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精細(xì)化工儲(chǔ)罐氮封閥泄壓閥應(yīng)用案例
氮封裝置主要用于保持容器頂部保護(hù)氣（一般為氮?dú)猓┑膲毫愣?，以避免容器?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。特別適用于大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保、動(dòng)作靈敏、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單和維修方便等特點(diǎn)。參照常見(jiàn)的提供設(shè)計(jì)的氮?dú)庀到y(tǒng)裝置方案，儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)裝置一般主要包含氮封閥，泄氮閥和呼吸閥
氮封系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)成可在高于大氣壓力的條件下運(yùn)行，這樣可防止外部空氣進(jìn)入容器當(dāng)中。由于許多工藝與應(yīng)用不希望存在空氣中的氧氣與濕氣，因此從石油化工、食品、飲料、制藥與純凈水制造等，許多行業(yè)采用氮封工藝。 該文系統(tǒng)的闡述了使用電化學(xué)傳感器進(jìn)行氧氣測(cè)量是防止氧化與爆炸的*直接以及*簡(jiǎn)單的解決方案。本文接著來(lái)分析為什么儲(chǔ)罐需要使用氮封系統(tǒng)？
自力式氮封閥壓力設(shè)定在指揮器上的彈簧上實(shí)現(xiàn)，擰緊壓縮彈簧閥后壓力變大，反之則變小，操作簡(jiǎn)單因而存在方便、便捷、比一般的直接取壓自力式壓力調(diào)節(jié)閥精度要高;一般用于儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng);調(diào)節(jié)和穩(wěn)定儲(chǔ)罐的氮?dú)鈮毫?，控制精度極其靈敏，控制精度閥后能達(dá)到0.0001MPa(100pa，0.1kp)運(yùn)行過(guò)程中壓力可以連續(xù)調(diào)節(jié),特別適合是控制微壓場(chǎng)合的工況。
序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價(jià) （元） | 金 額 （元） | 閥體材質(zhì)及 其它 |
1 | 氮封閥 | 氮封閥ZZYVP-II DN15 PN10 進(jìn)口壓力 0.3-0.8 MPA, 出口壓力0.3-0.8 KPA | 臺(tái) | 1 | 閥體鑄鋼 內(nèi)件不銹鋼
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2 | 泄氮閥 | 泄氮閥ZXD DN25 PN10 起跳壓力3KPA | 臺(tái) | 1 | 閥體鑄鋼 內(nèi)件不銹鋼
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二、自力式氮封閥產(chǎn)品特點(diǎn)
(1)無(wú)需外加能源，能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)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(shè)定方便，可在連續(xù)銷(xiāo)售的條件下進(jìn)行。
(3)壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動(dòng)作靈敏、裝置工作平衡。
(4)采用無(wú)填料設(shè)計(jì)，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。
(5)供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100:1，減壓效果好、控制精度高。
(6)為確保儲(chǔ)罐的安全，需在罐頂設(shè)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。
精細(xì)化工儲(chǔ)罐氮封閥泄壓閥應(yīng)用案例
氮封裝置（氮封閥）常規(guī)情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過(guò)設(shè)定值時(shí)，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開(kāi)，將罐內(nèi)多余壓力快速泄放。在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開(kāi)，向罐內(nèi)注入氮?dú)獠⒈ＷC儲(chǔ)罐處于微正壓的狀態(tài)。供氮閥氮?dú)庠磯毫Ρ３衷?.2~0.8MPa之間的一個(gè)固定值，現(xiàn)場(chǎng)壓力較高時(shí)，可在供氮閥前安裝一臺(tái)自力式調(diào)壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。
目前，在精細(xì)化工行業(yè)和制藥行業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程中將使用并儲(chǔ)存大量可燃、易燃、易爆、易揮發(fā)有機(jī)溶劑，由于密閉儲(chǔ)存空間存在空氣，經(jīng)常達(dá)到爆 炸極限，若出現(xiàn)火花，會(huì)引發(fā)著火甚至爆炸，從而導(dǎo)致人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和 環(huán)境污染，甚至還會(huì)造成社會(huì)影響。另外，精細(xì)化工行業(yè)和制藥行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程 中還涉及與外界空氣接觸而變質(zhì)或與空氣發(fā)生化學(xué)和（或）生物反應(yīng)的物質(zhì)。 因此，需要針對(duì)此類(lèi)生產(chǎn)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套安全、經(jīng)濟(jì)、可行的氮封系統(tǒng)，從而 避免物質(zhì)泄露造成的人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失、環(huán)境污染和產(chǎn)品污染。氮封系統(tǒng)是利用氮?dú)庠诜忾]的儲(chǔ)罐氣體空間形成一種微弱的正壓裝置， 設(shè)置氮封系統(tǒng)具有以下重要意義。
第一，提高生產(chǎn)的安全性。易燃、易爆液體儲(chǔ)罐采用氮?dú)饷芊夂螅瑑?chǔ)罐 內(nèi)氣體空間充滿易燃、易爆蒸汽和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，這樣可以防止儲(chǔ)罐內(nèi)蒸汽 達(dá)到爆炸極限，遇靜電放電或其他火源發(fā)生爆炸，提高了企業(yè)生產(chǎn)的安全性。
第二，氮封系統(tǒng)的采用，降低了儲(chǔ)罐內(nèi)易揮發(fā)有機(jī)溶劑的損耗，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
第三，保證產(chǎn)品質(zhì)量，氮封系統(tǒng)向罐內(nèi)補(bǔ)充潔凈的氮?dú)猓苊鈨?chǔ)罐內(nèi)呼入空 氣，從而可以防止易被空氣氧化的物料氧化，防止易吸收空氣中水分或與水發(fā)生反 應(yīng)的物料被污染變質(zhì)。
第四，氮封系統(tǒng)的采用可以防止易燃、易爆、有毒、有害氣體溢出，保護(hù)了環(huán) 境。
第五，當(dāng)罐內(nèi)儲(chǔ)存的物料被泵抽出和（或）由于外界溫度降低，使儲(chǔ)罐內(nèi)氣體 冷凝或收縮時(shí)，氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)入氮?dú)?，阻止外界氣體進(jìn)入，避免罐內(nèi)形成真 空；當(dāng)向儲(chǔ)罐內(nèi)送料和（或）由于外界溫度升高，使儲(chǔ)罐內(nèi)氣體氣化而使儲(chǔ)罐內(nèi)壓 力高于氮封壓力時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)氣體可通過(guò)泄壓閥自動(dòng)排入大氣，避免罐內(nèi)憋壓。
精細(xì)化工儲(chǔ)罐氮封閥泄壓閥應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo):
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
閥座直徑dn(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(diào)節(jié)范圍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 | |||||||||||
公稱壓力PN(MPa) | 1.0 1.6 | |||||||||||
介質(zhì)溫度（℃） | ≤80 | |||||||||||
流量特性 | 快開(kāi) | |||||||||||
調(diào)節(jié)精度（％） | ≤5 | |||||||||||
允許壓降（Mpa） | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜有效面積（C㎡） | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級(jí) | |||||||||||
自力式氮封閥主要零件材料：
零件名稱 | 材料 |
閥體 | ZG230-450、ZG0Cr18Ni9、ZG0Cr18Ni12Mo2 |
閥芯 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2(堆焊Stellite) PTFE |
閥座 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2(堆焊Stellite) |
閥桿 | 1Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2 |
橡膠膜片 | 丁腈橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物 |
膜蓋 | Q235、Q235涂PTFE |
O形圈 | 耐油橡膠、聚四氟乙烯 |
氮封裝置的作用是防止儲(chǔ)罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全，以一定的微壓氮?dú)庠诠迌?nèi)保持一定的壓力，氮封閥是設(shè)在罐頂?shù)摹?/p>
取壓點(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測(cè)機(jī)構(gòu)，反饋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在罐頂?shù)墓藓粑y能起安全作用，一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作。
在流量控制方面每個(gè)閥門(mén)都配有控制流量百分比的固定板孔，氣體密封系統(tǒng)的每個(gè)閥門(mén)尺寸根據(jù)氣體流量表排列，根據(jù)提供的穩(wěn)定氣體壓力計(jì)算適應(yīng)特定需要?dú)怏w密封的流量。
精細(xì)化工儲(chǔ)罐氮封閥泄壓閥應(yīng)用案例
氮封閥中的氮?dú)饪梢云鸬街脫Q裝置介質(zhì)、平衡系統(tǒng)的壓力等功能，用于保持容器頂部保護(hù)氣的壓力恒定，一般的氮?dú)鈮毫κ浅?，主要作用在于減少揮發(fā)，如苯罐，二是防止介質(zhì)與空氣的反應(yīng)，如堿罐，防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料與氧接觸會(huì)氧化或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；還有可以稀釋呼出氣體的濃度。進(jìn)罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類(lèi)大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。
儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)裝置(氮封閥泄氮閥呼吸閥)是一套自力式微壓力控制系統(tǒng)，主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)?的壓力恒定，以避免容器內(nèi)物料與空氣直接觸，防止物料揮發(fā)，被告氧化，以及容器的安全。
氮封裝置特別適合用于各類(lèi)大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。氮封裝置產(chǎn)品具有節(jié)能，動(dòng)作靈敏，運(yùn)行可靠，操作與維修方便等特點(diǎn)，氮封裝置廣泛應(yīng)用于石油，化工等行業(yè)，產(chǎn)品特點(diǎn)無(wú)需外加能源，在無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)合工作。
當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過(guò)設(shè)定值時(shí)，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開(kāi)(罐頂未設(shè)呼吸閥，或呼吸閥故障打不開(kāi))，將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開(kāi)，向罐內(nèi)注氮?dú)?。供氮閥閥前壓力較好在2 .5Mpa 以下，現(xiàn)場(chǎng)壓力較高時(shí)，可在供氮閥前安裝一只自力式壓力調(diào)節(jié)閥將壓力減至1 Mpa 以下，以提高可靠性和使用效果。特點(diǎn)： 氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行。在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，如從1-50KP，100mm H20 需調(diào)整到50mm H20 ，可通過(guò)調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲，改變彈簧的力，即可達(dá)到需要新設(shè)定的工藝值。
呼吸閥設(shè)定值調(diào)整：在上述設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥的設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定置。
我們可以結(jié)合一些具有代表性的產(chǎn)品來(lái)分析，世界上有名的氮封裝置品牌，供氮閥，泄氮閥，呼吸閥，它的氮封裝置特點(diǎn)：氮封裝置無(wú)需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源，引入壓力閥的指揮器以控制壓力閥芯位置，改變流經(jīng)閥門(mén)介質(zhì)流量，使閥門(mén)后端壓力保持恒定。
氮封裝置由供氮閥、 泄氮閥、 呼吸閥 組成，供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開(kāi)型微壓調(diào)節(jié)閥組成，通過(guò)氮封裝置較好控制。當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開(kāi)啟，向罐內(nèi)添加物料時(shí)，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥打開(kāi)，向外界釋放氮?dú)?，使罐?nèi)壓力下降，降至泄氮閥壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉。
儲(chǔ)罐大致分為固定頂、內(nèi)浮頂、外浮頂?shù)热N類(lèi)型，用以存放酸堿、醇、氣體、液態(tài)等提煉的化學(xué)物質(zhì)。為了避免儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)與外界空氣接觸而產(chǎn)生氧化（變質(zhì)），儲(chǔ)罐內(nèi)一般按微正壓設(shè)計(jì)，這樣便涉及到用氣體氣封（一般為惰性氣體，如氮?dú)獾龋?；這樣，便可避免罐內(nèi)介質(zhì)與外界空氣直接接觸。
防止儲(chǔ)罐等容器出現(xiàn)過(guò)壓或負(fù)壓的方法是在容器頂部設(shè)置開(kāi)口;此種情況下，再向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí)，任何的多余空氣或氣體可自由離開(kāi)容器；相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。但是進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會(huì)在產(chǎn)品上方形成；此外，還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。
避免以上情況的發(fā)生，需要將儲(chǔ)罐密封；然而，儲(chǔ)罐中物料存放在常壓條件下，需要避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過(guò)壓，也需要避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空，因此氣封系統(tǒng)的安裝顯的尤為必要。氮封系統(tǒng)是基于壓力的氣封工藝，可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性氣體保護(hù)與微正壓控制之下。
