儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程

儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程

自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，自力式氮封閥是一種無(wú)須外來(lái)能源，以彈簧為動(dòng)力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來(lái)控制閥芯位置變化，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV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ZMQ-16K型單座切斷閥組成。氮封裝置主要用于儲(chǔ)罐頂部，維持儲(chǔ)罐的微正壓，隔離物料與外界接觸，減少物料的揮發(fā)和浪費(fèi)，保護(hù)儲(chǔ)罐安全。

在儲(chǔ)罐上設(shè)置氮封系統(tǒng), 維持罐內(nèi)氣相空間壓力在0.2-0.5kPa, 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(kāi)啟, 開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)? 保證儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過(guò)程中不吸進(jìn)空氣, 防止形成爆炸性氣體。
儲(chǔ) 罐 氮 封 系 統(tǒng) 使 用 “的 氮 氣 純 度 不 宜 低 于99.96% , 氮?dú)鈮毫σ藶?.5~0.6 MPa。



2 儲(chǔ)罐氮封的設(shè)置要求

是否設(shè)氮封設(shè)施和氮封閥參考如下規(guī)定：

1）SH/T3007《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.5條“其他甲B、乙A類液體化工品有特殊儲(chǔ)存需要時(shí)，可以選用固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐和容量小于或等于100m³的臥式儲(chǔ)罐，但應(yīng)采取下列措施之一：

①設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體；

②設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲(chǔ)存溫度低于閃點(diǎn)5℃及以下”。第4.2.10條“儲(chǔ)存Ⅰ、Ⅱ級(jí)毒性的甲B、乙A類液體儲(chǔ)罐不應(yīng)大于10000m³，且應(yīng)設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)”。

2）《石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)VOCs治理項(xiàng)目指導(dǎo)意見(jiàn)》規(guī)定：“甲B、乙A類中間原料儲(chǔ)罐、芳烴類儲(chǔ)罐、輕污油儲(chǔ)罐、酸性水罐、排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需對(duì)排放氣體進(jìn)行收集治理的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)”。

3）其他為防止儲(chǔ)罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全或防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料與氧接觸氧化或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等場(chǎng)合。



3 儲(chǔ)罐氮封工藝流程

① 在每臺(tái)儲(chǔ)罐上設(shè)置先導(dǎo)式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0.2 ~0.5kPa, 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(kāi)啟, 開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)? 當(dāng)?shù)忾y需要檢修或出現(xiàn)故障時(shí), 使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)? 壓力高于1.5kPa 時(shí), 通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排 (短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)? 。

② 當(dāng)?shù)忾y因故障失靈不能及時(shí)關(guān)閉, 造成罐內(nèi)壓力超過(guò)1.5kPa 時(shí), 通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排;當(dāng)?shù)忾y因故障失靈不能及時(shí)開(kāi)啟, 造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3kPa 時(shí), 通過(guò)帶阻火器的呼吸閥向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣, 確保罐內(nèi)壓力不低于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力低限(-0.5kPa) 。

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

④ 當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí), 流量宜等于油品出罐流量, 氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50mm,氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。
⑤ 若在相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相連通管道,每臺(tái)儲(chǔ)罐氣相出口管道均應(yīng)設(shè)置阻火器, 以防止事故擴(kuò)大。
⑥ 阻火器應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品, 且阻力降不應(yīng)大于0.3kPa。

工作原理

       儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開(kāi)啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開(kāi)啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。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(chǎng)壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(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66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。

氮封閥通過(guò)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力的變化來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)惰性氣體的流入，保持儲(chǔ)罐頂部惰氣體層的穩(wěn)定。氮封閥的核心功能是調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐頂部惰氣體層的壓力。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力降至低于預(yù)設(shè)值時(shí)，氮封閥會(huì)感應(yīng)到這一變化并自動(dòng)開(kāi)啟，允許惰性氣體流入。而一旦壓力回升至設(shè)定值，閥門便隨之關(guān)閉，停止惰性氣體的進(jìn)一步流入。

▍ 關(guān)鍵接口功能

此外，氮封閥依賴三個(gè)關(guān)鍵接口進(jìn)行有效的壓力調(diào)節(jié)，分別是與儲(chǔ)罐的接口、惰性氣體源接口和出氣口連接儲(chǔ)罐的接口。其一，連接閥門與儲(chǔ)罐的接口，用于測(cè)量?jī)?chǔ)罐內(nèi)的壓力；其二，連接惰性氣體源與閥門的接口，作為惰性氣體的供應(yīng)源；其三，連接閥門出氣口與儲(chǔ)罐的接口，確保為儲(chǔ)罐持續(xù)提供必要的惰性氣體。



02儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程氮封閥的作用與注意事項(xiàng)

▍ 工作原理與安全

氮封閥，作為調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐頂部惰氣體層壓力的關(guān)鍵設(shè)備，其工作原理相當(dāng)重要。氮封閥在壓力變化時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉，保證儲(chǔ)罐安全。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力低于預(yù)設(shè)值時(shí)，氮封閥會(huì)感應(yīng)到這一變化并自動(dòng)開(kāi)啟，允許惰性氣體流入。而當(dāng)壓力回升至設(shè)定值時(shí)，閥門則會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，停止惰性氣體的進(jìn)一步流入。這一系列動(dòng)作，確保了儲(chǔ)罐內(nèi)壓力的穩(wěn)定，從而保證了儲(chǔ)罐的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。

1、氮封閥裝置必須保持完好無(wú)損，同時(shí)確保惰性氣體的供應(yīng)充足。一旦閥門出現(xiàn)故障或供應(yīng)不足，儲(chǔ)罐內(nèi)的氧氣濃度可能會(huì)上升，這與蒸發(fā)介質(zhì)混合后可能產(chǎn)生易燃物質(zhì)，帶來(lái)安全隱患。

2、惰性氣體應(yīng)通過(guò)有效輸送方式引入罐槽中，以確保其能夠均勻分布并達(dá)到預(yù)期效果。

3、必須嚴(yán)格防范任何可能污染惰性氣體的來(lái)源。惰性系統(tǒng)應(yīng)配備適當(dāng)?shù)某凉裨O(shè)備，以盡可能降低濕度，確保氣體質(zhì)量。

▍儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程 維護(hù)性和特性



此外，氮封閥還具備以下現(xiàn)場(chǎng)可維護(hù)性和特性：材料多樣，包括不銹鋼金屬部件，以及Buna-N、Neoprene、Viton③、EDPMChemrazo或Kalreza等柔軟密封和墊圈產(chǎn)品；凈化技術(shù)，高凈化填充應(yīng)用于高凈化產(chǎn)品，確保氣體純凈；專門設(shè)計(jì)，針對(duì)罐槽填充進(jìn)行優(yōu)化，滿足特定需求；運(yùn)行壓力范圍在10PSIG到200PSIG的供應(yīng)壓力下有效工作；標(biāo)準(zhǔn)接口采用NPT入口和出口，方便連接；壓力平衡閥確保穩(wěn)定運(yùn)行；法蘭連接選項(xiàng)有ANSI150磅或300磅，靈活選擇；補(bǔ)給管過(guò)濾器提供額外保護(hù)，確保氣體質(zhì)量；自力式結(jié)構(gòu)自動(dòng)感應(yīng)并調(diào)節(jié)填充氣體流入；設(shè)定點(diǎn)穩(wěn)定性不受供應(yīng)壓力影響，保持一致；流量調(diào)整，通過(guò)多種尺寸的阻流器，輕松適應(yīng)不同大小的儲(chǔ)罐。

當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開(kāi)啟，用戶放料時(shí)，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)氮?dú)鈮毫档?，供氮閥開(kāi)啟，向儲(chǔ)罐注入氮?dú)?，罐?nèi)氮?dú)鈮毫ι仙?dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，供氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開(kāi)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)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥打開(kāi)，向外界釋放氮?dú)猓迌?nèi)氮?dú)鈮毫ο陆?，降至泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥自動(dòng)關(guān)閉。
氮封閥的選用說(shuō)明
氮封閥一般供氮壓力在300－800KPa左右，氮封設(shè)定壓力1KPa，泄氮壓力3KPa,呼吸閥呼氣壓力5KPa,吸氣-0.8kpa;（注：供氮閥入口氮?dú)鈮毫Ρ仨?ge;300KPa；當(dāng)?shù)陀?00KPa時(shí)，供氮閥不起作用；當(dāng)供氮閥入口壓力為零時(shí)，供氮閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。供氮閥入口氮?dú)鈮毫Ρ仨?le;1MPa，當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫?ge;1MPa時(shí)，請(qǐng)?jiān)诠┑y前加裝ZZY型自力式減壓閥進(jìn)行減壓。
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(guò)高或過(guò)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)液閥口徑一致；
一般供氮閥選用ZZDG型，泄氮閥選用ZZDX型，呼吸閥采用ZZFX防爆阻火呼吸閥。

性能特點(diǎn)

1、無(wú)需外加能源，能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)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)經(jīng)營(yíng)的條件下進(jìn)行。

3、壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動(dòng)作靈敏、裝置工作平衡。

4、采用無(wú)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、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達(dá)高；

7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。



儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程主要技術(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(kāi)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(jí)
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

 

儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程主要外形尺寸

 



 

公稱通徑(DN)	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
L	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480
H	52.5	57.5	75	75	85.5	92.5	100	110	142.5	158
H1	330	330	350	350	360	430	440	450	520	650
A	310								400


 

儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程安裝、維護(hù)與調(diào)試



1、儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程安裝

（1） 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng)，對(duì)使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏 與精度測(cè)試。

（2） 在安裝前，對(duì)管道進(jìn)行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導(dǎo)致閥門不能 正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過(guò)濾器。閥體與管道的法蘭連接，要 注意同軸度。

（3） 安裝場(chǎng)地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 （4） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導(dǎo)壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的 閥后管道上。閥自重較大與有振動(dòng)的場(chǎng)合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5） 介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接 承受介質(zhì)壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過(guò)高導(dǎo)致膜片損壞， 閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場(chǎng)所使用。

（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時(shí)，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥。

注意：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝經(jīng)驗(yàn)，氮封閥在安裝時(shí)，應(yīng)先與管道過(guò)濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆?？▔拈y門內(nèi)部件，而影響正常使用。見(jiàn)下圖過(guò)濾器直接連接于供氮閥

（7） 罐頂安裝時(shí)，若不具備安裝支撐氮封系統(tǒng)裝置重量條件的情況下，可不設(shè)計(jì)或少設(shè)計(jì)安裝 截止閥等輔助型開(kāi)關(guān)閥門。以減輕罐頂安裝重量。（若安裝條件允許或必須設(shè)有應(yīng)急措施 的工況，請(qǐng)務(wù)必按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管路設(shè)計(jì)安裝施工）氮封系統(tǒng)裝置罐頂安裝示意圖，見(jiàn)下圖罐頂安裝方式示意圖

（8） 地面安裝，在不考慮承重的地面安裝方式中，可將管路設(shè)計(jì)的更標(biāo)準(zhǔn)化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時(shí)，人工應(yīng)急操作使用。關(guān)閉帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖，見(jiàn)以下地面安裝方式示意圖

（9） 內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝，內(nèi)襯氮封閥屬微壓式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道應(yīng)設(shè)計(jì)一級(jí)減壓閥（帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥），一級(jí)減壓閥不屬于微壓調(diào)節(jié) 閥，控制壓力一般遠(yuǎn)大于罐內(nèi)壓力，不存在罐內(nèi)壓力倒流現(xiàn)象，故無(wú)需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置。內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖，見(jiàn)以下內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖



2、儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程 維護(hù)：

（1） 清洗閥門：對(duì)清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對(duì)清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了 解其性質(zhì)，在選用相應(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(hù)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(shí)應(yīng)使用專用工具。

（3） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理，如損壞嚴(yán)重 必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)行研磨。

（4） 閥桿：表面損壞，必須換新。

（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷，必須換新。

（6） 易損零件：填料、密封墊片與 O 型圈，每次檢修時(shí)，全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù) 示將來(lái)可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期 一般最多 2～3 年。

（7） 閥門組裝要注意對(duì)中，螺栓要在對(duì)角線上擰緊，滑動(dòng)部分要加潤(rùn)滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出 廠測(cè)試項(xiàng)目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。



3、 儲(chǔ)罐氮封裝置工藝流程調(diào)試

所需要壓力值是通過(guò)對(duì)指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整，打開(kāi)頂部的防塵蓋，用扳手 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)使壓力增大，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力 表，可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。