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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℃。
