儲罐供氮裝置壓力控制方案

儲罐供氮裝置壓力控制方案

　氮封閥（氮封裝置），由控制閥門、執(zhí)行器、壓力彈簧、指揮器、自力式氮封閥脈沖管等部件組成。主要用于保持容器頂部保護氣體（一般為氮氣）的壓力恒定，以避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)、被氧化，以及容器的安全。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應用于石油、化工等行業(yè)。供氮裝置無需外加能源，利用被調介質自身能量為動力源，自動控制閥門介質流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置?，F(xiàn)已廣泛應用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及儲罐氮封系統(tǒng)和冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。



    供氮裝置（氮封閥）特點：控制精度高，可比一般ZZY型直接操作型調壓閥高一倍左右。調節(jié)壓差比大（如閥前0.8MPa、閥后0.001MPa）特別適合微壓氣體控制。壓力設定在指揮器上實現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時可在運行狀態(tài)下連續(xù)設定。當罐內(nèi)氣體壓力高于控制閥或呼閥定壓時，通過呼閥或揮發(fā)氣收集總管控制閥開啟向罐外排出氣體。呼吸閥外排壓力、緊急泄放閥 定壓根據(jù)儲罐設計壓力確定。對于設計壓力為-0.5kPa～2.0kPa的儲罐，儲罐供氮裝置壓力控制方案宜采用以下控制方案:



1）在每臺儲罐上應設置氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在0.3kPa左右，當氣相空間壓力高于0.5kPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.2kPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。當?shù)忾y需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補充氮氣。

2）當?shù)忾y事故失靈不能及時關閉，造成罐內(nèi)壓力超過 1.5kPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當?shù)忾y事故失靈不能及時開啟時， 造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3kPa 時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補充空 氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設計壓力低限（-0.5kPa）。

3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置事故泄壓設備，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0kPa）。

4）在廠區(qū)收集總管上設置在線氧分析儀，判斷儲罐氮封系統(tǒng)的可靠性，并滿足后續(xù)油氣處理設施的安全性。



儲罐供氮裝置壓力控制方案產(chǎn)品特點：
    氮封裝置（氮封閥）是由ZZDG型指揮器操作型自力式壓力調節(jié)閥（這里簡稱供氮閥）和ZZDX型自力式微壓調節(jié)閥（簡稱泄氮閥）兩大部份組成。當罐內(nèi)壓力升高超過設定值時，供氮閥關閉，泄氮閥打開（罐頂未設呼吸閥，或呼吸閥故障打不開），將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時，泄氮閥處于關閉狀態(tài)，供氮閥打開，向罐內(nèi)注氮氣。供氮閥閥前壓力最好在1.0Mpa以下，現(xiàn)場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只ZZYP型自力式壓力調節(jié)閥將壓力減至。1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。
    氮封裝置（氮封閥）的供（泄）氮壓力設定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行。在設定壓力范圍內(nèi)，如從100mm H20需調整到50mm H20，可通過調節(jié)供氮閥頂部的調節(jié)螺絲，改變彈簧的力，即可達到需要新設定的工藝值。泄氮閥的調整也是同理。呼吸閥設定值調整：在上述設定值調整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥的設定值應大于泄壓設定置。



■ 儲罐供氮裝置壓力控制方案供氮閥（供氮裝置）

　　該裝置將設在罐頂?shù)娜狐c的介質經(jīng)導壓管引入檢測機構，介質在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與與彈簧、預緊力相平衡。當罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯，打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥，節(jié)流閥、進入主閥執(zhí)行機構上、下膜室，打開主閥閥芯，向罐內(nèi)充注氮氣；當罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯、由于主閥執(zhí)行機構中的彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。



■ 儲罐供氮裝置壓力控制方案泄氮閥（泄氮裝置）

　　該裝置采用內(nèi)反饋結構，介質直接經(jīng)閥蓋進入檢測機構，介質在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預設彈簧預緊力相平衡。當罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。

自力式氮封閥，Self-nitrogen valve closure，也叫氮封裝置調節(jié)閥，供氮閥，泄氮閥，以閥后壓力為動力源，引入閥后壓力到指揮器膜片上以控制指揮器閥芯位置，改變流經(jīng)指揮器閥芯的介質壓力和流量，使閥門后端壓力保持精確恒定的調節(jié)閥。自力式氮封閥壓力設定在指揮器上的彈簧上實現(xiàn)，擰緊壓縮彈簧閥后壓力變大，反之則變小，操作簡單因而存在方便、便捷、比一般的直接取壓自力式壓力調節(jié)閥精度要高；一般用于儲罐氮封系統(tǒng)；調節(jié)和穩(wěn)定儲罐的氮氣壓力，控制精度極其靈敏，控制精度閥后能達到0.0001MPa （100pa，0.1kp)運行過程中壓力可以連續(xù)調節(jié),特別適合是控制微壓場合的工況



儲罐供氮裝置壓力控制方案產(chǎn)品特點

（1）無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源，降低成本。

（2）氮封裝置供氮，泄氮壓力設定方便，可在連續(xù)銷售的條件下進行。

（3）壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。

（4）采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小、反應迅速、控制精度高。

（5）供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好、控制精度高。

（6）為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥。

（7）呼吸閥公起安全作用，避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。



儲罐供氮裝置壓力控制方案產(chǎn)品特點

（1）不用外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源。
（2）氮封裝置供氮，泄氮壓力設定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行。
（3）壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
（4）采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小、反應迅速、控制精度高。
（5）供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好、控制精度高。
（6）需在罐頂設置呼吸閥。
（7）呼吸閥制止了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。



三、自力式氮封閥 主要技術參數(shù)

公稱通徑(mm)	20			25	40		50	80		100	150
閥座直徑(mm)	6	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
額定流量系數(shù)Kv	3.2	5	8	10	20	32	50	80	100	160	250	400
壓力調節(jié)范圍	0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa
公稱壓力PN	1.0、1.6 MPa
被調介質溫度	80、200 ℃
流量特性	快開型
調節(jié)精度	≤5%
允許壓降(MPa)	1.6				1.6		1.1	0.6		0.4
薄膜有效面積(C㎡)	200				280			400
允許泄漏量	符合ANSIB16.104—1976 IV級
閥蓋形式	標準型 (整體式)
壓蓋型式	螺栓壓緊式
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料
閥芯形式	單座型閥芯
流量特性	直線性

四、自力式氮封閥 主要外形圖



五、自力式氮封閥 主要外形尺寸

公稱通徑(DN)	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
L	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480
H	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

氮氣保護系統(tǒng)包括氮氣源、氮氣管線、氮封裝置、罐內(nèi)壓力檢測等。儲罐氮封的作用主要是為了防止儲罐出現(xiàn)負壓而從呼吸閥吸入 空氣，以保持罐內(nèi)微正壓；氮封閥正常壓力設定值宜為 0.2kPa-0.5kPa，并應避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設定壓力交集，產(chǎn)生不必要的 氮氣損耗和浪費。當罐內(nèi)氣體壓力低于氮封閥開啟壓力時，氮封閥打 開向罐內(nèi)補入氮氣；當罐內(nèi)氣體壓力達到氮封閥關閉壓力時，氮封閥 關閉停止向罐內(nèi)補入氮氣。主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥由ZZDQ快速泄放閥及ZZV自力式微壓調節(jié)閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。



儲罐內(nèi)壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調節(jié)閥需要使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，安裝ZZYP型壓力調節(jié)閥將壓力調節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質溫度溫度≤80℃。