上海申弘阀门有限公司
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化工储罐自力式氮封阀装置故障解决办法
全不锈钢氮封阀主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。氮封阀(氮封装置)由ZZDQ快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。氮封装置，主要被安置在储罐的顶部，其核心作用是维持储罐内的微正压状态。这一设计能有效隔离储罐中的物料与外部环境的接触，从而减少物料的挥发和不必要的浪费，同时确保储罐的安全运行。具体来说，当储罐内的气相空间压力维持在0.2至0.5千帕的范围内时，氮封阀将保持关闭状态，停止氮气的输入。而一旦气相空间压力降至0.2千帕以下或升至0.5千帕以上，氮封阀便会相应开启，进行氮气的补充或释放，以确保储罐在持续运作的过程中不会吸入空气，进而防止爆炸性气体的产生。
在选用氮气时，其纯度应不低于99.96%，且氮气压力控制在0.5至0.6兆帕的范围内为宜。
022. 化工储罐氮封阀故障解决办法储罐氮封设置规范
在设置储罐氮封时，需要参考以下规定来确定是否配备氮封设施及氮封阀。
2.1 ◆ 行业标准与规范
在遵循储罐氮封的设置规范时，我们需参照多个行业标准，如SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》和《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》等。这些规范明确指出了哪些类型的储罐需要配备氮封设施，以及在何种情况下应采取相应的氮封措施。
2.2 ◆ 需设置氮封的储罐类型
例如，对于特殊储存需求的甲B、乙A类液体化工品，可以选择使用固定顶储罐、低压储罐或容量不超过100m³的卧式储罐，但必须配备氮气或其他惰性气体密封保护系统，以确保储罐内的气体得到密闭收集和处理。同时，对于储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐，其容量不应超过10000m³，并同样需要设置氮气或其他惰性气体密封保护系统。此外，还规定了其他一些需要设置氮气密封系统的储罐类型，如甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐等。
033. 储罐氮封工艺流程
在实施储罐氮封时，需要一套精心设计的工艺流程。这通常包括在每台储罐上安装先导式氮封阀组和限流孔板旁路。在正常情况下，氮封阀组会维持罐内气相空间的压力在0.2至0.5kPa的范围内。当气相空间压力超过0.5kPa时，氮封阀会关闭，停止氮气供应；而当压力降至0.2kPa以下时，氮封阀会开启，补充氮气。此外，当氮封阀需要检修或出现故障时，可以通过限流孔板旁路给储罐内补充氮气。
当压力超过1.5kPa时，通过带阻火器的呼吸阀进行外排（短时间连续补充氮气）。这样的工艺流程设计旨在确保储罐内的气体始终处于受控状态，从而保障储存过程的安全与环保。
3.1 ◆ 异常情况处理
在异常情况下，如氮封阀出现故障无法关闭，导致罐内压力超过1.5kPa时，会通过带有阻火器的呼吸阀进行外排；而当氮封阀因故障无法开启，使得罐内压力降至-0.3kPa时，同样会通过该呼吸阀向罐内补充空气，以确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-0.5kPa）。
3.2 ◆ 安全排放与补充
为了保障氮封储罐在事故状态下的安全排放，必须在储罐上配备紧急泄放阀，并且其定压值不得超过储罐的设计压力上限，即2.0kPa。
在需要补充氮气时，应通过限流孔板旁路进行，且氮气流量宜与油品出罐流量相当。氮气管道的规格为DN50mm，操作压力维持在0.5MPa。若储罐间通过气相连通管道相连，则每台储罐的气相出口管道都必须设置阻火器，以确保安全，防止事故蔓延。选用阻火器时，必须确保其安全性能满足要求，且阻力降不应超过0.3kPa，以保证其有效阻火的同时，不会造成过大的压力损失。我们在实际工作中发现的典型的、重复性的技术问题中，氮封系统问题占比1.74%。我们结合现场实例向大家分享一下危险化学品储罐氮封系统问题。
氮封装置（氮封阀）是由ZZDG型指挥器操作型自力式压力调节阀（这里简称供氮阀）和ZZDX型自力式微压调节阀（简称泄氮阀）及呼吸阀三大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时，供氮阀关闭，泄氮阀打开（罐顶未设呼吸阀，或呼吸阀故障打不开），将罐内多余压力泄放。在储罐内压力降低时，泄氮阀处于关闭状态，供氮阀打开，向罐内注氮气。供氮阀阀前压力在1.0Mpa以下，现场压力较高时，可在供氮阀前安装一只ZZYP型自力式压力调节阀将压力减至1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。
氮封装置（氮封阀）的供（泄）氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行。在设定压力范围内，如从100mm H20需调整到50mm H20，可通过调节供氮阀顶部的调节螺丝，改变弹簧的力，即可达到需要新设定的工艺值。泄氮阀的调整也是同理。呼吸阀设定值调整：在上述设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀的设定值应大于泄压设定置。
化工储罐氮封阀故障解决办法
贮罐的氮封有两种形式均在正常运行，这两种形式的氮气的氮气来源压力均为氮气钢瓶来的氮气，氮气压力很高，但氮气管道较细，均没有减压阀，而直接进入自力式带指挥器型供氮阀，自力式带指挥器型供氮阀入口端压力一般要求保证在0.3到0.6MPa之间，入口压力低于0.3MPa会使供氮阀不起作用，贮罐的氮封压力很低，一般选型时会按照储罐的大小和每小时进出物料量来确定供氮阀和泄氮阀的管径（一般泄氮阀的管径要2倍于供氮阀的管径）对于贮槽的保护一种型式是通过与自力式氮封阀配套的安装在贮槽顶的氮封阀来控制的，该氮封阀也是由自力式调节阀厂家提供的，氮封阀的作用是配合自力式调节阀工作起到安全的作用，在压力过高时，如当贮罐的压力在+500pa时，虽然氮封阀停止进入氮气，但当贮罐继续进入物料时，贮罐的压力上升，则贮罐内的物料通过氮封阀排出气体，以维持贮罐内的气体的压力维持不超过+500pa，使贮槽不超压，当贮罐压力将低于供氮阀设定压力值时，供氮阀进入氮气以使贮罐压力不致过低。
还有一种形式则是氮封阀与带双水封的呼吸槽配套，贮罐压力也是控制±500pa，工作原理基本同上，当压力达到+500pa时，贮罐内的气体冲破呼吸槽的水封，保持了贮罐内的压力不超过+500pa，当贮罐内的压力过低时，一方面自力式调节阀动作补充氮气到贮罐，以维持氮气压力不致过低，万一自力式调节阀故障时，呼吸槽的另一个水封起了作用，外界气体冲破另一水封进入贮罐，以维持贮罐压力不致过低到 －500pa，避免了贮罐的吸瘪。上述的形式，即防止了贮罐的正压可能带来的超压现象，也避免了贮罐负压可能带来的贮罐吸瘪现象，确保了贮罐的安全。
化工储罐氮封阀故障解决办法故障分析及处理
（1）某大芳烃装置开车初期，发现24台氮封阀工作都不正常。拆阀检查，发现氮封阀的气导阀、主阀和两个阀芯室内壁等沾了一层厚厚的污垢，经过擦拭，涂 润滑脂后能正常使用。在阀座处还发现了一些焊渣导致开车后管道内的铁锈、残存的杂物等被氮气吹到了氮封阀内，使主阀不能回到阀座上。
（2）导压管堵塞。如果导压管堵塞，氮封阀没有反馈信号，也会造成氮气不停地向罐内补充。
（3）弹簧弹力变小。如果气导阀、主阀和两个阀芯室不脏，而且导压管也未堵塞，应检查气导阀下面小弹簧的弹力，若弹力减小，会使氮封阀不停地补气。可以将弹簧拉长，增加其弹力。
（4）密封圈损坏。气导阀在工作过程中动作较频繁。使密封圈经常受到阀座的冲击，导致密封圈磨损或断裂，起不到密封作用，更换密封圈即可
（5）控制气入口与气导阀出口装反。这属于产品质量问题。结合氮封阀的工作原理图，即可作出判断。
第7.2.2条款：储存沸点低于45℃或真实蒸气压不小于76.6kPa的甲B类液体，应选用压力储罐、低压储罐或降温常压储罐，并应符合下列规定：
化工储罐氮封阀故障解决办法
1 选用压力储罐或低压储罐时，应设置氮气密封保护系统，并应密闭回收处理罐内排出的气体；
2 选用降温常压储罐时，应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下，并应设置氮气密封保护系统。
第7.2.3条款：储存沸点不低于45℃或真实蒸气压小于76.6kPa的甲B、乙A类液体，应选用浮顶罐或内浮顶罐。当甲B、乙A类液体因特殊储存要求采用固定顶罐、低压储罐和容积大于50m³的卧式储罐时,应采取下列措施之一：
1 设置氮气密封保护系统，密闭回收处理罐内排出的气体；
2 控制储存温度低于液体闪点 5℃及以下；
3 其他安全措施。
第7.2.7条款：储存毒性为高度和极度危害的甲B、乙A类液体的内浮顶储罐，储存温度超过120℃的重油固定顶罐应设置氮气密封保护系统。
化工储罐氮封阀故障解决办法《石油库设计规范》（GB 50074-2014）
第6.1.2条款：储存沸点低于45℃或37.8℃的饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或低温常压储罐，并应符合下列规定：
1 选用压力储罐或低压储罐时，应采取防止空气进入罐内的措施，并应密闭回收处理罐内排出的气体。
2 选用低温常压储罐时，应采取下列措施之一：
1）选用内浮顶储罐，应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度使液体蒸气压不大于88kPa；
2）选用固定顶储罐，应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。
第6.1.3条款：储存沸点不低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压不大于88kPa的甲B、乙A类液体化工品和轻石脑油，应采用外浮顶储罐或内浮顶储罐。有特殊储存需要时，可采用容量小于或等于10000m³的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于100m³的卧式储罐,但应采取下列措施之一：
1 应设置氮气密封保护系统，并应密闭回收处理罐内排出的气体；
2 应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。
第6.1.8条款：储存I、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐的单罐容量不应大于5000m³，且应设置氮封保护系统。
《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）
第4.2.4条款：储存沸点低于45℃或在37.8℃时饱和蒸气压大于 88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或降温储存的常压储罐，并应符合下列规定：
a）选用压力储罐或低压储罐时，应采取防止空气进入罐内的措施，并应密闭收集处理罐内排出的气体；
b）选用降温储存的常压储罐时，应采取下列措施之一：
——选用内浮顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度使液体蒸气压不大于 88kPa；
——选用固定顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于液体闪点5℃及以下；
——选用固定顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度使液体蒸气压不大于 88kPa，密闭收集处理罐内排出的气体。
第4.2.5条款：储存沸点大于或等于 45℃或在 37.8℃时饱和蒸气压不大于 88kPa的甲B、乙A类液体，应选用浮顶储罐或内浮顶储罐。其他甲B、乙A类液体化工品有特殊储存需要时，可以选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等于100m³的卧式储罐，但应采取下列措施之一：
——设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，密闭收集处理罐内排出的气体；
——设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。
化工储罐氮封阀故障解决办法
综合以上标准规范，我们可以得出以下危险化学品储罐应设置氮封系统：
1、新建单罐容积大于等于 1000m³的甲B类、乙类、操作温度大于等于120℃的丙类内浮顶和固定顶储罐；
2、储存苯乙烯、丙烯腈等易聚合、易氧化的物料储罐；
3、含油污水储罐、酸性水储罐、轻污油储罐、储存温度超过120℃的重油固定顶储罐；
4、设置油气收集系统的储罐；
5、储存沸点低于45℃或真实蒸气压小于76.6kPa的甲B类液体的压力储罐、低压储罐或降温常压储罐；
6、储存毒性为高度和极度危害的甲B、乙A类液体的内浮顶储罐；
7、储存温度超过120℃的重油固定顶罐；
8、单罐容积不小于100m³，储存甲B、乙A类液体的内浮顶罐（浮盘采用易熔材料）、固定顶罐或低压储罐。
化工储罐氮封阀故障解决办法产品特点
1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便又节约能源，降低成本。
2、氮封装置供氮，泄氮压力设定方便，可在连续经营的条件下进行。
3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。
4、采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小、反应迅速、控制精度高。
5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100:1，减压效果好、控制精度高。
6、为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀。
7、呼吸阀公起安全作用，避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。
化工储罐氮封阀故障解决办法
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 | 单 价 （元） | 金 额 （元） | 阀体材质及其它 |
1 | 氮封阀 维修 | 氮封阀维修ZZYVP-II DN25 PN16 膜片，四氟阀座维修 上面拆卸，更换，重新打压检测调试 进口压力 0.3-0.6 MPA, 出口压力1 KPA 法兰连接 | 台 | 3 | 阀体316L不锈钢， 内件316L不锈钢 密封四氟乙烯密封 |
主要零件材质
| 1 | 阀体 | WCB | CF8 | CF8M | CF3M |
| 2 | 阀座 | 304 | 304 | 316 | 316L |
| 3 | 垫芯 | 304 | 304 | 316 | 316L |
| 4 | 导向套 | Q235 | 304 | 316 | 316L |
| 5 | 支架 | WCB | CF8 | CF8M | CF3M |
| 6 | 执行机构1 | 膜盖：Q235、膜片：EPDM或FKM夹纤维 | |||
| 7 | 连接支架 | Q235/304 | |||
| 8 | 减压阀 | 工程塑料 | |||
| 9 | 执行机构2 | 膜盖：Q235、膜片：EPDM或FKM夹纤维 | |||
| 10 | 上阀杆 | 304 | 304 | 316 | 316L |
| 11 | 防护盖 | Q235/304 | |||
| 12 | 弹簧 | 65Mn/60Si2Mn | |||
| 13 | 调节螺母 | 35 | 304 | 316 | 316L |
1、主阀；2、主阀阀芯；3、主阀执行机构；4、节流阀；5、减压阀；6、指挥器阀芯；7、检测机构；8、预设弹簧；9、指挥器。
化工储罐氮封阀故障解决办法技术参数
| 公称通径(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
| 阀座直径(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| 额定流量系数Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 压力调节范围 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公称压力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被调介质温度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快开型 | |||||||||||
| 调节精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允许压降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面积(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
主要外形尺寸
| 公称通径(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | |
| H | 老型 | 105 | 117 | 120 | 139 | 144 | 188 | 208 | 220 | 268 | 278 |
| 精小型 | 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 | |||||||||
自力式氮封阀，这一自动控制装置，专为储罐顶部的氮气压力调节而设计。它凭借其独特的感应功能，无需外接电源即可感知储罐内的压力波动，并据此智能调节氮气的补给量。通过这一系列精准操作，它能够有效地维持罐内的微正压状态，这一压力范围通常控制在0.5至5千帕之间，从而有力地阻止了空气的侵入及介质的挥发。
▍ 化工储罐氮封阀故障解决办法 工作原理
自力式氮封阀的工作原理主要依赖于其内部的压力感应元件。这些敏感元件，如膜片或波纹管，能够实时监测储罐内的压力变化。当罐内压力低于预设的安全范围时，阀门会自动开启，补充适量的氮气以维持微正压状态。而当压力超过设定上，阀门则会自动关闭或通过泄压阀释放多余压力，确保储罐的安全运行。
氮封阀是一种用于控制氮气流量的阀门，通常用于氮气保护系统中。氮封阀封住氮气的方法是通过氮气在阀门内部形成一个密封层，从而达到阻止氮气泄漏的效果。然而，氮封阀失效的原因可能有很多，下面我们将逐一探究。
二、使用环境的影响
氮封阀的使用环境是影响其封闭效果的重要因素之一。如果氮封阀长期处于高温、高压、高湿度等恶劣环境下，就容易造成氮封阀失效。此外，如果氮封阀的使用频率过高，也容易导致氮封阀失效。
三、维护方面的注意事项
正确的维护方法对于延长氮封阀的使用寿命非常重要。首先，定期检查氮封阀的密封性能，及时更换失效的氮封阀。其次，保持氮封阀的清洁和干燥，避免灰尘、油污等杂质的进入。最后，注意氮封阀的安装和使用方法，避免人为损坏。
综上所述，氮封阀失效的原因可能有很多，但在使用和维护方面做好相应的工作，可以有效地延长氮封阀的使用寿命。
【结语】
本文从氮封阀的工作原理、使用环境和维护方面入手，解答了氮封阀封不住氮封的问题。希望可以帮助读者更好地了解氮封阀的使用和维护，延长氮封阀的使用寿命。
02 化工储罐氮封阀故障解决办法安装与操作
▍ 安装步骤
首先，将自力式氮封阀垂直安装在储罐顶部的氮气管线上，并确保阀体箭头的方向与氮气的流向保持一致。同时，应避免将其置于振动、高温或腐蚀性环境中。接下来，进行管路连接，将进口端与氮气源相连，并确保经过过滤和减压，以保证气源的清洁和干燥。出口端则应连接至储罐的气相空间。最后，可根据需要选择安装辅助仪表，例如在阀前安装压力表以便观察氮气压力，或者并联安装呼吸阀或泄压阀以实现超压保护。
▍ 操作与调试
初始检查
首先，要确认管路连接处无泄漏现象，并确保阀门处于关闭状态，为接下来的调试做好准备。
检查氮气源压力
接下来，需要检查氮气源的压力是否高于设定值，通常要求高出0.1~0.2MPa，以保证阀门的正常运行。
设定压力
通过旋动调节螺钉（或手轮），调整弹簧预紧力至所需的设定压力。具体操作时，可以参考阀门铭牌或说明书中的指导。
缓慢开启氮气源
在完成设定压力后，应缓慢开启氮气源，并密切观察压力表的变化。阀门应在设定的压力点自动启闭，这是验证设定是否成功的重要步骤。
测试运行
最后，通过模拟压力变化的情况，如微开罐顶放空阀，来验证阀门是否能够及时、准确地响应压力变化。
03 化工储罐氮封阀故障解决办法维护与故障处理
▍ 定期维护
每月，应检查阀门的动作是否保持灵活，并清除膜片或波纹管上的杂质，以确保其正常工作。此外，每半年还需校验设定的压力值，并仔细检查密封件是否出现老化迹象。
▍ 常见故障及处理措施
若阀门出现不动作的情况，应首先检查膜片是否破损，弹簧是否卡涩，以及气源是否畅通。若存在泄漏问题，可尝试更换阀座密封件或紧固连接螺栓来解决。而若压力波动过大，则需检查设定的压力值是否合理，或管路是否存在堵塞情况。
04 化工储罐氮封阀故障解决办法使用须知与示例参数
▍ 使用须知
在使用过程中，需确保氮气的纯度达到99.9%或以上，以避免因油、水或颗粒物杂质的存在而影响阀门的正常工作。同时，应避免在阀门处于关闭状态时长时间施加压力，以防膜片因此受损。此外，若介质为易燃易爆物质，则必须选用防爆型的氮封阀以确保安全。
▍ 示例参数
设定压力范围：0.5~5kPa（可灵活调整）
适用温度：-20℃至+80℃
接口尺寸：DN25至DN50（根据储罐实际容量选定）
若需更详尽的型号参数或安装图纸，请提供所选用阀门的品牌及具体工作状况，以便我们为您提供更专业的分析。
