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石化储罐供氮阀装置控制原理

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详细介绍

石化储罐供氮阀装置控制原理

是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统,主要用于保持容器顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定,以避免容器内物料与空气直接接触,防止物料挥发、被氧化,以及容器的安全。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。氮封阀由供氮装置供氮阀和泄氮装置泄氮阀两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成;泄氮装置由内反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mmH2O.通过氮封装置精确控制。

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石化储罐供氮阀装置控制原理

设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构,反馈结构的设计使得介质直接经阀盖进入检测机构,在罐顶的罐呼吸阀能起安全作用,一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点,以免供、泄氮装置频繁工作。在流量控制方面每个阀门都配有控制流量百分比的固定板孔,气体密封系统的每个阀门尺寸根据气体流量表排列,根据提供的稳定气体压力计算适应特定需要气体密封的流量. 氮封阀中的氮气可以起到置换装置介质、平衡系统的压力等功能,用于保持容器顶部保护气的压力恒定,一般的氮气压力是常压,主要作用在于减少挥发,如苯罐,二是放置介质与空气的反应,如碱罐。进罐压力一般减压至1bar。适用于各类大型储罐的气封保护系统,运行可靠,并广泛适用于石油、化工等行业。

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主要用于保持容量顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定,以避免容量内物料与空气直接按触,防止物料挥发、被氧化,以及容器的安全。其控制精度高,可比一般直接操作型调压阀高一倍左右。调节压差比大(如阀前0.8MPa、阀后0.001MPa)特别适合微压气体控制。压力设定在指挥器上实现,因而方便、快捷、省力省时可在运行状态下连续设定。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。氮封阀被广泛应用于石油、化工等行业。
 

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石化储罐供氮阀装置控制原理

氮封的作用是防止储罐挥发性有毒或可燃气体泄放到罐外危害安全,以一定的微压氮气在罐内保持一定的压力,相比自力式阀 氮封阀可以从阀前的几公斤压力一次性减压到需要的微正压,应用自力式阀可能会需要多级降压才能达到这么小的压力和精度。
氮封装置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。氮封装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成。

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    储罐内压力升高至设定压力时,快速泄放阀迅速开启,将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时,开启阀门,向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下,现场压力较高,必须安装ZZYP型压力调节阀。
    氮封装置的供(泄)氮压力设定方便,且可在连续生产的条件下进行;氮气压力设定范围广,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值达132倍,压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小,动作极灵敏。
    供氮压力调整:在微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa(100mm.w.c),通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩(拉伸)量来达到;泄氮压力调整:在快速泄放阀在的压力控制器部分,通过调整座3,改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁,泄氮设定值应远离供氮压力值,如2Kpa(200mm.w.c);呼吸阀高定值调整:在上述两设定值调整好后,为避免呼吸阀启闭频繁,呼吸阀设定值应大于泄压设定值。

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石化储罐供氮阀装置控制原理产品特点
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;
氮封阀压力设定方便,可在连续生产的条件下进行;
压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小,动作灵敏,装置工作平稳;
采用无填料设计,阀杆所受摩擦力小,反应迅速,控制精度高;
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;
为确保储罐的安全,需在罐顶设置呼吸阀;
呼吸阀仅起安全作用,避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。

氮封系统02.jpg

石化储罐供氮阀装置控制原理 工作原理
当储罐进液阀开启,向罐内添加物料时,液面上升,气相部分容积减小,压力升高,当罐内压力升至高于泄氮装置压力设定值时,泄氮装置打开,向外界释放氮气,使罐内压力下降,降至泄氮装置压力设定点时,泄氮装置自动关闭。
当储罐出液阀开启,用户放料时,液面下降,气相部分容积增大,罐内压力降低,供氮装置开启,向储罐注入氮气,使罐内压力上升,当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。

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石化储罐供氮阀装置控制原理供氮装置  工作原理
供氮装置结构如右图所示,将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)、介质在检测元件上产生一个作用力与 弹簧(8)、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时,平衡被破坏,使指挥器阀芯(6)打开,从而使阀前气体经减压阀(5)、节流阀 (4)、进入主阀执行机构(3)上、下膜室,打主开阀阀芯(2)、向罐内充注氮气;当罐内压力升至供氮装置压力设定点时,由于预设弹簧力,关闭指挥器阀芯 (6)又由于主阀执行机构中弹簧作用,关闭主阀,停止供氮。

微压调节阀05.jpg

石化储罐供氮阀装置控制原理泄氮装置  工作原理
泄氮装置结构如右图所示,该装置采用内反馈结构,介质直接经阀盖进入检测机构(2),介质在检测元件上产生一个作用 力与预设弹簧(3)预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时,平衡被破坏,使阀芯(1)上移,打开阀门,向外界泄放氮气;当罐内压力降至 泄氮装置压力设定点时,由于预设弹簧力作用,关闭阀门。
石化储罐供氮阀装置控制原理说明
氮封阀一般供氮气压力在3×10^5-10×10^5Pa之间
罐顶呼吸阀仅起安全作用,是在主阀失灵,导致罐内压力过高或过低时,起到安全作用,在正常情况下不工作泄氮阀安装在罐顶,口径一般与进液阀口径一致
一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点,以免供、泄氮装置频繁工作,浪费氮气、影响设备的使用寿命
若用户工况与造型手册有异,望来电与本厂技术开发部联系,协商解决

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石化储罐供氮阀装置控制原理主要零部件材料
阀体:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9
阀内件:1Cr18Ni9Ti
膜盖:A3、1Cr18Ni9Ti 膜片:夹增强涤纶织物丁橡胶、氟橡胶
弹簧:60Si2Mn、1Cr18Ni9Ti
* 根据用户要求,槽罐氮封阀(供氮阀泄氮阀)阀体、阀内件、膜盖可采用其它牌号材质
氮封阀  主要技术参数
石化储罐供氮阀装置控制原理供氮装置

氮封阀装置系统图.jpg

公称通径DN(mm)253240506580100
阀座直径dn(mm)567810121520253240506580100
额定流量系数Kv0.20.320.50.81.82.84.46.91120304875120190
额定行程L(mm)810142025
流量特性快开
压力调节范围(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
公称压力PN(MPa)1.6 2.5 4.0
被调介质温度(℃)≤80
调节精度(%)±5%
允许泄漏等级标准级:Ⅳ级(GB/T4213-92) 严密型:Ⅵ级(GB/T4213-92)

石化储罐供氮阀装置控制原理泄氮装置

氮封系统01.jpg

公称通径DN(mm)20253240506580100
额定流量系数Kv6.9113030487580190
额定行程L(mm)810142025
流量特性快开
压力调节范围(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
公称压力PN(MPa)0.1
被调介质温度(℃)≤80
调节精度(%)±5%
允许泄漏等级标准级:Ⅳ级(GB/T4213-92) 严密型:Ⅵ级(GB/T4213-92)

石化储罐供氮阀装置控制原理安装与维护:

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1、石化储罐供氮阀装置控制原理阀门安装:

  (1)安装前须检查产品型号、位号及规格是否吻合,检查整机零件是否缺损与松动。

  (2)在安装前,对管道应进行清洗,阀门入口处要有足够的直管段,并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接,要注意同轴度。

  (3)阀门安装前,应先清洗管道。

  (4)安装场地应考虑到人员设备的安全,既便于操作,又有利于拆装与维护。

  (5)阀门应正立垂直安装在水平管道上,不得已时可倾斜安装,尽量避免水平安装,阀自重量较大或有振动的场合,要用支撑架。

  (6)介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。气源应干燥、无油。阀门应在环境温度-20~55℃场所使用。 

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2、石化储罐供氮阀装置控制原理阀门维护:

  (1)清洗阀门:对清洗一般介质,只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质,首先要了解其性质,再选用相应的清洗办法。

  (2)阀门的拆卸:将外露表面生锈的零件先除锈,但在除锈前,要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。

  (3)阀座:密封面有较小的锈斑与磨损,可用机械加工的方法进行,如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面,都必须进行研磨。

  (4)阀杆:表面损坏,只能换新。

  (5)推杆、导向与密封表面的损坏:对反作用执行机构必须换新,而对正作用执行机构,可用适当的修理后使用。

  (6)压缩弹簧:如有裂纹等影响强度的缺陷,必须换新。

  (7)易损零件:填料、密封垫片与O型圈,每次检修时,全部换新。阀芯、膜片必须检查是否有预示将来可能发生的裂纹、老化与腐蚀痕迹,根据检查结果,决定是否更换,但膜片使用期一般最多2-3年。

(8) 阀门组装要注意对中,螺栓要在对角线上拧紧,滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试,并在这期间,可准确地调整填料压紧力、阀芯关闭位置。