一、定義與基本原理
壓力 / 真空閥又稱P/V閥、通氣閥、機械呼吸閥,可調節油罐內外壓差,使油罐內外氣體相通的閥門。加油站油氣回收系統中的壓力 / 真空(P/V)閥是一種重要的安全和環保設備。它主要安裝在儲油罐的通氣管道上,其作用是維持油罐內壓力的平衡。
當油罐內壓力升高超過設定的壓力值時,P/V閥開啟向外排氣,防止油罐因超壓而破裂;當油罐內壓力降低到一定程度(產生真空),低于設定的真空值時,P/V閥開啟讓外界空氣進入油罐,避免油罐被吸癟。
二、P/V閥工作壓力范圍設定
壓力設定值:一般來說,P/V閥的開啟壓力(正壓)通常在一定范圍內。這個壓力范圍的設定是考慮到油罐在接收油品時,由于油品的注入,罐內油氣被壓縮,當壓力達到設定的開啟壓力時,閥門打開,油氣可以排出到油氣回收系統中,避免油罐壓力過高。
真空設定值:P/V閥的開啟真空值(負壓),當油罐向外輸送油品或者環境溫度降低等情況導致罐內壓力降低形成真空時,閥門會在達到真空設定值時開啟,讓外界空氣進入油罐,維持油罐的正常形狀和內部壓力。
三、P/V閥功能特點
調節油罐內外壓差
壓力/真空閥(P/V閥)能夠調節油罐內外的壓差,使油罐內外氣體相通。這種閥門有助于維持油罐內的壓力平衡,防止由于壓力過大或過小導致的油氣泄漏。
減少油氣揮發
P/V閥用于維持一定的罐壓,以減少汽油油氣的揮發。這對于環保和減少能源浪費都是非常重要的。
防止異物進入管線
P/V閥安裝于油罐放空管頂端,可以有效防止雨水、雜質及其他異物進入管線。
雙向開啟的閥門結構
閥內部設計有雙向開啟的閥門結構,閥門處于常閉狀態。當油罐壓力/真空達到閥門預設壓力/真空時,閥門自行打開進行排氣/吸氣,以維持一個比較穩定的罐壓。
四、P/V閥在油氣回收系統中的作用
在油氣回收的第一階段(卸油油氣回收階段),油罐車卸油時,油品進入地下油罐,罐內油氣被置換出來,通過管道回到油罐車。如果油罐內壓力過高,P/V閥會根據設定的壓力值開啟,輔助油氣排出,確保卸油過程的安全和油氣回收的順利進行。
在油氣回收的第二階段(加油油氣回收階段),當顧客加油時,油箱內的油氣被抽回加油站的地下油罐。此時,P/V閥可以防止油罐因油氣的進入而壓力過高,保證整個油氣回收系統的壓力平衡,避免油氣泄漏到大氣中,從而達到環保的目的。
五、油氣回收系統在線監控報警規則
1.壓力/真空閥狀態報警
閥門動作故障報警:壓力/真空閥(P/V閥)的正常工作依賴于其能根據壓力和真空的變化準確地開啟和關閉。如果閥門出現卡滯、粘連等機械故障,導致其不能正常開啟或關閉,就會觸發報警。例如,閥門內部的閥瓣被雜質卡住,無法按照壓力變化正常開啟,此時安裝在閥門上的位置傳感器(如微動開關或磁性傳感器)會檢測到閥門動作異常。傳感器將信號傳輸給控制系統,控制系統會發出報警信號,提醒工作人員閥門出現動作故障。
密封故障報警:P/V閥的密封性對油氣回收系統的正常運行和安全性至關重要。如果閥門出現泄漏,油氣可能會逸出或者外界空氣可能會不正常地進入系統。通過檢測閥門進出口的壓力差可以判斷密封性。在閥門關閉狀態下,利用高精度壓力傳感器監測進出口壓力,若短時間內進出口壓力差明顯減小,這表明可能存在泄漏。例如,若進出口壓力差在10分鐘內從預設的安全值下降了30%以上,控制系統就會判定閥門密封性出現問題,進而發出密封故障報警。
通信故障報警:在一些先進的油氣回收系統中,P/V閥可能配備有通信模塊,用于將閥門的狀態信息(如壓力、真空度、閥門開啟/關閉狀態等)傳輸給中央控制系統。如果通信模塊出現故障,如信號傳輸中斷、數據丟失等情況,也會觸發報警。這可以通過設置通信心跳檢測機制來實現,例如,通信模塊每隔一定時間(如10秒)向中央控制系統發送一個“心跳”信號,如果中央控制系統連續3次沒有接收到“心跳”信號,就判定為通信故障,發出報警信號。
2.壓力/真空閥臨界壓力狀態報警
壓力臨界值報警(超壓)
設定臨界壓力值:根據油罐的耐壓等級、油氣回收系統的設計參數以及安全標準,為P/V閥設定壓力臨界報警值。一般而言,這個值會低于油罐的最大耐壓值,作為一個提前預警的安全界限。例如,油罐的最大耐壓值為6kPa,P/V閥的壓力臨界報警值可能設定為4 - 5kPa。當油罐內壓力達到這個臨界值時,就需要發出報警信號。
報警觸發機制:P/V閥內部的壓力感應元件(如膜片式壓力傳感器)會實時監測油罐內的壓力。當壓力上升到臨界報警值時,壓力傳感器將信號傳輸給控制系統。控制系統會根據預先設定的報警策略,如發出聲光報警信號,同時在監控系統的界面上顯示報警信息,提醒工作人員油罐內壓力即將超出安全范圍。
可能的原因及后果:壓力接近臨界值可能是因為加油速度過快,使得油氣產生速度大于油氣回收速度;或者是油氣回收管道部分堵塞,導致油氣排出不暢。如果不及時處理,壓力可能會繼續上升,超過油罐的耐壓極限,引發油罐破裂、油氣泄漏等嚴重安全事故。
真空臨界值報警(過度真空)
設定臨界真空值:同樣,對于油罐內的真空度,也需要設定一個臨界報警值。這個值通常會高于油罐可能被損壞的真空極限。例如,油罐能承受的最大真空度為 -1.2kPa,P/V閥的真空臨界報警值可設定為 -0.8 - -1kPa。
報警觸發機制:當油罐內由于油品抽出而產生真空,且真空度達到臨界報警值時,P/V閥的真空感應元件(如活塞式真空傳感器)會將信號傳輸給控制系統。控制系統觸發報警,通知工作人員油罐內真空度已接近危險范圍。
可能的原因及后果:真空度接近臨界值可能是因為油罐在卸油或供油過程中,外界空氣補充通道不暢,如P/V閥的進氣口被部分堵塞。如果真空度進一步增大,超過油罐的承受極限,油罐可能會被大氣壓癟,導致油罐結構損壞,影響油氣回收系統的正常運行。