呼吸阀是指既保证贮罐空间在一定压力范围内与大气隔绝、又能在超过或低于此压力范围时与大气相通（呼吸）的一种阀门。其作用是防止贮罐因超压或真空导致破坏，同时可减少贮液的蒸发损失。设置呼吸阀不仅可以减少罐内气体排放，从而降低对大气的污染，而且可使储罐避免因超压而造成破坏或因超真空而导致失稳，对安全和环保均起到一定的促进作用。 [3]

呼吸阀主要由阀座、阀罩、保护罩及由真空和压力控制的两组启闭装置组成。启闭装置包括阀瓣、导杆、弹簧、弹簧座及密封环等。当罐内压力达到额定呼出正压时，压力阀瓣开启，罐内蒸气排出；当罐内真空度达到额定吸入负压时，真空阀瓣开启，空气进入。 [1]

中文名

呼吸阀

外文名

breather valve

分    类

紧定式呼吸阀、油封式呼吸阀

组    成

压力阀和真空阀

安装部位

货油舱透气管

目录

00001. 1工作原理

00002. 2作用

00003. 3具体功能

00004. 4呼吸阀安装

00005. 5选用

00001. 6分类

00002. ▪按选用材质

00003. ▪按工作原理

00004. 7呼吸排放计算

00005. 8工作排放计算

00006. 9维护保养

00001. 10验收标准

00002. 11试压检测

00003. 12性能特点

工作原理

当罐内介质的压力在呼吸阀的控制操作压力范围之内时，呼吸阀不工作，保持油罐的密闭性；当往罐内补充介质，使罐内上部气体空间的压力升高，达到呼吸阀的操作正压时，压力阀被顶开，气体从呼吸阀呼出口逸出，使罐内压力不在继续增高；罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘 [2]。

作用

呼吸阀是维护储罐气压平衡，减少介质挥发的安全节能产品，呼吸阀充分利用储罐本身的承压能力来减少介质排放，其原理是利用正负压阀盘的重量来控制储罐的排气正压和吸气负压；当往罐外抽出介质，使罐内上部气体空间的压力下降，达到呼吸阀的操作负压时，罐外的大气将顶开呼吸阀的负压阀盘顶开，使外界气体进入罐内，使罐内的压力不再继续下降，让罐内与罐外的气压平衡，来保护储罐的安全装置。

具体功能

呼吸阀在正常状态下起密封作用，以防止储罐内气体泄出，只有在下列条件下呼吸阀才开始工作。

 [3]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通称热效应)。

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。

呼吸阀安装

1.拆除包装，阅读产品说明这点至关重要。

2.吊装呼吸阀时，应选用适当的起吊工具，以免损伤呼阀阀盘保护帽。

3.检查罐或水箱上的管法兰的同轴度和垂直度，这对压力真空泄放阀（呼吸阀）的正常使用至关重要。

4.检查罐或水箱上的管法兰的水线表面。它必须是干净的，没有划伤，腐蚀，工具痕迹，并且平坦。

5.拆下法兰端口保护盖和其它包装材料。

6.检查垫片;确保该材料是适合于应用。

7.使用螺栓圆把垫圈置于中心。

选用

1、对安装位置的要求和温度范围的要求，如寒冷地区就应选用全天候呼吸阀，而安装在管道中的应选用管道式呼吸阀。

2、机械呼吸阀的控制压力应与有关的承压能力相适应。

3、机械呼吸阀的规格（法兰通径）应满足油罐的最大进出油呼吸气体流量要求。

针对石油储罐的选用：根据中国石油天然气行业标准SY/T0511-1996《石油储罐呼吸阀》的规定，呼吸阀规格尺寸的选用原则如下: [4]

按照呼吸阀在单位时间内的通气量来选择呼吸阀的尺寸及数量。根据不同规格尺寸的不同压力等级的通气量，计算出呼出或吸入气体的流速范围。根据油罐单位时间内收发油品流量确定选择的呼吸阀数目和规格。

对照呼吸阀制造厂家提供的各种规格的呼吸阀在各种压力等级下呼出或吸人的性能曲线，选用呼吸阀尺寸。

呼吸阀阀片的起跳压力应低于该呼吸阀所在储罐的设计压力，从而保护储罐不被损坏,但应高于该储罐的操作压力，以确保储罐的正常操作。

分类

一、紧定式呼吸阀

紧定式呼吸阀通常用于低压直通管道，密封性能完全取决于塞子和塞体之间的吻合度好坏，其密封面的压紧是依靠拧紧下部的螺母来实现的。一般用于PN≤0.6Mpa。

二、填料式呼吸阀

填料式呼吸阀是通过压紧填料来实现塞子和塞体密封的。由于有填料，因此密封性能较好。通常这种呼吸阀有填料压盖，塞子不用伸出阀体，因而减少了一个工作介质的泄漏途径。这种呼吸阀大量用于PN≤1Mpa的压力。

三、自封式呼吸阀

自封式呼吸阀是通过介质本身的压力来实现塞子和塞体之间的压紧密封的。塞子的小头向上伸出体外，介质通过进口处的小孔进入塞子大头，将塞子向上压紧，此种结构一般用于空气介质。

四、油封式呼吸阀

呼吸阀的应用范围不断扩大，出现了带有强制润滑的油封式呼吸阀。由于强制润滑使塞子和塞体的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好，开闭省力，防止密封面受到损伤。

按选用材质

铸铁呼吸阀、碳钢呼吸阀、铸钢呼吸阀、不锈钢(304、304L、316、316L)呼吸阀、铝合金呼吸阀、塑料(PVC、PP)呼吸阀；

按工作原理

第一种是达到一定压力时，进行呼或吸；另一种是设计成纯粹只呼不吸，可以理解为用两个适当压力的单向阀代替。

第二种呼吸阀类似于单向止逆阀，它只能向外呼气，不能向内吸气，当系统内压力升高时，气体便经过呼吸阀向外放空，保证系统的压力恒定。对于存放有毒物质的贮罐，是没有呼吸阀的，可以加活性碳过滤器等处理装置。

呼吸阀一般用在常压或低压贮罐上，即只有常压和低压贮罐才有呼吸排放（在低压罐上常有蒸汽回收系统），高压贮罐没有排放量，无呼吸损失和工作损失。

固定顶罐的主要排放量分为呼吸损失（小呼吸排放）和工作损失（大呼吸排放）。

呼吸排放计算

固定顶罐的呼吸排放可用下式估算其污染物的排放量：

LB=0.191×M（P/（100910-P））^0.68×D^1.73×H^0.51×△T^0.45×FP×C×KC

式中：LB-固定顶罐的呼吸排放量（Kg/a）；

M-储罐内蒸气的分子量；

P-在大量液体状态下，真实的蒸气压力（Pa）；

D-罐的直径（m）；

H-平均蒸气空间高度（m）；

△T-一天之内的平均温度差（℃）；

FP-涂层因子（无量纲），根据油漆状况取值在1~1.5之间；

C-用于小直径罐的调节因子（无量纲）;直径在0~9m之间的罐体，C=1-0.0123(D-9)^2 ; 罐径大于9m的C=1；

KC-产品因子（石油原油KC取0.65，其他的有机液体取1.0）

工作排放计算

工作排放是由于人为的装料与卸料而产生的损失。因装料的结果，罐内压力超过释放压力时，蒸气从罐内压出；而卸料损失发生于液面排出，空气被抽入罐体内，因空气变成有机蒸气饱和的气体而膨胀，因而超过蒸气空间容纳的能力。

可由下式估算固定顶罐的工作排放：

LW=4.188×10^-7×M×P×KN×KC

式中：LW-固定顶罐的工作损失（Kg/m3投入量）

KN-周转因子（无量纲），取值按年周转次数（K）确定。周转次数=年投入量/罐容量

K<=36,KN=1

36<K<=220,KN=11.467×K^-0.7026

K>220,KN=0.26

维护保养

呼吸阀的维护与保养每月一次，冬季每月两次。其方法：先将阀盖轻轻打开，把真空阀盘和压力阀盘取出，检查阀盘与阀盘密封处、阀盘导杆与导杆套有无油污和脏物，如出现油污和脏物应清除干净，然后装回原位，上下拉动几下，检查开启是否灵活可靠。如果一切正常，再将阀盖盖好紧固。在维护与保养中，如发现阀盘有划痕、磨损等异常现象，应马上更换或与供货公司联系，以使及时得到解决。

验收标准

API2000

SY/T 0511.1-2010 GB5908-2005。

试压检测

1、检测准备

将阻火呼吸阀正确地安装在试验台上，装置不应有泄漏现象，测试管内壁应平整光滑。

2、检测介质

阻火呼吸阀开启压力、通气量、泄漏量的检测介质为空气，其绝对压力为0.1Mpa，温度为20℃，相对湿度为50%，密度为1.2kg/m3，若空气不是此状态时，应换算成此状态的气体。阻火呼吸阀阀体压力的检测介质为5-35 ℃清水。

3、气压检测

先检测其泄漏量，然后逐台检测其灵敏度及通气量。

4、水压检测

阻火呼吸阀进行水压试验的压力为0.2Mpa，保压时间为10min。

5、压力检测

将阻火呼吸阀安装在储气罐接管法兰上，调节阀门，使储气罐内的压力逐步升高或降低，将阀盘调整到使其处于开启状态，由连通的微压计上读出压力值，每分钟读值一次，然后再将阀盘分别转动90°、180°，重复上述试验，每一工况重复三次，取其平均值。

6、泄漏量检测

泄漏量检测的压力为0.75倍的操作压力，该值由微压计上读值。泄漏量的值由流量计上读值（流量计的精度为0.5-1.0级）每分钟读各测量值一次，共读三次，取其平均。

7、低温检测阻火呼吸阀将阻火呼吸阀安装在试验架上放入低温箱内，低温箱内的温度降到4-15℃，同时和低温箱内连续输入相对温度不低于70%的常温空气，在阀盘末开启前达到呼吸阀内处 结箱，再使低温箱内温度降到-30℃，经24小时恒温，将试验架一侧连接到微压计，另一侧通过存有常温空气的稳压罐与空气动力连接。当呼吸阀的阀盘处于开启状态时，读压力值。重复三次。

性能特点

呼吸阀的阀体能承受0.2Mpa的水压，无渗透和变形现象。呼吸阀耐低温性能在空气相对湿度大于70%，最低温度为-30℃时，经过24小时的冷冻后，其阀盘开启压力符合工作压力要求，（允许压差正负20pa）。

GTQ型通气管的阀盘部件动作时，灵敏度高，动作完成后，保证密封。呼吸阀阀内留有足够的空间，保证储罐的通气量。呼吸阀没达到工作压力以前：公称通径≤150mm，其泄漏量≤0.04m3/h；公称通径≥220mm，其泄漏量≤0.4m3/h；当呼吸阀达到了工作压力以后：阀盘立即开启，保证储罐正常的通气要求。

主要规格 / 特殊功能：

特点及性能：

新型管道阻火器材质采用：铸铁、铸钢、不锈钢、铝合金、耐腐蚀性好。阀盘、阀封环采用不锈钢四氟乙烯材料。耐低温，防冻性能好。该阀是安装在固定顶罐上的通风装置，减少油品蒸发损耗，控制储罐压力作用。本阀具有通风量大，泄漏量小，耐腐蚀，防冻性能好。它能对石油储罐内外压着进行自动调节等特点。

燃气阻火器结构简单，重量轻，易检修，安装方便。水压试验合格。耐低温防冻通性合格：在-42℃操作2小时，压力阀盘、真空阀盘和密封环均无变形现象。完全符合标准要求。在常温36℃时连续操作72小时，动作10000次，压力阀盘、真空阀盘和导杆接触面无任何磨损和碰伤迹象，导杆升降灵敏无卡死现象。