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化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案
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化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案

是一套自力式微壓力控制系統(tǒng),主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?nèi)物料與空氣直接觸,防止物料揮發(fā),被告氧化,以及容器的安全。氮封裝置特別適合用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。氮封裝置產(chǎn)品具有節(jié)能,動作靈敏,運(yùn)行可靠,操作與維修方便等特點(diǎn),氮封裝置廣泛應(yīng)用于石油,化工等行業(yè),產(chǎn)品特點(diǎn)無需外加能源,在無電無氣的場合工作。

當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時(shí),供氮閥關(guān)閉,泄氮閥打開(罐頂未設(shè)呼吸閥,或呼吸閥故障打不開),將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時(shí),泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài),供氮閥打開,向罐內(nèi)注氮?dú)狻9┑y閥前壓力在2 .5Mpa 以下,現(xiàn)場壓力較高時(shí),可在供氮閥前安裝一只ZZYP 型自力式壓力調(diào)節(jié)閥將壓力減至1 Mpa 以下,以提高可靠性和使用效果。

氮封系統(tǒng)09.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案

在化工行業(yè)中,氮封主要應(yīng)用于對易氧化、易變質(zhì)、易揮發(fā)等化學(xué)物質(zhì)的保護(hù),以延長其保質(zhì)期并確保其質(zhì)量和安全。氮封裝置主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?nèi)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā),被氧化,以及容器的安全。特別適用于大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保、動作靈敏、運(yùn)行可靠、操作簡單和維修方便等特點(diǎn)。參照常見的提供設(shè)計(jì)的氮?dú)庀到y(tǒng)裝置方案,儲罐氮封系統(tǒng)裝置一般主要包含氮封閥,泄氮閥和呼吸閥

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥047.jpg

氮封系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)成可在高于大氣壓力的條件下運(yùn)行,這樣可防止外部空氣進(jìn)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。 該文系統(tǒng)的闡述了使用電化學(xué)傳感器進(jìn)行氧氣測量是防止氧化與爆炸的*直接以及*簡單的解決方案。本文接著來分析為什么儲罐需要使用氮封系統(tǒng)?

自力式氮封閥壓力設(shè)定在指揮器上的彈簧上實(shí)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?dú)鈮毫Γ刂凭葮O其靈敏,控制精度閥后能達(dá)到0.0001MPa(100pa,0.1kp)運(yùn)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。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥65.jpg

二、化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案產(chǎn)品特點(diǎn)

(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(jì),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。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥67.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案以下是氮封設(shè)計(jì)的一般步驟:

1. 確定氮?dú)饧兌群蛪毫σ蟆8鶕?jù)化學(xué)物質(zhì)的特性和保護(hù)要求,確定所需的氮?dú)饧兌群蛪毫Ψ秶MǔG闆r下,需要使用高純度(99.999%以上)的氮?dú)猓⒖刂茐毫υ?.1~0.5MPa之間。

2.選擇合適的裝置和設(shè)備。根據(jù)氮封的應(yīng)用要求和化學(xué)物質(zhì)的特性,選擇合適的氮?dú)鈨艋b置、氮?dú)獍l(fā)生器以及包裝設(shè)備等

3. 進(jìn)行氮?dú)鈨艋T谑褂玫獨(dú)馇埃枰獙ζ溥M(jìn)行凈化處理,以降低其水分、油脂、雜質(zhì)等對化學(xué)物質(zhì)影響,并保證氮?dú)饧兌冗_(dá)到要求。

4. 進(jìn)行氮封處理。在將化學(xué)物質(zhì)裝入包裝材料中后,將其放置于氮封處理設(shè)備中,通過氮?dú)獾闹脫Q作用,將包裝內(nèi)氧氣含量降至一定水平,以延長化學(xué)物質(zhì)的保質(zhì)期

5. 安全措施。在進(jìn)行氮封過程中,需要嚴(yán)格控制氮?dú)獾牧髁亢蛪毫Γ苊猱a(chǎn)生爆炸或其他安全隱患。

6. 檢測驗(yàn)證。對氮封后的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量檢測和驗(yàn)證,確保其達(dá)到設(shè)定的保護(hù)效果和質(zhì)量要求。需要注意的是,化工行業(yè)的氮封設(shè)計(jì)需要根據(jù)具體化學(xué)物質(zhì)和應(yīng)用需求進(jìn)行細(xì)致的考慮和實(shí)踐,以確保氮封效果和安全性。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥73.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案特點(diǎn):
氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行。在設(shè)定壓力范圍內(nèi),如從100mm H20 需調(diào)整到50mm H20 ,可通過調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲,改變彈簧的力,即可達(dá)到需要新設(shè)定的工藝值。泄氮閥的調(diào)整也是同理。

呼吸閥設(shè)定值調(diào)整:在上述設(shè)定值調(diào)整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥的設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定置。

特點(diǎn)
氮封裝置無需外加能源,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。氮封閥公稱壓力有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)。自力式帶指揮器壓力調(diào)節(jié)閥,氮封裝置,氮封閥,自力式壓力調(diào)節(jié)閥,薄膜式壓力調(diào)節(jié)閥

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥28.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案

    由供氮裝置和泄氮裝置兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮裝置由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O.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(shí),液面上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時(shí),泄氮裝置打開,向外界釋放氮?dú)猓构迌?nèi)壓力下降,降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),泄氮裝置自動關(guān)閉。
    當(dāng)儲罐出液閥開啟,用戶放料時(shí),液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)壓力降低,供氮裝置開啟,向儲罐注入氮?dú)猓构迌?nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉。

 

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥27.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案供氮裝置工作原理

供氮裝置結(jié)構(gòu)如右圖所示,將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)(7)、介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使指揮器閥芯(6)打開,從而使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5)、節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室,打主開閥閥芯(2)、向罐內(nèi)充注氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯(6)又由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。

泄氮裝置工作原理

泄氮裝置結(jié)構(gòu)如右圖所示,該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)(2),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧(3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使閥芯(1)上移,打開閥門,向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。

由控制閥門、執(zhí)行器、壓力彈簧、指揮器、脈沖管等部件組成主要適用于保持容器頂部保護(hù)氣體(一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?nèi)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā)、被氧化,以及容器的安全。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該閥具有節(jié)能、動作靈敏、運(yùn)行可靠、操作與維修方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥堵塞32.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案工作原理:

供氮裝置,將設(shè)在罐頂?shù)纳狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力彈簧,預(yù)緊力相平衡。當(dāng)管內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡破壞,使指揮器閥芯,打開,使閥前氣體經(jīng)減壓閥節(jié)流閥

  1. 、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、下膜室,打開主閥閥芯,向罐內(nèi)充注氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯。由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。泄氮裝置。該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使閥芯上移,打開閥門,向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)。由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。

氮封系統(tǒng)01.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案閥體

公稱通徑

DN25、32、40、50、65、80、100mm

公稱壓力

PN1.0Mpa

法蘭標(biāo)準(zhǔn)

JB/T79.1-94 、79.2-94 、HG20592-2009等

閥體材料

鑄鐵(HT200)、鑄鋼(ZG230-450)、鑄不銹鋼(ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti)

閥芯材料

硬密封

不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti)

軟密封

不銹鋼鑲嵌橡膠圈

閥桿材料

不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti)

流量特性

快開

使用溫度

≤80℃



化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案執(zhí)行器

壓力設(shè)定范圍(kpa)

0.4~0.5  5~10    9~14    13~19    18~24    22~28     27~33

36~44   42~51   49~58    56~66

膜蓋材料

A3、A4鋼板聚四氟乙烯

膜片材料

丁晴橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、耐油橡膠



化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案性能

設(shè)定值偏差

±5%

允許泄漏量

標(biāo)準(zhǔn)型

IV級(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))

嚴(yán)密型

VI級(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))



化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案額定流量系數(shù)、額定行程、性能

供氮裝置

公稱通徑DN

25

32

40

50

65

80

100

閥座通徑DN

5

6

7

8

10

12

15

20

25

32

40

50

65

80

100

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

8

10

14

20

25

泄氮裝置

公稱通徑DN

20

25

32

40

50

65

80

100

閥座通徑DN

20

25

32

40

50

65

80

100

流量系數(shù)Kv

6.9

11

20

30

48

75

120

190

額定行程L

8

10

14

20

2

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案外形尺寸及重量

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥18.jpg

公稱通徑DN(mm)

25

32

40

50

65

80

100

L

160

180

200

230

290

310

350

A

308

308

308

308

394

394

394

H2

415

415

415

115

415

415

415

H1

60

75

80

85

95

105

120

H

720

730

730

750

790

840

890

重量(Kg)

32

35

40

50

90

115

280



泄氮裝置外形尺寸及重量

公稱通徑DN(mm)

25

32

40

50

65

80

100

L

160

180

200

230

290

310

350

A

308

308

308

308

394

394

394

H1

60

75

80

85

95

105

120

H

380

400

420

430

550

560

570

重量(Kg)

12

13

15

17

20

28

38

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案說明

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥8.jpg

◇ 一般供氮?dú)鈮毫υ?×10^5-10×10^5Pa之間
◇ 罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時(shí),起到安全作用,在正常情況下不工作
◇ 泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進(jìn)液閥口徑*
◇ 一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn),以免供、泄氮裝置頻繁工作,浪費(fèi)氮?dú)狻⒂绊懺O(shè)備的使用壽命
◇ 若用戶工況與造型手冊有異,望來電與本廠技術(shù)開發(fā)部,協(xié)商解決。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥46.jpg

化工儲罐氮封閥泄氮閥和呼吸閥控制方案

氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)包括氮?dú)庠础⒌獨(dú)夤芫€、氮封裝置、罐內(nèi)壓力檢測等。儲罐氮封的作用主要是為了防止儲罐出現(xiàn)負(fù)壓而從呼吸閥吸入 空氣,以保持罐內(nèi)微正壓;氮封閥正常壓力設(shè)定值宜為 0.2kPa-0.5kPa,并應(yīng)避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設(shè)定壓力交集,產(chǎn)生不必要的 氮?dú)鈸p耗和浪費(fèi)。當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力低于氮封閥開啟壓力時(shí),氮封閥打 開向罐內(nèi)補(bǔ)入氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)氣體壓力達(dá)到氮封閥關(guān)閉壓力時(shí),氮封閥 關(guān)閉停止向罐內(nèi)補(bǔ)入氮?dú)狻?br/>

當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力高于控制閥或呼閥定壓時(shí),通過呼閥或揮發(fā)氣收集總管控制閥開啟向罐外排出氣體。呼吸閥外排壓力、緊急泄放閥 定壓根據(jù)儲罐設(shè)計(jì)壓力確定。對于設(shè)計(jì)壓力為-0.5kPa~2.0kPa 的儲 罐,宜采用以下控制方案:

氮封閥裝置系統(tǒng)圖.jpg

1)在每臺儲罐上應(yīng)設(shè)置氮封閥組和限流孔板旁路,正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在 0.3kPa 左右,當(dāng)氣相空間壓力高于 0.5kPa 時(shí),氮封閥關(guān)閉,停止氮?dú)夤?yīng);當(dāng)氣相空間壓力低于 0.2kPa 時(shí),氮封閥開啟,開始補(bǔ)充氮?dú)狻.?dāng)?shù)忾y需要檢修或故 障時(shí),使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)狻?/p>

2)當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉,造成罐內(nèi)壓力超過 1.5kPa時(shí),通過帶阻火器的呼吸閥外排;當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)開啟時(shí), 造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3kPa 時(shí),通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補(bǔ)充空 氣,確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計(jì)壓力低限(-0.5kPa)。

3)為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放,應(yīng)在儲罐上設(shè)置事故泄壓設(shè)備,緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計(jì)壓力上限(2.0kPa)。

4)在廠區(qū)收集總管上設(shè)置在線氧分析儀,判斷儲罐氮封系統(tǒng)的可靠性,并滿足后續(xù)油氣處理設(shè)施的安全性。