化工罐区氮封阀装置设计规范

氮封装置主要用于储罐顶部，维持储罐的微正压，隔离物料与外界接触，减少物料的挥发和浪费，保护储罐安全。是否设氮封设施和氮封阀参考如下规定：氮封装置(带指挥器)(简称压力阀)无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，引入压力阀的指挥器以控制压力阀的阀芯位置，改变流经阀门的介质流量，使阀门后端压力(B型)或前端压力(K型)保持恒定。

ZZYP-16BII自力式压力调节阀 氮封装置(带指挥器)主要用在阀前压力较高(0.2-0.8Mpa)而阀后力很低(0.5-100Kpa),例如50mmH20(水柱)的场合，ZZYP-16KII只用在泄氮装置上,并且与供氮装置配套使用。单独使用时请用ZZVP阀代替。
1.气体减压
如阀前0.2-0.8MPa(高于0.8Mpa时阀前面应加减压阀)，阀后0.5-100Kpa。
2.氮封装装置
供氮和泄氮装置上

化工罐区氮封阀装置设计规范特点:
ZZYP-16Ⅱ型自力式压力调节阀特点
1.压力设定在指挥器上实现，因而方便、快捷、省力、省时且可在运行状态下连续设定。
2.控制精确度比ZZY型自力式高1倍左右,故适合在控制精确度高的场合使用。
3.对同一台阀而言，调节范围比ZZY型自力式广。
4.反应特别灵敏,极小的压力(如50mm水柱的压力)或极小的压力变化都可以感染出来。
5.减压比特别大，例如阀前0.8Mpa,阀后50mmH2O,压差比达1600 !

1）SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》

第4.2.5条“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，控制储存温度低于闪点5℃及以下"。

第4.2.10条“储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐不应大于10000m3，且应设置氮气或其他惰性气体密封保护系统"。

2）《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》规定：“甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统"。

3）其他为防止储罐挥发性有毒或可燃气体泄放到罐外危害安全或防止储罐内物料与氧接触氧化或发生化学反应等场合。

化工罐区氮封阀装置设计规范的基本原理

在储罐上设置氮封系统，维持罐内气相空间压力在工艺要求范围（以VOCs项目为例，如0.2～0.5KPa）左右，当气相空间压力高于设定值（例如0.4KPa）时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于设定值（例如0.4KPa）时，氮封阀开启，开始补充氮气。储罐氮封系统使用的氮气纯度不宜低于99.96%，氮气压力宜为0.5～0.7MPa。

化工罐区氮封阀装置设计规范什么是氮封阀？

氮封阀无需外加能源，利用介质自身能量为动力源，自动控制阀门介质流量，使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。氮封阀控制精度高，调节压差比大，特别适合微压气体控制。压力设定值在指挥器上实现，方便、快捷、省时省力，可在运行状态下通过调节弹簧连续设定。

无需外加能源，利用被调介质本身压力变化而实现自动调节，使阀后压力恒定，整机具有动作灵敏、控制压力波动小、节约能源。

 采用动力源与信号点分开检测的方法，外加可调节流装置，使整台阀门的调节精度大大提高，减压比可达2000:1。广泛应用于各种气体减压稳压的自动控制场合，特别适合作为氮封的供氮阀使用，具有持续供氮压力波动小、反应灵敏等特点。

 要正确使用调节阀，尤其是选择调节阀，必须首先搞清楚调节阀的使用功能，做到放矢，方能选好所需的调节阀。调节阀功能：顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在五个方面：

 （1）流量特性：流量特性是反映调节阀的开度与流量的变化关系，以适应不同的系统特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需直线流量特性。流量特性反应了调节阀的调节品质。

 （2）可调范围R：可调范围反映调节阀可控制的流量范围，用R=Qmax；Qmin之比表示。R越大，计节流量的范围越宽，性能指标就越好。通常阀的R=30，好的阀，如V型球阀、全功能超经型调节阀，R可达100-200。

 （3）小开度工作性能：有些阀受到结构的限制，小开度工作性能差，产生启跳、振荡，R变得很小，如双座阀、衬胶蝶阀。好的阀小开度应有微调功能，即可满足很小流量的调节阀，且工作又要求十分平衡，这类阀如V型球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。

 （4）流量系数Kv：流量系数表示通过流量的能力，同口径Kv值越大越好，特别球阀、蝶阀类，它们的Kv值是单座阀、双座阀、套筒阀的2-3倍。

 （5）调节速度：满足系统对阀动作的速度要求。

四、化工罐区氮封阀装置设计规范特点：

 1、该阀无需外加能源，能在无电无气的场合工作，既方便又节约了能源。

 2、大而灵敏的检测膜片，保证了控制点的压力精度。

 3、整机采用无填料设计，动作迅速。

 4、压力设定点分段范围细且相互交错，选用方便。

 5、压力设定方便，运行时可连续无干扰地进行设定，免维护使用。

 6、配取压力管及接头，安装更加简捷、可靠。

 7、信号检测执行器与动力执行机构分开，使整台调压阀减压力比可达2000:1。

 8、增设可调节流装置，调试简单方便。

 9、阀内件设计压力补偿装置，*消除压力波动对设定精度的影响，调节更加稳定。

五、化工罐区氮封阀装置设计规范主要零件常用材料

垫片：不锈钢+柔性石墨

膜片：橡胶

弹簧：60Si2Mn

阀杆：1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46

导压管：不锈钢、铜

阀体、阀盖：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46

阀芯、阀座：1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46

平衡波纹管：1Cr18Ni0Ti

六、化工罐区氮封阀装置设计规范阀门材质选型：

 氮封阀通常被人为是受其保护的压力容器或压力系统的一部分，在选择氮封阀阀的材料时，必须慎重考虑。特别是对于保压和承压部件，其材料的选择必须符合规范和标准的要求。氮封阀的主要保压或承压部件是阀体，阀盖以及连接阀体和阀盖的螺栓也被认为是安全阀保压壳体的一部分，因此压力容器规范对阀盖和连接螺栓也有材料方面的要求。这些部件的故障可能导致压力、高温介质或化学物质的泄露。

 影响安全阀部件材料选择的因素包括：压力、温度、腐蚀性介质或环境、相关的应用规范和标准。

 关健部件的材料的选择：阀门的某些部件对于闪的安全运转和功能来说尤其关键。这些部件可分为以下几类：

 保压部件：保持进口压力（阀体）或出口压力（阀盖）的部件，包括阀体阀盖连接螺栓。

 长期接液部件：与介质长期接触的部件并保持阀的密封性。

 导向部件：提供阀瓣到喷嘴的导向，并确保阀杆在任何时间都以上下运动。

 弹簧：提供使阀闭合的作用力。

 波纹管（仅限平衡式设计）：提供背压补偿和/或夺导向部件和弹簧的防腐蚀保护功能。

化工罐区氮封阀装置设计规范、规格用技术参数：

主要参数及主要性能指标见表一                             表一

2、化工罐区氮封阀装置设计规范压力调节范围见表二                                                   表二

3、化工罐区氮封阀装置设计规范主要零件材料见表三                                                   表三

九、化工罐区氮封阀装置设计规范阀体强度和试验：

 试验前，必须将阀门腔体内的油污、水渍、杂质清理干净，在阀体两端及接座处安装度压板封堵，安装加压泵、压力表、截止阀和排气阀等。将自来水向阀体腔内冲压并保压，压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定，保压时间10min。重点检查阀体承压面、焊缝处，若外泄漏和结构损失，方可认为合格。

1、单体密封试验：

 试验介质为液体：试验前，全开阀门，将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净，*关闭阀门后，安装试压板、加压泵、压力表、截止阀、排气阀等。从进口盲板处对阀充入自来水，水压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定，保压时间3min。泄漏量符合行业标准（GB/T4213-2008）的相关规定，可认为合格。

 试验介质为气体：试验前，全开阀门，将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净，*关闭阀门后，安装试压板、加压泵、压力表、截止阀、排气阀等。从进口盲板处对阀充入温度为5~10℃的清洁空气，压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定，保压时间3min。泄漏量符合行业标准（GB/T4213-2008）的相关规定，可认为合格。

2、动作试验：

 空载动作试验：试验前，全开阀门将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净，*关闭阀门；外接液压驱动阀门开关数次，若阀门在开启过程能正常动作，全行程时间满足要求且没有异响声等现象，则认为合格。

 带负载开启试验：试验前，全开阀门将其腔内的水渍、杂质、油污清理干净，*关闭阀门；阀体一端安装试验盲板并安装加压力泵、压力表、截止阀等。对密封腔内充入干净空气压压，压力等级根据阀门技术要求和阀门试验标准来确定，持续一分钟。外接液压站驱动阀门开关次数，若阀门在开启过程中能正常动作，全行程时间满足要求且没有异响声等现象，则认为合格。

 总之，新购调节阀必须经过强度试验、密封试验和动作试验，验收合格后方可投入使用。

化工罐区氮封阀装置设计规范选用注意事项

1）氮封阀宜选用先导型或自力式开关型氮封阀

2）根据阀前和阀后压力确定阀门的公称压力

3）阀门口径应根据阀门的流量-压力曲线和进罐最大氮气流量及压力确定。

4）设定开启/关闭压差不应大于0.2KPa

5）一般有直通式法兰连接和角式法兰连接（入口水平，出口垂直向下）两种形式，优先选用角式法兰连接。

6）阀门应带过滤器。

为什么要用专业氮封阀、先导式氮封阀？

目前专业氮封阀多为先导式氮封阀，该阀有如下特点：

1）隔绝空气和水分（产品的完整性）。

2）使蒸汽空间的氧含量低于可燃范围。

3）提高蒸汽浓度，所以蒸汽浓度超出了可燃范围。

4）稀释有毒气体浓度达到安全排放水平（环境保护）。

5）储罐内部的腐蚀防护。

6）储罐建造标准的要求。

7）快速开关，无偏差。

8）大通量。

9）紧密关断、故障关。

10）低的压力设定点。

目前化工罐区氮封阀装置设计规范在使用中存在问题分析

经常会有一线维护人员反应氮封阀使用效果不好，是真的产品缺陷导致还是有其他原因呢？经勘察现场和交流发现绝大多数都是设计不合理、施工不规范、安装不合理、维护不到位所致。有如下问题和经验希望引起大家的重视：

1）导压管不应太长，建议不超过4米。

2）导压管应自阀体（先导阀体接导压管位置）向储罐倾斜，以防特殊情况下导压管内有水或其他冷凝物，可顺流至罐内。

3）工艺专业应按要求合理设定氮封阀关闭设定值，自控专业合理选择弹簧调压范围。

4）严把施工质量，确保按图纸和产品说明书要求进行施工，尽量减少弯头，提高取压精度。

5）氮封阀和罐顶压力变送器不应共用1个取压口，建议分开。

6）现场维护人员应熟悉所用产品，正确维护和操作。

7）安装前对氮气管道进行吹扫，以清除尘土、沙粒，避免堵塞管道，有条件的时候最好在氮封阀入口加装一个主线过滤器，过滤器约5～40μm，其流通能力至少大于等于阀的流通能力。

8）取压管线在靠近主氮气管线一侧宜设置一道截止阀或球阀。

9）合理选择和设定氮封阀关闭压力值的范围，避免和呼吸阀开启压力产生交集，防止氮封阀不关闭一直补气（浪费氮气、串气），呼吸阀不关闭一直排放（介质浪费、火灾隐患）。

化工罐区氮封阀装置设计规范设定点可以调整吗？如何调整？

1）首先应确保弹簧范围是否在要求的设定点内，如果不在设定点内的则需要更换弹簧组件！

2）设定点调整步骤：

打开顶部调节螺栓保护套→往上旋转调节螺栓→储罐里的压力开始泄放→在储罐压力开始泄放的同时观察氮封阀是在哪个压力点开始补氮和关闭工作的，（如设定点高于要求的设定点，继续以上操作，直至调整到所需的设定点，如设定点低于要求的设定点则往下旋转调节螺栓，直至调整到规定的设定点）→确认为工艺所需要的设定点后，需要锁紧调整螺母，保持定压→如果弹簧范围在设定点内，经过调整设定点无法达到设定值，那么需要购买氮封阀内部组件进行更换，可能氮封阀内部组件已经开始老化。