化工儲罐氮封裝置閥門設計方案 氮封閥是本廠自主開發、研制的一套自力式微壓力控制系統，主要用于保持容量頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容量內物料與空氣直接按觸，防止物料揮發、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系統。該產品具有節能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。氮封閥被廣泛應用于石油、化工等行業?；奘鞘突ぱb置和儲運系統設施的重要組成部分，化學品儲運罐區中化學品數量大、種類多，而且大多為易燃易爆、有毒有害的介質，一旦發生事故，將給人民生命和財產安全造成嚴重危害或者威脅。近年來，我國化學品罐區多次發生泄漏、火災或爆炸事故，其中有些事故造成了重大的社會影響，暴露出部分企業在安全管理、日常運行、安全設計等方面仍存在突出問題。因此，設計中做好儲罐的安全設計是非常有必要的，本文就將對化工儲罐幾個常用安全附件設置進行簡要論述。 
儲罐廣泛應用于化學工業，用于儲存原料、成品及中間產品，在保證裝置安全生產、節能減排、提高整體管理水平等方面具有不可替代的作用，國家戰略儲備也離不開各種類型的儲罐。工業儲罐一般為鋼制儲罐，根據儲存介質特性及儲存溫度、壓力等參數選擇碳鋼、低溫鋼、不銹鋼等材料，其他材質如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不予考慮。 
一、化工儲罐氮封裝置閥門設計方案化工儲罐的分類
化工儲罐，對這種儲罐進行區分的話，那么是能夠分為金屬、非金屬和金屬非金屬復合這三種。其間，金屬類的有不銹鋼及鋁等，非金屬類則有陶瓷和玻璃鋼等。而關于第三種，其典型代表則是為鋼襯原料的。
二、化工儲罐氮封裝置閥門設計方案罐區及儲運的安全運行
流程工業用儲罐通常都是易燃、易爆、有毒介質，因此罐區的安全生產永遠的，防火、防爆、防溢、防抽空等均需要有相應的措施。對可燃介質、有毒介質應按規范要求設置檢測器并將報警信號引入有人值守的現場控制室或消防值班室。現場檢測器的設置應考慮介質特性、環境條件、風向等因素，同時應考慮檢測器本身的限制。
除按防火規范進行罐區布局外，應考慮儀表本身的防火要求，通常采用阻燃電纜、金屬槽板敷設或埋地敷設，電纜應從圍堰頂部引至圍堰外，或采取有效的防火封堵措施。為避免一旦火災發生后的事故擴大，應在可燃介質儲罐的進出口設置緊急切斷閥門，并應保證電源故障或氣源故障時閥門處于安全位置，并在圍堰的出入口處設置緊急關斷按鈕，該按鈕一般以罐組為單位進行設置，即，一旦發生火災將切斷該圍堰內的所有進出儲罐的閥門，當采用氣動閥門時，應采用PVC或尼龍管纏繞閥體。
1 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案呼吸閥
1.1 呼吸閥作用及選用原則
呼吸閥的作用：呼吸閥是用于降低儲罐內揮發性液體蒸氣損耗并用來保護儲罐不受超壓或真空破壞的安全設施，同時也有利于減少氣體向外散發。
呼吸閥選用原則：
①介質閃點小于60 ℃的儲罐，通常應設置呼吸閥； ②設置了氮封的儲罐，通常應設置呼吸閥； ③可燃介質呼吸閥應配置阻火器，但設置了防火型呼吸閥時除外； ④呼吸閥的大小，應按儲罐最大進出液量來確定，進出液量大時可選用兩個呼吸閥。 
1.2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案呼吸閥開啟壓力
通氣過程中，當呼吸閥的閥盤呈連續“呼出"或“吸入"狀態時的壓力稱為呼吸閥的呼氣開啟壓力或呼吸閥的吸氣開啟壓力。呼吸閥開啟壓力范圍通常為-265～+1 765 Pa。 1.3 呼吸閥的安裝
呼吸閥應安裝在儲罐頂的高點，通常設置在罐頂中心。有毒介質儲罐呼吸閥排氣口不應直排大氣，應集中處理或回收；易燃介質儲罐呼吸閥排氣口設置應符合安全要求。當儲罐所在地區最冷月環境平均溫度低于或等于0 ℃時，呼吸閥應有防凍功能或者應采取防凍措施。在環境溫度下介質有結晶可能時，呼吸閥應采取防止結晶的措施。
2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案阻火器
2.1 阻火器作用及安裝
阻火器是一種能夠通過氣體、具有許多細小通道或縫隙的材料組成的阻火元件?；鹧孢M入阻火器會被元件分成許多細小的火焰流，由于傳熱或器壁效應，造成火焰熄滅。易燃、可燃液體儲罐呼吸閥上游應設置阻火器。需要注意的是，應根據介質在實際工況下的MESG 值和火焰傳播速度來選擇合適規格的阻火器，這些數據可從工藝數據表中查到，若缺少資料，則需要進行實際測試得出相關數據。當儲罐所在地區最冷月環境平均溫度低于或等于0 ℃時，阻火器應有防凍功能或者應采取防凍措施。在環境溫度下介質有結晶可能時，阻火器應采取防止結晶的措施。
2.2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案阻火器分類
阻火器按性能分為阻爆燃型阻火器和阻爆轟型阻火器。阻爆燃型阻火器用于阻止亞聲速傳播的火焰蔓延；阻爆轟型阻火器用于阻止聲速傳播的火焰蔓延。按安裝位置不同阻火器又分為管端型和普通型阻火器。阻火器按結構分為充填型阻火器、板型阻火器、金屬網型阻火器、液封型阻火器和波紋型阻火器，其中，應用最多的是波紋型阻火器。
3 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案液壓安全閥
3.1 液壓安全閥的作用與設置
液壓安全閥也是儲罐一個重要的安全附件，在寒冷地區不能保證呼吸閥時刻正常工作時，應考慮設置液壓安全閥。液壓安全閥開啟壓力高出呼吸閥開啟壓力5%～10%。液壓安全閥是在呼吸閥出現故障時保證儲罐不超壓的第二重安全設施，安全閥中心管應通過法蘭和阻火器連接，防止火花進入儲罐。其開啟壓力范圍通常為-490～+1 960 Pa。
3.2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案液壓安全閥的使用與維護
在工作過程中，會出現液封油揮發的情況，因此，在經過一段時間后，應定期檢查液壓安全閥的工作情況，重點檢查閥體有無泄漏以及液封油高度是否符合規定，否則應進行閥體加油，同時應檢查液封油是否合格、封口網是否完好無損等，確保液壓安全閥能正常工作。
4 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案泄壓人孔
4.1 泄壓人孔的作用
泄壓人孔也稱緊急泄壓人孔，是石油化工儲罐設計中經常采用的安全設施。泄壓人孔一般與呼吸閥配對使用，在呼吸閥正常工作情況下，泄壓人孔基本保持密封狀態，儲罐處于正常壓力。當因意外原因造成儲罐內部急劇超壓時，若單獨靠呼吸閥滿足不了儲罐緊急泄壓的要求，泄壓人孔的泄壓蓋自動頂開，進行緊急泄壓，使罐內壓力保持正常；或者當儲罐不論何種原因發生火災或爆炸時，應保證介質先從罐頂泄放，以確保罐體不被破壞，緊急泄壓人孔可以起到儲罐在事故狀態下的緊急泄壓作用，可以避免儲罐罐底板焊縫被撕裂，以保護儲罐內介質不向外泄漏。
4.2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案泄壓人孔設置原則
國家標準《石油化工企業設計防火標準》（GB 50160—2008）規定了采用氮氣或其他氣體氣封的甲B 和乙類液體的儲罐還應設置事故泄壓設備，氣封儲罐在設計中通常在罐頂部設置泄壓人孔。
5 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案罐頂人孔、透光孔
5.1 罐頂人孔
罐頂人孔安裝在儲罐罐頂，主要由短節、法蘭、法蘭蓋、墊片及緊固件等組成。罐頂人孔一般為DN500、DN600、DN750，作為儲罐檢修的人員進出通道。罐頂人孔多采用常壓人孔，人孔應設置在方便進出罐的位置，并且應避開罐內附件設施。
5.2化工儲罐氮封裝置閥門設計方案 透光孔
透光孔同樣由短節、法蘭、法蘭蓋、墊片及緊固件等組成，一般為DN500，用于儲罐安裝和檢修時的采光和通氣。透光孔應設置在罐頂距離罐壁1 m 左右位置處，小型儲罐只設置一個通光孔時，應把通光孔安裝在罐頂梯子及操作平臺附近，大型儲罐設置兩個或者兩個以上透光孔時，可以沿罐頂圓周均勻進行布置。透光孔宜與人孔相對設置，但是應保證至少有一個透光孔是安裝在罐頂梯子及操作平臺附近的。
6 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案氮封閥
6.1 氮封閥的作用與設置
化工裝置儲罐多為易揮發介質，通常會設置氮封以減少有毒或易燃介質的揮發；同時氮封也阻止了外部空氣進入設備內部，從而避免空氣與罐內介質混合達到爆炸極限，保證了儲罐的安全運行。氮封閥是控制罐內氮封壓力的一種閥門。
6.2 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案氮封閥的應用優勢
氮封閥是用來調整儲罐內壓力的一種自力式調節閥門，它采用壓力平衡先導式，供氣壓力不會影響閥門動作設定值。氮封閥具有傳統的自力式調節閥門的優點，同時也克服了一般自力式調節閥容易受儲罐壓力波動影響的缺點，在儲罐氮封系統中具有明顯的應用優勢。
■ 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案說明 ·一般供氮氣壓力在3×105～10×105Pa之間；
·罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導致罐內壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作；
·泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般在進液閥口徑一致；
·一般泄氮閥的壓力設定點略大于供氮閥的壓力設定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設備使用壽命。
·若用戶工況有與選型手冊有異，望來電與本廠技術開發部聯系，協商解決。 ■化工儲罐氮封裝置閥門設計方案主要技術參數及性能指標 
1 化工儲罐氮封裝置閥門設計方案主要技術參數及性能指標 | 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 | | 壓力調節范圍（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 | | 被調介質溫度(℃) | ≤80 | | 調節精度(％) | ±5％ | | 允許泄漏等級 | 標準級：Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型：Ⅵ級（GB/T4213-92） |
2化工儲罐氮封裝置閥門設計方案主要技術參數及性能指標 
| 公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 額定流量系數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 | | 壓力調節范圍（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 | | 被調介質溫度(℃) | ≤80 | | 調節精度(％) | ±5％ | | 允許泄漏等級 | 標準級：Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型：Ⅵ級（GB/T4213-92） |
化工儲罐氮封裝置閥門設計方案安裝及日常維護： 
1、化工儲罐氮封裝置閥門設計方案安裝：
（1）安裝前，檢查整機零件是否缺損或者松動，對管道應進行清洗，介質流向應與閥體箭頭指向一致。
（2) 為便于現場維修與操作，閥四周應留有適當的空間。
（3）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法蘭連接，要注意軸度，并應安裝在環境溫度不超過-25~55°C的場合使用。 
2、化工儲罐氮封裝置閥門設計方案使用
（1）開啟閥前截止閥，使介質緩慢流入閥體
（2)擰開指揮器護罩，松開指揮器調節螺釘
（3）調節指揮器主彈簧，使閥后壓力定值
（4）固定指揮器調節螺釘，裝好護罩，調壓閥即可開始工作
（5）不用時，關閉閥前截止閥 
3、化工儲罐氮封裝置閥門設計方案維護
（1）拆卸閥門時，要保護好精密零件的表面，拆裝閥座時，要使用專用工具
（2）閥芯與閥座，不管修理或者更換，密封面都必須進行研磨
（3）彈簧若有裂縫跡象，必須更換
（4）密封墊片與0型圈每次檢修時全部更換，膜片根據檢查結果而定。
（5）閥門平時維護，只有觀察閥后導壓器上的壓力表是否符合設計值要求即可。另外若發現各連接處有滲漏，可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈。
|
