固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用

固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用

氮封在工業(yè)上很常用，廣泛應(yīng)用于化工、石化、制藥和食品等領(lǐng)域。是一種主要用于安裝在儲罐頂部的設(shè)備，目的用來隔離物料和外部的接觸并維持儲罐微正壓作用的一種裝置，其閥門裝置在運行過程中并不需要對外在的能源的依賴，可以利用介質(zhì)的能量來作驅(qū)動，這就是我們常說的氮封閥，這類閥門裝置對儲罐來說是一種維持保護安全的一種工業(yè)設(shè)備。從儲罐頂部的氮封裝置在其閥門的用途和特點上主要可以從以下了解參考。
 



   在工業(yè)氮封閥的使用場景中我們可以看到一些石化或煉油等單位工廠中往往存在著各類的石化以及各類的易燃油品等，而一般的儲罐有會在室外的環(huán)境中使用，而為了使得這些易燃類物料部和空氣中氧氣進行接觸所以往往會采用在儲罐頂部充氮氣的方法來使之和外部隔絕，這是很多工業(yè)場合使用氮封閥的用途需求。我們都知道氮封閥是一種不需要外來能源可以采用管道介質(zhì)來進行自動調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥門壓力的一種較為節(jié)能的壓力調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品，在該閥門的自身特點上主要還是在其快捷、方便、節(jié)能、壓力數(shù)值在運行過程中可以隨意調(diào)節(jié)的優(yōu)點，從運行邏輯上來說其實也是一種自力式的壓力調(diào)節(jié)閥，此外其最為引人關(guān)注的特點還在于其控制的精度一般比較好，適合控制精度一般或較有要求的工況環(huán)境下來運行，現(xiàn)在采用氮封一類的閥門在很多行業(yè)中都會有應(yīng)用到，尤其是一些化工、石化產(chǎn)業(yè)，此外還有冶金、輕紡、石油、電力等各類設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)等單位都會有應(yīng)用到。
 



   從氮封閥的用途上來看，其本質(zhì)上的作用還在于和外界物料的隔離，在工作過程中在當(dāng)儲罐頁面下降時候內(nèi)部的壓力會隨之降低，這時候就會像罐體內(nèi)部補充氮氣，在當(dāng)儲罐頁面上升增壓的時候就會停止氮氣的補充，與此同時在被加壓后的氮氣還會適當(dāng)?shù)膹暮粑y中排出來對儲罐內(nèi)的壓力來進行調(diào)整，來確保儲罐的安全隔絕外部的氧氣。此外在對氮氣使用中也應(yīng)該聽取廠家和熟知相關(guān)安全操作的必須，在受限的空間作業(yè)時候必須按照相關(guān)規(guī)定來進行操作，對氮氣系統(tǒng)中的管線、儲罐以及氮氣的提取點等都應(yīng)該統(tǒng)一、規(guī)范具有統(tǒng)一的安全標(biāo)識以及警告語提示。在工業(yè)使用中對該閥門的應(yīng)用建議不同廠家還需要根據(jù)自身不同的使用環(huán)境和需求上來針對使用，在選購、安裝以及調(diào)試前也應(yīng)該咨詢專業(yè)人士來進行，尤其在安裝和使用過程中尤其還要注意氮氣的使用安全以及閥門的后期維護。
    氮封閥作為一種管道控制閥門產(chǎn)品來說在原理上也屬于一種精確的毫巴級調(diào)壓閥，從國內(nèi)和國外生產(chǎn)的氮封閥的膜片對比其一般膜片越大出口壓力實現(xiàn)的穩(wěn)壓值也會相對小一些，通常氮封閥都有泄漏管以及控制管，一個控制其靈敏地一個是預(yù)防膜片出現(xiàn)問題口介質(zhì)泄漏的問題，在近些年來隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及行業(yè)成熟*氮封閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有著不同的變化以得到更好的使用性能和效果。
儲罐氮封是一種向儲存容器與反應(yīng)器的頂部空間填充惰性化氣體的工藝，從而改變氣相空間的氣體組分，通常用于保護內(nèi)部成分因氧氣存在而發(fā)生氧化、腐蝕、聚合、降解、形成爆炸性混合物等現(xiàn)象。
《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）5.7.6 規(guī)定：生產(chǎn)或儲存不穩(wěn)定的烯烴、二烯烴等物質(zhì)時應(yīng)采取防止生成過氧化物、自聚物的措施。如丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等在有空氣、氧氣或其他催化劑的存在下能產(chǎn)生有分解爆炸危險的聚合過氧化物。苯乙烯、丙烯等也是不穩(wěn)定的化合物，在有空氣或氧氣的存在下，儲存時間過長，易自聚放出熱量，造成超壓而爆破設(shè)備。丁二烯在生產(chǎn)、儲存過程中，為防止生成過氧化物而采取的措施：嚴禁與空氣、氧化氮和含氧的氮氣長時間接觸，一般控制丁二烯氣相中含氧量小于0.3%。
氮封系統(tǒng)通常被設(shè)計成可在高于大氣壓力的條件下運行，這樣可防止外部空氣進入容器當(dāng)中。由于許多工藝與應(yīng)用不希望存在空氣中的氧氣與濕氣，因此從石油化工、食品、飲料、制藥與純凈水制造等，許多行業(yè)采用氮封工藝。氮封閥不需要外部能源，利用調(diào)節(jié)介質(zhì)本身的能量作為動力源。它是一種壓力穩(wěn)定裝置，自動控制閥門的介質(zhì)流量，并保持閥門后面的壓力恒定。已廣泛應(yīng)用于連續(xù)供氣的天然氣生產(chǎn)和輸送、城市燃氣及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。



固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用該閥特點：


控制精度高，約為普通直動式調(diào)壓閥的兩倍。
調(diào)節(jié)壓差比大（如閥前0.8MPa，閥后0.），特別適用于微壓氣體控制。
壓力設(shè)定在先導(dǎo)器上實現(xiàn)，方便、快捷、省力、省時，并可在運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。
主要零部件材料
閥體：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9
閥內(nèi)件：1Cr18Ni9Ti
膜蓋：A3、1Cr18Ni9Ti 膜片：夾增強滌綸織物丁橡膠、氟橡膠
彈簧：60Si2Mn、1Cr18Ni9Ti
* 根據(jù)用戶要求，槽罐氮封閥(供氮閥泄氮閥)閥體、閥內(nèi)件、膜蓋可采用其它牌號材質(zhì)


序號	品  名	型 號 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	氮封閥	氮封閥(自力式減壓閥)ZZYVP-II DN15 PN16 進口壓力 0.3-0.6 MPA, 出口壓力1 KPA 法蘭連接	臺	2
2	泄氮閥	泄氮閥（氮氣密封配套設(shè)施）ZXD-16   DN15  PN16 起跳壓力2 KPA 法蘭連接	臺	2

氮封閥  主要技術(shù)參數(shù)



固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用供氮裝置


公稱通徑DN(mm)	25									32	40	50	65	80	100
閥座直徑dn(mm)	5	6	7	8	10	12	15	20	25	32	40	50	65	80	100
額定流量系數(shù)Kv	0.2	0.32	0.5	0.8	1.8	2.8	4.4	6.9	11	20	30	48	75	120	190
額定行程L(mm)	8									10		14	20		25
流量特性	快開
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)	0.4-5.5、5-10、9-14、13-19、18-24、22-28、27-33、31-38、36-44、42-51、49-58、56-66
公稱壓力PN(MPa)	1.6 2.5 4.0
被調(diào)介質(zhì)溫度(℃)	≤80
調(diào)節(jié)精度(％)	±5％
允許泄漏等級	標(biāo)準(zhǔn)級：Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型：Ⅵ級(GB/T4213-92)

固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用泄氮裝置



公稱通徑DN(mm)	20	25	32	40	50	65	80	100
額定流量系數(shù)Kv	6.9	11	30	30	48	75	80	190
額定行程L(mm)	8		10		14	20		25
流量特性	快開
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa)	0.4-5.5、5-10、9-14、13-19、18-24、22-28、27-33、31-38、36-44、42-51、49-58、56-66
公稱壓力PN(MPa)	0.1
被調(diào)介質(zhì)溫度(℃)	≤80
調(diào)節(jié)精度(％)	±5％
允許泄漏等級	標(biāo)準(zhǔn)級：Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型：Ⅵ級(GB/T4213-92)

固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用工作原則
(1)當(dāng)?shù)獨饷芊忾y關(guān)閉時，主閥活塞處于密封腔內(nèi)。當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定壓力時泰科流體控制閥門，膜片向上推，空氣先導(dǎo)閥在彈簧作用下向上移動。移動，將導(dǎo)氣閥上的密封圈壓緊在閥座上閥門公司，關(guān)閉控制氣入口，同時專用閥芯腔壓力升高，接近氮氣總管壓力，壓力通過內(nèi)部通道，從專用閥芯腔傳遞到主閥芯腔。主閥的活塞在氮氣主管壓力的作用下。由于主閥芯上下兩部分的氣壓是平衡的，
(2)氮氣密封閥開啟時，當(dāng)儲罐壓力略低于設(shè)定壓力時，膜片因感應(yīng)壓力下降而下移，推動空氣先導(dǎo)閥開啟，氮氣通過孔板出口和導(dǎo)氣閥進入儲罐。儲罐內(nèi)壓力升高，而空氣先導(dǎo)閥專用閥芯室壓力降低泰科閥門，氮氣從專用閥芯室通過內(nèi)部通道進入主閥閥芯室。由于主閥芯的活塞面積大于主閥座孔面積，并具有彈簧的彈力和主閥的重量，當(dāng)油箱壓力略低于設(shè)定值時，
氮氣密封裝置由控制閥、執(zhí)行器、壓力彈簧、先導(dǎo)、脈沖管等部件組成。主要用于保持容器頂部的保護氣體（通常為氮氣）壓力恒定，避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)和被氧化，安全的容器。特別適用于各種大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作維護方便等特點。廣泛用于石油、化工等行業(yè)。



供氮裝置將罐頂壓力點的介質(zhì)通過導(dǎo)壓管引入檢測機構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生與彈簧和預(yù)緊力相平衡的力。當(dāng)罐內(nèi)壓力降至供氮裝置壓力設(shè)定值以下時氮封閥自力式調(diào)節(jié)閥，平衡被打破，導(dǎo)閥芯打開，使閥前氣體通過減壓閥、節(jié)流閥、進入主閥執(zhí)行器的上下膜。當(dāng)罐內(nèi)壓力上升到供氮裝置的壓力設(shè)定點時，先導(dǎo)閥芯由于預(yù)設(shè)的彈簧力而關(guān)閉，由于主閥執(zhí)行器中的彈簧作用，關(guān)閉主閥并停止供氮.
氮氣釋放裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)通過閥蓋直接進入檢測機構(gòu)，介質(zhì)對檢測元件產(chǎn)生作用力，平衡預(yù)緊彈簧的預(yù)緊力。當(dāng)罐內(nèi)壓力上升到氮氣釋放裝置的壓力設(shè)定點以上時，平衡被破壞，閥芯向上移動，閥門打開，氮氣向外釋放；當(dāng)罐內(nèi)壓力下降到氮氣釋放裝置的壓力設(shè)定點時，閥門在預(yù)設(shè)的彈簧力作用下關(guān)閉。
二、固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用安裝與維護：
1、閥門安裝：
　　（1）安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規(guī)格是否吻合，檢查整機零件是否缺損與松動。
　　（2）在安裝前，對管道應(yīng)進行清洗，閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。
　　（3）閥門安裝前，應(yīng)先清洗管道。
　　（4）安裝場地應(yīng)考慮到人員設(shè)備的安全，既便于操作，又有利于拆裝與維護。
　　（5）閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，不得已時可傾斜安裝，盡量避免水平安裝，閥自重量較大或有振動的場合，要用支撐架。
　　（6）介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。氣源應(yīng)干燥、無油。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。 




2、固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用維護：
　　（1）清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，再選用相應(yīng)的清洗辦法。
　　（2）閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應(yīng)使用專用工具。
　　（3）閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。
　　（4）閥桿：表面損壞，只能換新。
　　（5）推桿、導(dǎo)向與密封表面的損壞：對反作用執(zhí)行機構(gòu)必須換新，而對正作用執(zhí)行機構(gòu)，可用適當(dāng)?shù)男蘩砗笫褂谩?br/>　　（6）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。
　　（7）易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據(jù)檢查結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。
（8） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。




固定頂儲罐容器氮封閥裝置應(yīng)用
大部分工廠設(shè)置氮封多采用自力調(diào)節(jié)閥或者壓力控制閥，關(guān)于操作方面可參照《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》（SH/T3007-2014）規(guī)定，采用氮氣保護的儲罐，其操作壓力宜為0.2Kpa～0.5Kpa；其他設(shè)置有呼吸閥的儲罐，其操作壓力宜為1Kpa～1.5Kpa。
同時有些儲罐因介質(zhì)含有腐蝕性，要注意定期檢查清理氮氣管線，防止氮封失效。
工廠有不同類型的儲罐，例如固定頂罐、浮頂罐和內(nèi)浮頂罐。浮頂罐不必氮封、固定頂罐根據(jù)介質(zhì)特點決定是否氮封，內(nèi)浮頂罐有時會考慮氮封。
是固定頂罐的一種簡單氮封方式。在這種設(shè)計中，氮封閥的設(shè)定值和呼吸閥的呼及吸的設(shè)定值需合理選擇，氮封閥的設(shè)定值介于二者之間，呼吸閥設(shè)定值的大小會影響氮氣的消耗量。對于常壓罐或容器，還可以采用圖-2的方式，通過進口（氮氣進）和出口（氣相放空）的壓力控制實現(xiàn)氮封。在罐內(nèi)總是保持一定的壓力，最高不超過10KPa（表壓）。