ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析 氮封裝置由供氮裝置是由ZZDG-16B帶指揮器操作氮封閥和泄氮裝置ZZVP-16K自力式微壓氮封閥兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮裝置由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O.通過氮封裝置精確控制。氮封裝置是本廠自主開發(fā)、研制的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)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā)、被氧化,以及容器的安全。該產(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)。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂疲员Wo(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐安全。氮封閥由ZZDQ快速泄放閥及ZZVP自力式微壓調(diào)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(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí),快速泄放閥迅速開啟,將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí),開啟閥門,向罐內(nèi)充注氮?dú)狻R蛭赫{(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現(xiàn)場壓力較高,必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)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(shè)定,從0.5Kpa 至66 Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度≤80℃。 ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析其特點(diǎn)如下: 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(shè)定方便,可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進(jìn)行。 3、壓力檢測膜片有效面積大,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。 ■ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析產(chǎn)品特點(diǎn) 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(shè)定方便,可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行; 3、壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動(dòng)作靈敏,裝置工作平穩(wěn); 4、采用無填料設(shè)計(jì),閥桿所受摩擦力小,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、呼吸閥僅起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。 氮封和其他惰性氣體保護(hù)系統(tǒng),作為預(yù)防儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故的關(guān)鍵措施,近年來在各類企業(yè)的隱患排查中得到了廣泛重視。特別是在精細(xì)化工企業(yè)中,這些系統(tǒng)的設(shè)置和管理顯得尤為重要。 一、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析常見的問題分析 在實(shí)際應(yīng)用中,氮封系統(tǒng)存在若干常見問題。首先是部分應(yīng)設(shè)置氮封的儲(chǔ)罐未采取相應(yīng)措施。其次,部分后期增設(shè)的氮封系統(tǒng)由于缺乏正規(guī)設(shè)計(jì),導(dǎo)致無法正常運(yùn)作。此外,氮封系統(tǒng)的壓力管理也常成為問題,如缺乏有效的自動(dòng)調(diào)節(jié)和監(jiān)控機(jī)制,以及壓力分程控制不當(dāng)?shù)取M瑫r(shí),氮?dú)夤芫€上的安全設(shè)施不足,如未設(shè)置止回閥,也是常見的問題之一。再者,部分儲(chǔ)罐頂部未設(shè)置緊急泄放設(shè)施,增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。最后,由于氮封壓力不穩(wěn)定或出于成本考慮,部分企業(yè)會(huì)關(guān)閉氮?dú)夤芫€閥門,導(dǎo)致氮封系統(tǒng)未得到有效應(yīng)用。 ■ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析工作原理
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)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成,氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O,通過氮封裝置精確控制。當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開啟,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,向外界釋放氮?dú)猓构迌?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。當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開啟,用戶放料時(shí),液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)壓力降低,供氮閥開啟,向儲(chǔ)罐內(nèi)注入氮?dú)猓构迌?nèi)壓力上升,升至供氮閥壓力設(shè)定點(diǎn),自動(dòng)關(guān)閉。 ■供氮裝置工作原理 供氮裝置結(jié)構(gòu)如右圖所示,將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)(7)、介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使指揮器閥芯(6)打開,從而使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5)、節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室,打主開閥閥芯(2)、向罐內(nèi)充注氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯(6)又由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。 ■泄氮裝置工作原理 泄氮裝置ZZVP-16K自力式微壓氮封閥結(jié)構(gòu)如右圖所示,該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)(2),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧(3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使閥芯(1)上移,打開閥門,向外界泄放氮?dú)?;?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。 二、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析的適用范圍 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),如《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(2018年版)》、《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》和《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》等,對(duì)于需要設(shè)置氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)的儲(chǔ)罐類型有明確規(guī)定。例如,單罐容積較小且采用易熔材料浮盤的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐,儲(chǔ)存溫度較高的重油固定頂罐,以及采用固定頂罐或低壓罐儲(chǔ)存甲B、乙A類液體的儲(chǔ)罐等,均應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)。 二、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析主要技術(shù)參數(shù) 閥體形式 | 直通鑄造球型閥 | 公稱通徑 | DN20~150mm | 公稱壓力 | PN1.0、1.6MPa | 法蘭標(biāo)準(zhǔn) | GB/T9113、 JB/T79、HG20594及其他標(biāo)準(zhǔn) | 連接形式 | 法蘭(FF RF RTJ)、焊接(SW BW)、螺紋(適用于1″以內(nèi)) | 閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型(一體式) | 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 | 閥體材料 | 鑄鋼(WCB)、不銹鋼(CF8、CF8M、CF3、CF3M) | 閥芯形式 | 單座柱塞型閥芯 | 流量特性 | 快開、線性 | 閥芯材料 | PTFE、不銹鋼 (304、304L、316、316L) |
三、氮封閥 主要性能指標(biāo) 公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 |
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| 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(diào)節(jié)范圍 | 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 KPa |
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| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa |
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| 被調(diào)介質(zhì)溫度 | 80、200 ℃ |
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| 流量特性 | 快開型 |
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| 調(diào)節(jié)精度 | ≤5% |
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| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 |
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| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 |
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| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級(jí) |
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四、氮封閥 主要連接尺寸
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 | 老型 | 105 | 117 | 120 | 139 | 144 | 188 | 208 | 220 | 268 | 278 | 精小型 | 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 |
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三、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析的設(shè)置要點(diǎn) 在設(shè)置氮封系統(tǒng)時(shí),關(guān)鍵在于確保儲(chǔ)罐氮?dú)鈮毫Φ姆€(wěn)定性和安全性。根據(jù)化工標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)合理計(jì)算氮?dú)夤饬?,并結(jié)合實(shí)際情況確定氮?dú)夤芫€管徑和氮封閥型號(hào)。此外,規(guī)范中對(duì)于氮封系統(tǒng)的操作壓力也有明確要求,企業(yè)應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。 為防止儲(chǔ)罐超壓,應(yīng)采取多項(xiàng)措施。首先,在罐頂安裝壓力表并設(shè)置壓力遠(yuǎn)傳功能,以便及時(shí)檢測壓力變化。其次,設(shè)置雙呼吸閥以防呼吸閥故障。對(duì)于易結(jié)晶或粘度較大的介質(zhì),還需對(duì)補(bǔ)氣管線和排氣管線進(jìn)行伴熱處理。最后,應(yīng)設(shè)置緊急泄放人孔,以在事故時(shí)保護(hù)儲(chǔ)罐安全?!〉忾y門氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O.通過氮封閥裝置精確控制。當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開啟,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)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時(shí),泄氮裝置打開,向外界釋放氮?dú)?,使罐?nèi)壓力下降,降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),泄氮裝置自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開啟,用戶放料時(shí),液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)壓力降低,供氮裝置開啟,向儲(chǔ)罐注入氮?dú)?,使罐?nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動(dòng)關(guān)閉。 氮封閥選型裝置泄氮閥說明: 一般供氮?dú)鈮毫υ?×10^5-10×10^5Pa之間,罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時(shí),起到安全作用。在正常情況下,不工作泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進(jìn)液閥口徑一致,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,浪費(fèi)氮?dú)?、影響設(shè)備的使用壽命。
三、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析裝置安裝: (1)安裝氮封閥前,檢查整機(jī)零件是否缺損或者松動(dòng),對(duì)管道應(yīng)進(jìn)行清洗,介質(zhì)流向應(yīng)與閥體箭頭指向一致。 (2) 為便于現(xiàn)場維修與操作,氮封閥四周應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g。 (3)氮封閥應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上,閥體與管道的法蘭連接,要注意軸度,并應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不超過-25~55°C的場合使用。
四、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析的使用 (1)開啟閥前的美國威盾VTON進(jìn)口截止閥,使介質(zhì)緩慢流入閥體 (2)擰開指揮器護(hù)罩,松開指揮器調(diào)節(jié)螺釘 (3)調(diào)節(jié)指揮器主彈簧,使閥后壓力至設(shè)定值 (4)固定指揮器調(diào)節(jié)螺釘,裝好護(hù)罩,調(diào)壓閥即可開始工作 (5)不用時(shí),關(guān)閉閥前截止閥
3、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析維護(hù) (1)拆卸閥門時(shí),要保護(hù)好精密零件的表面,拆裝閥座時(shí),要使用專用工具 (2)閥芯與閥座,不管修理或者更換,密封面都必須進(jìn)行研磨 (3)彈簧若有裂縫跡象,必須更換 (4)密封墊片與0型圈每次檢修時(shí)全部更換,膜片根據(jù)檢查結(jié)果而定。 (5)閥門平時(shí)維護(hù),只有觀察閥后導(dǎo)壓器上的壓力表是否符合設(shè)計(jì)值要求即可。另外若發(fā)現(xiàn)各連接處有滲漏,可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈
四、ZZDG儲(chǔ)罐供氮氮封閥裝置設(shè)計(jì)選型分析的管理策略 為確保氮封系統(tǒng)的有效運(yùn)行,企業(yè)需要加強(qiáng)管理工作。首先,在操作規(guī)程中明確氮封系統(tǒng)的操作步驟和安全要求,并對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。其次,通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)關(guān)注儲(chǔ)罐壓力變化,并規(guī)范設(shè)置報(bào)警值。此外,應(yīng)將氮封系統(tǒng)的檢查納入罐區(qū)隱患排查中,并定期對(duì)呼吸閥、壓力表等關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)。 綜上所述,氮封和其他惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)在預(yù)防儲(chǔ)罐火災(zāi)爆炸事故中發(fā)揮著重要作用。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些系統(tǒng)的設(shè)置和管理,確保其有效運(yùn)行,從而提高儲(chǔ)罐的安全性。
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