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化工储罐顶部氮封装置设计规范

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详细介绍

化工储罐顶部氮封装置设计规范

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: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。

ZZYVP型带指挥器调压4.jpg

化工储罐顶部氮封装置设计规范产品特点:

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。

氮封装置供氮,泄氮压力设定方便,可在连续经营的条件下进行。

压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。

采用无填料设计,阀杆所受磨擦力小、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。

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化工储罐顶部氮封装置设计规范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,自力式氮气调节阀(以下简称调压阀),是一种无需外来能源,利用被控介质自身能量作动力源,引入指挥器的检测执行机构,以控制调压阀的阀芯位置,改变流经阀门的介质流量,使阀后压力保持在恒定值。

该阀的特点:压力设定值可在指挥器上实现,在运行中可随意调整,因而方便、快捷、省力;控制精度比一般调压阀高一倍左右;减压比大;设定压力低等。

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。

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化工储罐顶部氮封装置设计规范氮封装置的基本原理

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。

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化工储罐顶部氮封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。

调压阀由指挥器、主阀、节流阀、过滤减压器所组成(见图一)。介质由箭头方向进入阀体,经阀芯、阀座节流后输出。同时阀前介质经过滤减压器过滤减压后进入指挥器阀体,经指挥器调节后进入主阀执行机构上下膜室。阀后介质经接管引入指挥器检测膜室,当输出压力升高时,经指挥器和节流阀作用关闭主阀,直到阀后压力降低到设定值为止。同理,当输出压力降低时,经指挥器和节流阀作用开启主阀,直到阀后压力上升到设定值为止。

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2.3、化工储罐顶部氮封装置设计规范执行机构部分

表1 执行机构主要技术参数

规 格     型 号

薄膜式

用   途

调 节

膜片材质

D腈橡胶、氟橡胶、耐油橡胶

接   口

M16×1.5

作用方式

压力升高阀门打开、压力升高阀门关闭

使用温度

气体:-20~+120℃

标配阀门附件

取压管(含取压接头)

可选阀门附件

取压接管、截止阀、压力表、法兰、垫片及紧固件


化工储罐顶部氮封装置设计规范技术参数和性能:

阀体:

公 称 通 径DN25、32、40、50、65、80、100mm
公 称 压 力PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等
法 兰 标 准
阀 体 材 料铸铁(HT200)、铸钢(ZG230-450)、铸不锈钢(ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti)
阀芯材料硬 密 封不锈钢(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti) 不锈钢镶嵌橡胶圈
软 密 封
阀 杆 材 料不锈钢(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti)
流 量 特 性
使 用 温 度

化工储罐顶部氮封装置设计规范执行器:

压力设定范围(KPa)0.4~0.5 5~10 9~14 13~19 18~24 22~28 27~33
36~44 42~51 49~58 56~66
膜盖材料A3、A4钢板涂四氟乙烯
膜片材料丁晴橡胶、乙炳橡胶、氟橡胶、耐油橡胶

性能:

设定值偏差±5%允许泄露量
允许泄露量标准型IV级(符合GB/T4312-92标准)
严密型VI级(符合GB/T4312-92标准)

额定流量系数、额定行程、性能:

ZZDG供氮装置:

公称通径DN253240506580100
阀座通径Dn5678101215202532405065120100
流量系数Kv0.20.320.50.81.82.84.46.91120304875120190
额定行程L810142025

ZZDX泄氮装置:

公称通径DN20253240506580100
阀座通径Dn20253240506580100
流量系数Kv6.91120304875120190
额定行程L810142025

化工储罐顶部氮封装置设计规范外形尺寸:

氮封系统.jpg

供氮装置外形尺寸:

公称通径DN(mm)253240506580100
L160180200230290310350
A308308308308394394394
H2415415415115415415415
H16075808595105120
H720730730750790840890

泄氮装置外形尺寸:

公称通径DN(mm)253240506580100
L160180200230290310350
A308308308308394394394
H16075808595105120
H380400420430550560570

化工储罐顶部氮封装置设计规范氮封装置地面安装示意图:

氮封阀装置系统图.jpg

三、化工储罐顶部氮封装置设计规范安装与维护

3.1安装

Ø安装前应检查产品型号、规格是否符合要求,管道应进行清洗,清除焊渣与杂物等,阀门应正立、垂直安装在管道上,介质流向应与阀体箭头一致。如有可能应设置旁通阀。

Ø为确保调压阀正常工作,在阀前应设置过滤器、压力表与手控阀,安装图见图二。

3.2使用

Ø缓慢将调节阀前、后截止阀开到大,此时因介质引入调节阀,可观察压力表示值。

Ø逐渐关闭旁通阀,打开壳罩,并调整弹簧预紧力,直到压力表示值达到工艺要求为止。

Ø锁紧螺母,盖上壳罩。

3.2化工储罐顶部氮封装置设计规范维护保养

该装置投入正常运行后无需特殊维护,但需定期对指挥器、节流阀和过滤减压器进行清洗,若出现故障,按表四进行处理。

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化工储罐顶部氮封装置设计规范表2 常见故障与排除

故障现象

产生原因

排除方法

被控压力不能自动控制

控制管线堵塞

清洗控制管线

节流阀堵塞

疏通节流阀

膜片破裂

更换膜片

弹簧折断

更换弹簧

阀门口径选择过小

更换合适阀门

被控压力

不稳定

阀门口径选择过大

更换合适阀门

弹簧刚度过大或过小

更换合适弹簧