廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用
在儲罐上設(shè)氮封閥，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在工藝要求范圍（以JVOCs項目為例，如0.2-0.5KPa）左右，當(dāng)氣相空間壓力高于設(shè)定值（如0.4KPa）時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于設(shè)定值（如0.4KPa）時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。儲罐氮封系統(tǒng)使用的氮氣純度不宜低于99.96%，氮氣壓力宜為0.5-0.7MPa。
氮封閥主要用于儲罐頂部，維持儲罐的微正壓，隔離物料與外界接觸，減少物料的揮發(fā)和浪費，保護(hù)儲罐安全。是否要設(shè)氮封設(shè)施和氮封閥可參考如下規(guī)定：
1.SH/T3007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》其他甲B、乙A類液體化工品有特殊儲存需要時，可以選用固定頂儲罐、低壓儲罐和容量小于或等于100m3的臥式儲罐，但應(yīng)采取下列措施之一：
①設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護(hù)系統(tǒng)，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體；
?、谠O(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲存溫度低于閃點5℃及以下。
儲存I、工級毒性的甲B、乙A類液體儲罐不應(yīng)大于10000m3，且應(yīng)設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護(hù)系統(tǒng)。
2.《石油化工儲運罐區(qū)VOCs治理項目指導(dǎo)意見》規(guī)定：甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐、排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需對排放氣體進(jìn)行收集治理的儲罐應(yīng)設(shè)置氮氣密封系統(tǒng)。
3.其他為防止儲罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全或防止儲罐內(nèi)物料與氧接觸氧化或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等場合。
六、廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用氮封如何安裝
關(guān)于氮封安裝，分享兩種錯誤安裝場景：一種是直接安裝在呼吸閥下部短節(jié)位置（圖1），另外一種是靠近呼吸閥位置直接焊接在法蘭接管處（圖2）。這兩種場景均會導(dǎo)致氮氣直接排出，無法起到氮封作用。
在儲罐應(yīng)用中，氮封閥是用來保護(hù)儲罐，防止在物料泵出時或儲罐氣體冷凝時造成的真空將儲罐抽癟。大多數(shù)氮封系統(tǒng)是由幾個控制閥組合而成，或由自力式調(diào)節(jié)閥代替。但我們的系列氮封閥并不是一個減壓控制閥，它是我們的專業(yè)工程師根據(jù)對儲運系統(tǒng)罐區(qū)的深入了解及多年的應(yīng)用經(jīng)驗，專門為儲罐設(shè)計的氮封系統(tǒng)。
若呼吸閥用在氮封罐上，建議氮氣供氣管的接管位置一定要遠(yuǎn)離呼吸閥接口，并由罐頂部插入貯罐內(nèi)，使氮氣進(jìn)罐后不直接排出，從而達(dá)到氮封目的。
氮氣保護(hù)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(fù)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(shè)定值宜為 0.2kPa-0.5kPa，并應(yīng)避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設(shè)定壓力交集，產(chǎn)生不必要的 氮氣損耗和浪費。當(dāng)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(dāng)罐內(nèi)氣體壓力達(dá)到氮封閥關(guān)閉壓力時，氮封閥 關(guān)閉停止向罐內(nèi)補入氮氣。
當(dāng)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(shè)計壓力確定。對于設(shè)計壓力為-0.5kPa～2.0kPa 的儲 罐，宜采用以下控制方案:
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 氮封閥 | 氮封閥(自力式減壓閥)ZZYVP-II DN15 PN16 進(jìn)口壓力 0.3-0.6 MPA, 出口壓力1 KPA 法蘭連接 | 臺 | 2 |
2 | 泄氮閥 | 泄氮閥（氮氣密封配套設(shè)施）ZXD-16 DN15 PN16起跳壓力2 KPA 法蘭連接 | 臺 | 2 |
1）在每臺儲罐上應(yīng)設(shè)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(dāng)氣相空間壓力高于 0.5kPa 時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于 0.2kPa 時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。當(dāng)?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(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時關(guān)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(dāng)?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(shè)計壓力低限（-0.5kPa）。
3）為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲罐上設(shè)置事故泄壓設(shè)備，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計壓力上限（2.0kPa）。
4）在廠區(qū)收集總管上設(shè)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(shè)施的安全性。
整機工作原理及作用方式
ZZYVP-16B指揮器操作自力式氮封閥是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)指揮器執(zhí)行機器檢測到閥后壓力升高至設(shè)定值，自動關(guān)閉指揮器，隨即主閥開度逐漸減小，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。
七、廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)格用技術(shù)參數(shù)
主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一 表一
公稱通徑DN（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 | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、 | ||||||||||||
公稱壓力PN（MPa） | 1.6 | ||||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度（℃） | -5～+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度（%） | ≤±5 | ||||||||||||
執(zhí)行機構(gòu)有效面積（cm2） | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號接口 | 內(nèi)螺紋M10×1.5 | M16X1.5 | |||||||||||
2、廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用壓力調(diào)節(jié)范圍見表二 表二
壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 指揮器膜室 有效面積（cm2） | 執(zhí)行機構(gòu)膜室 有效面積（cm2） | 使用閥門口徑（mm） |
0.1～0.5 | 1200 | 100 | 20～32 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 200 | 40～50 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 400 | 65～100 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 600 | 125～150 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 |
3、廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用主要零件材料見表三 表三
零 件 名 稱 | 材 料 |
氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)，指揮器 | 組合件 |
閥體，閥蓋 | ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推桿，閥桿 | 2Cr13，1Cr18Ni9 |
閥座 | 1Cr18Ni9Ti |
閥芯（軟密封）/填料 | 聚四氟乙烯 |
膜片 | 橡膠夾增強滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片 |
彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
八、廠區(qū)儲罐氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用閥體強度和試驗：
試驗前，必須將閥門腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈，在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵，安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間10min。重點檢查閥體承壓面、焊縫處，若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失，方可認(rèn)為合格。
1、單體密封試驗：
試驗介質(zhì)為液體：試驗前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入自來水，水壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。
試驗介質(zhì)為氣體：試驗前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。
2、動作試驗：
空載動作試驗：試驗前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；外接液壓驅(qū)動閥門開關(guān)數(shù)次，若閥門在開啟過程能正常動作，全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。
帶負(fù)載開啟試驗：試驗前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；閥體一端安裝試驗盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗標(biāo)準(zhǔn)來確定，持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動閥門開關(guān)次數(shù)，若閥門在開啟過程中能正常動作，全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。
總之，新購調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過強度試驗、密封試驗和動作試驗，驗收合格后方可投入使用。
客服1號