段炯，王锋，黄浩，惠贵鹏
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置煤气水分离系统共安装有225台呼吸阀（主要为弹簧式呼吸阀），受介质挥发成分、锈蚀、粘结等的影响，呼吸阀经常出现误动作或不动作的现象，常规检修（拆装与清洗）无法满足实际生产所需，常压储罐压力控制困难，呼吸阀检修频繁。2020年6月—2021年5月，经不断摸索与总结，开发了一种由液位计、微压表、进/排气阀等组合而成的呼吸阀校验设备及简易试验方法。本快速校验设备应用于新天煤化煤气水分离系统的呼吸阀检修后，可快速、准确地检测呼吸阀的呼气/吸气压力，保证呼吸阀的精准校验，提升呼吸阀的检修效率与质量，降低检修成本，保障常压储罐及生产系统的安全稳定运行，经济效益与环保效益良好。
［关键词］煤气水分离系统；常压储罐；呼吸阀；常见故障；常规检修；校验设备研发；效益分析
［中图分类号］TQ546.5；TQ055.8+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）02-0059-04
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）20×108 m3/a煤制天然气装置于2017年3月投产，总体运行情况较好。其气化系统设有22台赛鼎工程（鲁奇）碎煤加压气化炉（正常生产中气化炉十八开四备），操作压力为4.0 MPa。碎煤加压气化炉所产粗煤气需经历洗涤、冷却及净化等过程，此过程会产生大量含烃类物、酚类物、甲烷、CO、CO2、H2S以及氨和煤尘等杂质的气化废水，气化废水经煤气水分离系统（6个系列，六开无备）、酚氨回收系统（3个系列，三开无备）预处理后送污水处理系统处理。煤气水分离系统的任务是将气化废水中的油尘进行重力沉降分离，过程中涉及大量常压储罐的运行，因废水成分复杂，且受气温及储罐液位波动的影响，常压储罐容易发生瘪罐或鼓包，故在常压储罐顶部安装有呼吸阀。新天煤化6套煤气水分离系统共安装有225台呼吸阀，受介质挥发成分、锈蚀、粘结等影响，日常生产中呼吸阀经常出现误动作或不动作现象。
呼吸阀是一种保持常压储罐内压力在控制范围内的安全附件，在石油与化工装置及道路运输中应用广泛。随着常压储罐安全事故（事件）案例的增多，呼吸阀在日常安全管理中的关注度越来越高。依据《常压储罐完整性管理》（GB/T 37327—2019），呼吸阀每年至少应有1次定期检验[1]，化工企业常在每年系统大修期间开展1次定检（由具有检验资质的单位完成），但这样的定检周期完全不能满足新天煤化煤气水分离系统呼吸阀的日常检验需求。煤化工企业呼吸阀维护保养主要存在如下两方面的难题：一是无呼吸阀校验设备，日常生产中呼吸阀的维护保养只是进行简单的拆装与清洗，无法确认呼吸阀的动作值；二是对可能出现腐蚀等问题的呼吸阀无密封性能检测设备，常规的清洁保养无法满足需求，导致常压储罐压力控制困难，呼吸阀检修频繁，耗费大量的检修力量，影响检修质量与检修效率。为此，2020年6月—2021年5月，新天煤化经不断摸索与总结，开发了一种由液位计、微压表、进/排气阀等组合而成的呼吸阀校验设备及简易试验方法，实践表明，此举可简单准确检测呼吸阀呼气/吸气压力，保证呼吸阀的精准校验，保障常压储罐的安全稳定运行。以下对有关情况作一介绍。
1 呼吸阀校验设备研发的意义
呼吸阀校验设备研究，对于保障系统安全运行、企业降耗增效意义重大。从安全角度看，适当对呼吸阀进行校验，可确保呼吸阀能精准控制压力，有效避免储罐超压爆炸或真空变形（瘪罐）等严重事故，并降低易燃易爆气体泄漏风险，保障系统的安全运行，为化工与石油行业等筑牢安全生产防线。从经济层面看，正常运行的呼吸阀可减少物料挥发损耗，节省成本，并借助呼吸阀校验设备及时发现其内部件故障并进行有效处理，利于延长呼吸阀的使用寿命，减少其维修与更换开支。
呼吸阀校验设备研究，在法规遵守与技术进步方面也具有重要的意义。一方面，企业开展校验研究可遵循安全法规与行业规范，避免法律风险，提升企业信誉；另一方面，能助力改进校验方法，推动校验技术创新，为呼吸阀设计制造提供数据支持，促进产品优化升级，推动行业技术进步。
2 呼吸阀种类及常见故障与常规检修
2.1 呼吸阀种类
呼吸阀种类繁多，选择储罐呼吸阀时要考虑呼吸阀的使用温度、工作压力、通气量等因素，据罐内介质及所处环境可选择不同种类的呼吸阀[2]。常见的呼吸阀按结构可分为重力式呼吸阀、弹簧式呼吸阀、先导式呼吸阀[3]。新天煤化煤气水分离系统所用呼吸阀主要是弹簧式呼吸阀，其缺点是弹簧易疲劳或腐蚀、对黏稠或脏污介质敏感易致结晶并损伤密封面。由于上述缺点以及储罐内介质的影响，呼吸阀投用一段时间后不可避免地会出现各种故障，需定期进行检查清理或更换，以确保呼吸阀处于正常的投用状态，从而保证系统的安全稳定运行。
2.2 呼吸阀常见故障
煤化工企业中，呼吸阀投用一定时间后，由于物料的性质、气候等方面的原因，呼吸阀会出现气体泄漏、卡滞、粘连、堵塞、结冰等故障而动作失灵，导致呼吸阀达控制压力时不能正常动作，造成储罐超压，影响设备安全稳定运行；有时则是呼吸阀失去平衡，造成呼吸失控，加重大气污染，影响操作人员的身心健康，增加区域风险[4]。
2.3 呼吸阀常规检修
呼吸阀属于安全附件，为保障呼吸阀动作正常，需定期进行维护保养，拆卸检查及内部清理，以保障呼吸阀的正常使用。呼吸阀出现故障时，需进行检修工作，现阶段呼吸阀的维护保养主要是进行密封垫的更换、内部清理或呼吸阀的整体更换、呼吸压力校准等，其检修维护一般分为日常维护检修和故障状态下的检修，具体内容如下。
2.3.1 日常维护检修
更多内容详见《中氮肥》2026年第2期