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精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例
自力式氮封閥壓力設(shè)定在指揮器上的彈簧上實現(xiàn),擰緊壓縮彈簧閥后壓力變大,反之則變小,操作簡單因而存在方便、便捷、比一般的直接取壓自力式壓力調(diào)節(jié)閥精度要高;一般用于儲罐氮封系統(tǒng);調(diào)節(jié)和穩(wěn)定儲罐的氮氣壓力,控制精度極其靈敏,控制精度閥后能達(dá)到0.0001MPa(100pa,0.1kp)運行過程中壓力可以連續(xù)調(diào)節(jié),特別適合是控制微壓場合的工況。常壓儲罐作為精細(xì)化工企業(yè)液體原料、中間體和產(chǎn)成品儲存的設(shè)施,具有極為廣泛的應(yīng)用。精細(xì)化工企業(yè)一般為小規(guī)模生產(chǎn),儲罐容積較小,適用于GB51283-2020《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》,即甲B和乙類液體單罐容積不超過1000m3;丙類液體單罐容積不超過5000m3。除此之外,精細(xì)化工常壓儲罐具有化學(xué)品種類多、介質(zhì)危險的特點,隨著企業(yè)運行對安全環(huán)保的高要求,需要對常壓儲罐進(jìn)行詳細(xì)地分析和完備的工藝設(shè)計,提供安全運行條件。
1精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例儲罐的工藝危害分析
在進(jìn)行常壓儲罐設(shè)計前,應(yīng)明確儲存物料的種類、數(shù)量和危險特性;查明物料的可燃性、閃點、蒸汽壓、爆炸極限、極限氧濃度(LOC)、忌水性、忌氧性、儲存溫度、熔點、沸點和腐蝕性等數(shù)據(jù),分析儲罐是否存在腐蝕、泄露、靜電、火災(zāi)爆炸等事故風(fēng)險,根據(jù)風(fēng)險后果確立常壓儲罐的設(shè)計方案和配套的安全設(shè)施。根據(jù)物料的特性及儲罐容積,確定儲罐的結(jié)構(gòu)型式、呼吸方式。考慮到環(huán)保要求,除合成硫酸、液堿等不揮發(fā)物質(zhì)儲罐可直通大氣外,鹽酸及副產(chǎn)酸堿、丙類物質(zhì)等應(yīng)設(shè)置呼吸閥,且呼吸閥排氣應(yīng)接至尾氣裝置妥善處理。一般情況下,介質(zhì)具有以下特點的常壓儲罐,應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng),并對系統(tǒng)排氣接至尾氣裝置處理。
(1)儲罐采用易熔材料制作浮盤;
(2)甲B、乙A類易燃易爆液體;
(3)物料忌水(與水反應(yīng));
(4)水進(jìn)入將導(dǎo)致物料腐蝕性發(fā)生變化的物質(zhì)(氯代烴類);
(5)物料接觸空氣被氧化;
(6)物料接觸空氣發(fā)生聚合;
(7)介質(zhì)為水溶性或與水混溶的并對其中水份有控制要求;
(8)儲存介質(zhì)毒性較大或易揮發(fā)介質(zhì);
(9)物料儲存過程生成自燃類物質(zhì)(例如硫化亞鐵)。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 (元) | 金 額 (元) | 閥體材質(zhì)及其它 |
1 | 氮封閥 | 自力式氮封閥ZZGD DN25 PN16 法蘭連接 常溫氮氣 進(jìn)口壓力 0.2-0.8 MPA, 出口壓力1 KPA | 臺 | 1 | 閥體304不銹鋼, 內(nèi)件304不銹鋼 |
二、精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例產(chǎn)品特點
(1)無需外加能源,能在無電、無氣的場合工作,既方便又節(jié)約能源,降低成本。
(2)氮封裝置供氮,泄氮壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)銷售的條件下進(jìn)行。
(3)壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
(4)采用無填料設(shè)計,閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。
(5)供氮裝置采用指揮器操作,減壓比可達(dá)100:1,減壓效果好、控制精度高。
(6)為確保儲罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥。
(7)呼吸閥公起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。
廣泛應(yīng)用各種工業(yè)設(shè)備中用于氣體減壓穩(wěn)壓的自動控制,特別適用于儲罐的氮封系統(tǒng)。
截止閥作為附件,閥門在工作前關(guān)閉此截止閥,以防止超設(shè)定壓力和雜質(zhì)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu),以保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件,及超設(shè)定壓力而產(chǎn)生閥門整體打壞現(xiàn)象。
精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例結(jié)構(gòu)與工作原理 :
氮封裝置由氮封閥和泄氮閥兩部分組成。氮封閥由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮氣壓力一般設(shè)為100mmH20,通過氮封裝置精確控制。
當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟,向罐內(nèi)添加物料時,液面上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時,泄氮閥打開,向外界釋放氮氣,使罐內(nèi)壓力下降,降至泄氮閥壓力設(shè)定點時,泄氮閥自動關(guān)閉。當(dāng)儲罐出液閥開啟,用戶放料時,液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)壓力降低,氮封閥開啟,向儲罐注入氮氣,使罐內(nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至氮封閥壓力設(shè)定值時自動關(guān)閉。
精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)
公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 KPa | |||||||||||
公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
流量特性 | 快開型 | |||||||||||
調(diào)節(jié)精度 | ≤5% | |||||||||||
允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型 (整體式) | |||||||||||
壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
流量特性 | 直線性 |
精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo):
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
閥座直徑dn(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
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) | 1.0 1.6 | |||||||||||
介質(zhì)溫度(℃) | ≤80 | |||||||||||
流量特性 | 快開 | |||||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ≤5 | |||||||||||
允許壓降(Mpa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 |
自力式氮封閥主要零件材料:
零件名稱 | 材料 |
閥體 | ZG230-450、ZG0Cr18Ni9、ZG0Cr18Ni12Mo2 |
閥芯 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2(堆焊Stellite) PTFE |
閥座 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2(堆焊Stellite) |
閥桿 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2 |
橡膠膜片 | 丁腈橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物 |
膜蓋 | Q235、Q235涂PTFE |
O形圈 | 耐油橡膠、聚四氟乙烯 |
精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例應(yīng)用場合分析
自力式氮封閥主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。帶指揮器操作壓力調(diào)節(jié)閥由快速泄放閥及自力式微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。
無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源,引入壓力閥的指揮器以控制壓力閥芯位置,改變流經(jīng)閥門介質(zhì)流量,使閥門后端壓力保持恒定。公稱壓力有1.0、1.6Mpa;壓力分段調(diào)節(jié)從0.5至1000Kpa,工作溫度0~100℃;法蘭標(biāo)準(zhǔn)按GB9113-88,凸面法蘭。結(jié)構(gòu)長度按GB12221-89標(biāo)準(zhǔn)。
產(chǎn)品公稱壓力等級有PN1.6、4.0(MPa);口徑范圍DN20~100;流量特性為快開。
壓力設(shè)定在指揮器上通過調(diào)節(jié)彈簧實現(xiàn),因而方便、快捷、省力省時,可運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定,且結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小。減壓比≤4000:1,控制精度高;動作靈敏,密封性好;
自力式氮封閥,Self-nitrogenvalveclosure,也叫氮封裝置調(diào)節(jié)閥,供氮閥,泄氮閥,以閥后壓力為動力源,引入閥后壓力到指揮器膜片上以控制指揮器閥芯位置,改變流經(jīng)指揮器閥芯的介質(zhì)壓力和流量,使閥門后端壓力保持精確恒定的調(diào)節(jié)閥。
精細(xì)化工儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例工作原理:
儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時,快速泄放閥迅速開啟,將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時,開啟閥門,向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現(xiàn)場壓力較高,必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa,壓力可按分段設(shè)定,從0.5Kpa至66Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度≤80℃。