡质可先用 50–60^∘C 温水浸泡阀件软化附着物，再用软毛刷清理阀体内壁、阀瓣、阀座及通道内的杂质与黏稠附着物，避免硬工具划伤密封面，确保阀门内部通畅；定期对呼吸阀进行压力试验，采用专用压力测试设备模拟罐内超压与负压工况，检测阀门的开启压力、关闭压力是否符合设计要求，常规储罐呼吸阀开启压力通常设定为 2kPa，关闭压力设定为 - 1kPa，确保其压力调节功能正常。

（二）优化呼吸阀结构设计与选型，提升抗堵塞能力

在呼吸阀结构设计方面，可采用防堵塞型呼吸阀，如在阀门进气口加装孔径不大于 0.5mm 的不锈钢滤网，滤网需具备可拆卸清洗功能，既能阻挡外部粉尘与杂质进入阀门内部，减少杂质堆积的可能性，又方便定期维护时快速更换；对阀瓣、阀座等关键部件采用 316L 不锈钢或聚四氟乙烯复合材料，这类材料表面光滑度高且耐介质腐蚀，粗糙度 Ra≤0.8μm ，能显著减少介质中胶质、沥青质等黏稠成分的附着，同时延长部件使用寿命；设计便于拆卸与清理的结构，例如采用快拆式法兰连接替代传统螺栓连接，仅需拧下 2-3 个快速卡扣即可拆解阀门，大幅降低维护操作难度，减少停机维护时间[3]。在呼吸阀选型时，需结合储罐存储介质的特性，如介质黏度、杂质含量、腐蚀性，以及工况条件，如环境温度范围、日均压力波动值。

结语

呼吸阀作为油气储罐压力调节的核心部件，其堵塞问题直接威胁储罐的安全运行，可能引发结构损坏、油气泄漏、火灾爆炸等严重后果，对石油化工行业的安全生产与生态环境造成不利影响。通过深入分析呼吸阀堵塞的成因与危害，从加强日常维护、优化结构选型等方面制定预防措施，可有效降低堵塞故障的发生概率，保障油气储罐的安全稳定运行。未来，还需进一步结合智能化技术，实现呼吸阀运行状态的实时监控与故障提前预警，不断提升油气储罐安全管理的智能化水平，为石油化工行业的安全发展提供更有力的保障。

参考文献：

[1] 孙 思 , 林 海 清 , 沈 玮 , 等 . 润 滑 油 储 罐 油 ∵ 分 离 技 术 与 应 用 [J]. 石 油 化 工 应用,2024,43(07):116-117+124.

[2] 文 传 钧 . 关 于 石 油 化 工 油 气 储 罐 大 型 化 的 研 究 [J]. 中 国 石 油 和 化 工 标 准 与 质量,2024,44(01):103-105.

[3] 陈雅丽.基于模糊推理的油气储罐安全生产风险预警技术研究[J].安全、健康和环境,2024,24(02):12-16+30.