廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用

廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用

在儲(chǔ)罐上設(shè)氮封閥，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在工藝要求范圍（以JVOCs項(xiàng)目為例，如0.2-0.5KPa）左右，當(dāng)氣相空間壓力高于設(shè)定值（如0.4KPa）時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于設(shè)定值（如0.4KPa）時(shí)，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮?dú)?。?chǔ)罐氮封系統(tǒng)使用的氮?dú)饧兌炔灰说陀?9.96%，氮?dú)鈮毫σ藶?.5-0.7MPa。



　　氮封閥主要用于儲(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。是否要設(shè)氮封設(shè)施和氮封閥可參考如下規(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》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；
　?、谠O(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。
　　儲(chǔ)存I、工級毒性的甲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》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)等場合。



六、廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用氮封如何安裝
關(guān)于氮封安裝，分享兩種錯(cuò)誤安裝場景：一種是直接安裝在呼吸閥下部短節(jié)位置（圖1），另外一種是靠近呼吸閥位置直接焊接在法蘭接管處（圖2）。這兩種場景均會(huì)導(dǎo)致氮?dú)庵苯优懦?，無法起到氮封作用。
在儲(chǔ)罐應(yīng)用中，氮封閥是用來保護(hù)儲(chǔ)罐，防止在物料泵出時(shí)或儲(chǔ)罐氣體冷凝時(shí)造成的真空將儲(chǔ)罐抽癟。大多數(shù)氮封系統(tǒng)是由幾個(gè)控制閥組合而成，或由自力式調(diào)節(jié)閥代替。但我們的系列氮封閥并不是一個(gè)減壓控制閥，它是我們的專業(yè)工程師根據(jù)對儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)的深入了解及多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，專門為儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的氮封系統(tǒng)。    
若呼吸閥用在氮封罐上，建議氮?dú)夤夤艿慕庸芪恢靡欢ㄒh(yuǎn)離呼吸閥接口，并由罐頂部插入貯罐內(nèi)，使氮?dú)膺M(jìn)罐后不直接排出，從而達(dá)到氮封目的。
氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)包括氮?dú)庠?、氮?dú)夤芫€、氮封裝置、罐內(nèi)壓力檢測等。儲(chǔ)罐氮封的作用主要是為了防止儲(chǔ)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?/p>



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(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力確定。對于設(shè)計(jì)壓力為-0.5kPa～2.0kPa 的儲(chǔ) 罐，宜采用以下控制方案:


序號	品  名	型 號 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	氮封閥	氮封閥(自力式減壓閥)ZZYVP-II DN15 PN16 進(jìn)口壓力 0.3-0.6 MPA, 出口壓力1 KPA 法蘭連接	臺(tái)	2
2	泄氮閥	泄氮閥（氮?dú)饷芊馀涮自O(shè)施）ZXD-16   DN15  PN16 起跳壓力2 KPA 法蘭連接	臺(tái)	2

1）在每臺(tái)儲(chǔ)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)?。?dāng)?shù)忾y需要檢修或故 障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)狻?br/>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(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)置事故泄壓設(shè)備，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）在廠區(qū)收集總管上設(shè)置在線氧分析儀，判斷儲(chǔ)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。
整機(jī)工作原理及作用方式


ZZYVP-16B指揮器操作自力式氮封閥是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)指揮器執(zhí)行機(jī)器檢測到閥后壓力升高至設(shè)定值，自動(dòng)關(guān)閉指揮器，隨即主閥開度逐漸減小，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。



七、廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)格用技術(shù)參數(shù)

主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一                             表一

公稱通徑DN（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	0.32	5	8	11	20	30		48	75	120	190	300	480
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa	0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、
公稱壓力PN（MPa）	1.6
被調(diào)介質(zhì)溫度（℃）	-5～+100
流量特性	快開
調(diào)節(jié)精度（%）	≤±5
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積（cm2）	100						200		280			400
信號接口	內(nèi)螺紋M10×1.5											M16X1.5




2、廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用壓力調(diào)節(jié)范圍見表二                                                   表二

壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa）	指揮器膜室 有效面積（cm2）	執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積（cm2）	使用閥門口徑（mm）
0.1～0.5	1200	100	20～32
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	200	40～50
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	400	65～100
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	600	125～150
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400




3、廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用主要零件材料見表三             表三



零 件 名 稱	材         料
氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，指揮器	組合件
閥體，閥蓋	ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti
推桿，閥桿	2Cr13，1Cr18Ni9
閥座	1Cr18Ni9Ti
閥芯（軟密封）/填料	聚四氟乙烯
膜片	橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片
彈簧	1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn




八、廠區(qū)儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用閥體強(qiáng)度和試驗(yàn)：

  試驗(yàn)前，必須將閥門腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈，在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵，安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間10min。重點(diǎn)檢查閥體承壓面、焊縫處，若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失，方可認(rèn)為合格。

1、單體密封試驗(yàn)：

  試驗(yàn)介質(zhì)為液體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入自來水，水壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。

  試驗(yàn)介質(zhì)為氣體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時(shí)間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。

2、動(dòng)作試驗(yàn)：

  空載動(dòng)作試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；外接液壓驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)數(shù)次，若閥門在開啟過程能正常動(dòng)作，全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。



  帶負(fù)載開啟試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；閥體一端安裝試驗(yàn)盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)次數(shù)，若閥門在開啟過程中能正常動(dòng)作，全行程時(shí)間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。

  總之，新購調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)和動(dòng)作試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可投入使用。