上海申弘阀门有限公司
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化工储罐自力式氮封阀系统解决方案 |
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| 详细介绍 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、化工储罐自力式氮封阀系统解决方案制氮机选型：满足氮封需求 1. 确定氮气纯度与流量 化工储罐氮封通常需要氮气纯度在95%至99.9%之间，以有效降低氧气含量，防止燃烧或化学反应。 具体纯度要求取决于储罐内物质的性质，例如易燃液体（如甲醇、乙醇）需要较高纯度（99%以上），而部分非易燃化学品可接受较低纯度（95%-98%）。流量需求则与储罐大小、泵出速率和环境温差引起的蒸气冷凝有关。建议根据储罐的泵出速率和大气冷却引起的氮气需求量，参考API 2000标准计算所需制氮机容量。 例如，500,000加仑储罐在高泵出速率下可能需要80 SCFM（标准立方英尺/分钟）的氮气流量。 在化工生产中，储罐氮封系统（又称氮气覆盖或罐内加垫）是确保储罐内化学物质安全储存的关键技术。氮封通过在储罐顶部空间填充氮气，取代氧气，防止氧化、降解或爆炸等危险情况。制氮机作为氮封系统的核心设备，直接影响系统的运行效率和安全性。本文将探讨化工储罐氮封系统制氮机的解决方案，重点从设备选型、运行优化和节能增效三个方面提供实用建议，助力化肥厂等化工企业实现安全与效益的双赢。
2. 选择适合的制氮技术 制氮机主要分为变压吸附（PSA）和膜分离两种技术：
化肥厂可根据储罐规模和氮气需求选择适合的制氮机。例如，炼化厂采用PSA制氮机，为大型油气储罐提供氮封，运行稳定且高效。 3. 现场制氮与传统供气的对比 传统氮气供应依赖液氮罐或气瓶运输，存在物流复杂、成本高和供应不稳定等问题。 现场制氮机通过从空气中直接生成氮气，消除了对外部供应的依赖，降低了长期运营成本。例如，制氮机无需签订长期合同，节约高达90%的氮气成本。 化肥厂可选择模块化或集装箱式制氮机（如GENERON的膜式系统），便于安装和移动，适应不同工况。
二、化工储罐自力式氮封阀系统解决方案运行优化：提升氮封系统效率 1. 氮封方式选择 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。 ▍ 化工储罐自力式氮封阀系统解决方案工作原理
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。 氮封系统有以下三种主要方式，化肥厂应根据实际需求选择：
例如，化肥厂的尿素或氨储罐可采用压力控制方式，通过安装压力调节阀和泄压阀，确保储罐内压力稳定，同时减少氮气消耗。 2. 设备维护与监测 制氮机的长期稳定运行需要定期维护：
3. 化工储罐自力式氮封阀系统解决方案工艺整合 通过优化氮封系统与化肥生产工艺的衔接，减少氮气浪费。例如，在氨合成过程中，精确控制氮气注入量，避免过量供给。采用高压储气罐储存多余氮气，减少制氮机频繁启停，降低能耗。
■ 泄氮装置工作原理 泄氮装置结构(见图五)，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，由于预设弹簧力作用，关闭阀门。 ■ 说明 ·一般供氮气压力在3×105～10×105Pa之间； ■化工储罐自力式氮封阀系统解决方案主要技术参数及性能指标
1 供氮装置主要技术参数及性能指标
2泄氨装置主要技术参数及性能指标
■ 主要零件材料 阀 体：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9Ti
■ ZZYVP-16B(ZZDQ)氮封装置型号编制说明 ZZYVP-16B(ZZDQ)泄氮装置型号编制说明 例：
三、化工储罐自力式氮封阀系统解决方案节能增效：降低运行成本 1. 高效压缩机与余热回收 空气压缩机是制氮机能耗的主要来源。选用变频螺杆式压缩机，可根据氮气需求动态调整功率，降低空载能耗。 此外，安装余热回收装置，将压缩机产生的热量用于加热工艺用水或厂房供暖，可节约约10%的能源成本。 2. 智能化控制 引入智能控制系统，通过物联网和大数据技术优化制氮机运行。例如，Atlas Copco的PSA制氮机配备智能控制模块，可根据储罐压力和氧浓度自动调节氮气输出，减少不必要的运行时间。 某化肥厂引入智能控制后，制氮机能耗降低15%，年节约电费显著。 3. 减少氮气浪费 通过优化管道设计，减少氮气输送中的压力损失。使用高质量密封材料，防止储罐和管道漏气。此外，定期进行能耗诊断，分析制氮机的运行数据，识别高耗能点并调整运行参数。 五、化工储罐自力式氮封阀系统解决方案结语
化工储罐氮封系统的制氮机解决方案需要综合考虑设备选型、运行优化和节能增效。选择适合的制氮技术（如PSA或膜分离），结合压力或浓度控制方式，并通过智能化管理和余热回收等手段，化肥厂可实现氮封系统的高效运行，降低能耗和成本，同时提升储罐的安全性和化学品质量。现场制氮机的应用不仅消除了传统供气的物流瓶颈，还为企业提供了更灵活、经济的氮气解决方案，助力化工行业绿色发展。 ■ 订货须知·装置名称、型号
02化工储罐自力式氮封阀系统解决方案安装与操作 ▍ 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化工储罐自力式氮封阀系统解决方案维护与故障处理
▍ 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化工储罐自力式氮封阀系统解决方案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。 |
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