呼吸阀设计缺陷是导致油罐夏季瘪罐的主因

近些年，在实际生产过程中，油罐被吸瘪的事故是时有发生，并且，这些事故多数都发生在夏季气温骤变并突降阵雨后。排除全天候机械呼吸阀失灵等原因，这显然是由于阵雨后储罐内气体温度骤降、体积骤缩，在短时间内呼吸阀来不及补充足够的空气造成的。首先，我们研究夏季储罐内气体温度的变化规律可以发现，夏季，白天日出后，罐体钢板吸收太阳辐射，钢板温度上升很快。同时罐内气体空间受钢板辐射热的影响，由于其气体空间密闭，气体温度也迅速上升。实测数据表明，其温度高于罐周围的大气温度，直到午后15时达到最大值。然后随着太阳辐射热的减弱，大气温度和罐内气体温度都开始下降。有关资料表明，罐内气体温度变化有如下规律：①罐内气体温度和大气温度几乎同时达到最大值和最小值；②白天罐内气体空间温度明显高于大气温度达10℃以上，晚上两者比较接近。

下面分析阵雨对罐内气体温度的影响规律。在我国夏季，阵雨常发生在午后或傍晚。根据有关资料(一天内的罐内气体温度变化曲线)，可以明显看出，午后阵雨对罐内气体温度的影响最大。阵雨前常是烈日当空，以兰州地区为例，大气温度达38℃以上，此时罐内气体空间的温度可达48℃以上。阵雨时，天空乌云密布，大气温度降低，管壁开始向大气辐射罐内气体的热量，罐内气体温度也在降低气体体积在收缩，空气通过真空阀进入储罐。随之，在顷刻间的暴雨中，整个油罐罐体落入雨水的包围中。由于雨水温度远低于大气温度，所以罐内气体温度迅速下降，在十几分钟甚至更断时间内,罐内气体温度由40℃左右迅速降低到20℃左右，温度下降率达2℃/min左右或更大。这足可以看出阵雨后罐内气体温度下降之快。

在机械呼吸阀设计中，罐内空间的气体温度变化率(Δt min )是按0.5℃/min考虑的。这在正常情况下，即油罐在大气中正常冷却，是基本符合实际的，但当夏季油罐在雨水中快速冷却时，该设计参数明显偏小，导致补充因气体体积骤缩产生压力降低的进罐的空气量明显不够。这就是夏季阵雨后地面立式油罐容易被吸瘪的原因。

现在许多厂家的各种全天候机械呼吸阀在防锈、防冻方面虽然采取了不少有效措施，但对夏季阵雨时罐内气体迅速冷却这一情况未予考虑，致使夏季瘪罐事故屡有发生，所谓“全天候”仍名不副实。有鉴于此,笔者认为，有关部门应通过试验取得夏季阵雨情况下罐内气体温度迅速变化的数据，修正机械呼吸阀的设计参数Δt min值，使“全天候”呼吸阀真正名副其实，切实保证储罐的安全运行。