呼吸閥設(shè)計(jì)缺陷是導(dǎo)致油罐夏季癟罐的主因

近些年，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，油罐被吸癟的事故是時(shí)有發(fā)生，并且，這些事故多數(shù)都發(fā)生在夏季氣溫驟變并突降陣雨后。排除全天候機(jī)械呼吸閥失靈等原因，這顯然是由于陣雨后儲(chǔ)罐內(nèi)氣體溫度驟降、體積驟縮，在短時(shí)間內(nèi)呼吸閥來不及補(bǔ)充足夠的空氣造成的。首先，我們研究夏季儲(chǔ)罐內(nèi)氣體溫度的變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，夏季，白天日出后，罐體鋼板吸收太陽輻射，鋼板溫度上升很快。同時(shí)罐內(nèi)氣體空間受鋼板輻射熱的影響，由于其氣體空間密閉，氣體溫度也迅速上升。實(shí)測數(shù)據(jù)表明，其溫度高于罐周圍的大氣溫度，直到午后15時(shí)達(dá)到最大值。然后隨著太陽輻射熱的減弱，大氣溫度和罐內(nèi)氣體溫度都開始下降。有關(guān)資料表明，罐內(nèi)氣體溫度變化有如下規(guī)律：①罐內(nèi)氣體溫度和大氣溫度幾乎同時(shí)達(dá)到最大值和最小值；②白天罐內(nèi)氣體空間溫度明顯高于大氣溫度達(dá)10℃以上，晚上兩者比較接近。

下面分析陣雨對罐內(nèi)氣體溫度的影響規(guī)律。在我國夏季，陣雨常發(fā)生在午后或傍晚。根據(jù)有關(guān)資料(一天內(nèi)的罐內(nèi)氣體溫度變化曲線)，可以明顯看出，午后陣雨對罐內(nèi)氣體溫度的影響最大。陣雨前常是烈日當(dāng)空，以蘭州地區(qū)為例，大氣溫度達(dá)38℃以上，此時(shí)罐內(nèi)氣體空間的溫度可達(dá)48℃以上。陣雨時(shí)，天空烏云密布，大氣溫度降低，管壁開始向大氣輻射罐內(nèi)氣體的熱量，罐內(nèi)氣體溫度也在降低氣體體積在收縮，空氣通過真空閥進(jìn)入儲(chǔ)罐。隨之，在頃刻間的暴雨中，整個(gè)油罐罐體落入雨水的包圍中。由于雨水溫度遠(yuǎn)低于大氣溫度，所以罐內(nèi)氣體溫度迅速下降，在十幾分鐘甚至更斷時(shí)間內(nèi),罐內(nèi)氣體溫度由40℃左右迅速降低到20℃左右，溫度下降率達(dá)2℃/min左右或更大。這足可以看出陣雨后罐內(nèi)氣體溫度下降之快。

在機(jī)械呼吸閥設(shè)計(jì)中，罐內(nèi)空間的氣體溫度變化率(Δt min )是按0.5℃/min考慮的。這在正常情況下，即油罐在大氣中正常冷卻，是基本符合實(shí)際的，但當(dāng)夏季油罐在雨水中快速冷卻時(shí)，該設(shè)計(jì)參數(shù)明顯偏小，導(dǎo)致補(bǔ)充因氣體體積驟縮產(chǎn)生壓力降低的進(jìn)罐的空氣量明顯不夠。這就是夏季陣雨后地面立式油罐容易被吸癟的原因。

現(xiàn)在許多廠家的各種全天候機(jī)械呼吸閥在防銹、防凍方面雖然采取了不少有效措施，但對夏季陣雨時(shí)罐內(nèi)氣體迅速冷卻這一情況未予考慮，致使夏季癟罐事故屢有發(fā)生，所謂“全天候”仍名不副實(shí)。有鑒于此,筆者認(rèn)為，有關(guān)部門應(yīng)通過試驗(yàn)取得夏季陣雨情況下罐內(nèi)氣體溫度迅速變化的數(shù)據(jù)，修正機(jī)械呼吸閥的設(shè)計(jì)參數(shù)Δt min值，使“全天候”呼吸閥真正名副其實(shí)，切實(shí)保證儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行。