化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例

 自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，自力式氮封閥是一種無(wú)須外來(lái)能源，以彈簧為動(dòng)力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來(lái)控制閥芯位置變化，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV自力式微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。氮封裝置，作為一種重要的密封系統(tǒng)，在石油化工行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它主要應(yīng)用于那些易揮發(fā)的物料，例如汽油、甲醇等，這些物料在常溫下容易揮發(fā)，導(dǎo)致物料的大量損失。此外，對(duì)于那些在工藝過(guò)程中需要控制或避免與空氣接觸的物料，氮封裝置同樣具有顯著的效果。通過(guò)氮封裝置，可以有效減少物料的揮發(fā)，保護(hù)環(huán)境，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例的主要作用包括：

1）. 防止氧化：通過(guò)向儲(chǔ)罐內(nèi)注入氮?dú)?，可以有效排擠罐內(nèi)的空氣，從而減少物料與氧氣的接觸，降低物料被氧化的風(fēng)險(xiǎn)。

2）. 抑制揮發(fā)：氮封裝置能夠顯著減少儲(chǔ)罐內(nèi)物料的揮發(fā)，特別是對(duì)于易揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。

3）. 維持壓力平衡：在物料的裝入或抽出過(guò)程中，氮封裝置能夠調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力，保持壓力的穩(wěn)定，防止因壓力變化導(dǎo)致的儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)損壞。

4）. 減少VOCs排放：氮封技術(shù)有助于減少揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的排放，從而保護(hù)環(huán)境并滿足工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5）. 防止污染：氮?dú)庾鳛橐环N惰性氣體，可以有效地防止儲(chǔ)罐內(nèi)的物料受到外界污染，確保物料的純度和質(zhì)量。

6）. 提高安全性：通過(guò)精確控制儲(chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫Γ梢员苊庖驂毫^(guò)高或過(guò)低引發(fā)的安全事故。

7）. 保護(hù)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)：氮封裝置能夠預(yù)防儲(chǔ)罐因內(nèi)部壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的變形或損壞，從而延長(zhǎng)其使用壽命。

8）. 廣泛適用性：氮封裝置適用于各種類(lèi)型的儲(chǔ)罐，包括化工原料儲(chǔ)罐、食品級(jí)儲(chǔ)罐以及超純水儲(chǔ)罐等。

此外，根據(jù)GB50160-2008石化企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)和SH/T3007-2014儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)于甲B、乙A類(lèi)的可燃液體儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。通過(guò)調(diào)節(jié)氮?dú)饬刻畛漤敳靠臻g，不僅節(jié)能降耗，還能有效隔離油品與外界接觸，起到重要的保護(hù)作用。
（3）對(duì)于常壓下存儲(chǔ)的I、II級(jí)毒性的甲B和乙A類(lèi)液體，應(yīng)采用氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。
（4）當(dāng)儲(chǔ)存介質(zhì)與空氣接觸時(shí)，容易發(fā)生氧化、聚合等化學(xué)反應(yīng)，因此在常壓儲(chǔ)存條件下，建議設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。
（5）若儲(chǔ)存介質(zhì)具有水溶性且對(duì)其含水量有嚴(yán)格需求，同樣建議在常壓儲(chǔ)存時(shí)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。

接下來(lái)，我們將探討氮封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。首先，壓力控制是關(guān)鍵。氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)通過(guò)精密的壓力調(diào)節(jié)閥，如自力式氮封閥，來(lái)維持儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力的穩(wěn)定和安全。此外，重要場(chǎng)合的儲(chǔ)罐頂部還需配備阻火呼吸閥和泄壓人孔等安全設(shè)備。值得注意的是，氮?dú)獠僮鲏毫?yīng)控制在5~6 MPa范圍內(nèi)，且氮?dú)獾募兌炔粦?yīng)低于2%。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例

例如，我們可以通過(guò)控制罐內(nèi)氣體壓力在約300 Pa（G）的水平來(lái)維持穩(wěn)定。一旦儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升至500 Pa（G）或以上，氮?dú)饪刂崎y將關(guān)閉，暫停氮?dú)庋a(bǔ)充；而當(dāng)壓力降至200 Pa（G）或以下時(shí)，氮?dú)饪刂崎y會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，補(bǔ)充氮?dú)?，以防吸入空氣形成?/p>

接下來(lái)，我們探討氧含量控制設(shè)計(jì)方案。該方案的核心在于，通過(guò)氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)將罐內(nèi)氣相空間的氧氣濃度控制在5%以下，從而消除潛在的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)說(shuō)，我們會(huì)在罐內(nèi)安裝氧氣濃度監(jiān)測(cè)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并與氮?dú)夤苈房刂崎y進(jìn)行聯(lián)鎖設(shè)計(jì)。一旦氧含量達(dá)到高值，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警并通過(guò)聯(lián)鎖機(jī)制打開(kāi)氮?dú)忾y，注入氮?dú)?。?dāng)檢測(cè)器指標(biāo)降至正常范圍時(shí)，氮?dú)忾y將立即關(guān)閉，停止充氮。

此外，我們還會(huì)在同類(lèi)介質(zhì)儲(chǔ)罐間設(shè)計(jì)一組貫通的氣相管道，以減少作業(yè)時(shí)的氮?dú)庥昧亢陀蜌馀欧帕?。例如，采用DN150的管徑和150m3/h的流量，可以有效實(shí)現(xiàn)這一目的。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例充氮量計(jì)算

充氮量Q通常等于儲(chǔ)罐物料的排出量Q1與因溫度變化而導(dǎo)致的吸氣量Q2之和。以一個(gè)3000m3的苯罐為例，我們可以根據(jù)化工部“鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂罐系列”HG21502-1992的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)查表獲得儲(chǔ)罐的內(nèi)徑D、罐壁高度H1和拱頂球冠高度H2。在本次計(jì)算中，我們假設(shè)浮盤(pán)沉底，即設(shè)計(jì)液位h為8m，從而計(jì)算出儲(chǔ)罐內(nèi)最大氣體的體積Vm。Vm由罐體圓柱部分的氣相空間體積V1與罐頂球冠空間體積V2相加得到。
3000m3儲(chǔ)罐內(nèi)氣體體積最大值Vm計(jì)算為3400m3。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部氣體溫度從35℃降至20℃（一小時(shí)內(nèi)完成），且罐內(nèi)操作壓力從1000Pa（G）降至0Pa（G）時(shí)，我們可以利用理想氣體狀態(tài)方程來(lái)進(jìn)行分析。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例式中：
P0：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，取值為101325MPa（A）；
P1：操作壓力，單位為MPa（A）；
V0：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積，單位為Nm3；
V1：操作狀態(tài)下的氣體體積，單位為m3，此處我們采用液位時(shí)的Vm值；
T0：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體溫度，取值為215K；
T1：操作狀態(tài)下的氣體溫度，單位為K。

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，我們可以推導(dǎo)出在儲(chǔ)罐內(nèi)液位、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，35℃時(shí)的罐內(nèi)氣體體積V0為3044Nm3；同樣地，25℃時(shí)的罐內(nèi)氣體體積V0'為3168Nm3。因此，此降溫過(guò)程中需要補(bǔ)充的氮?dú)饬縌可以通過(guò)計(jì)算得出，為124m3/h。

為了避免不必要的氮?dú)饫速M(fèi)，在實(shí)際操作中，我們可以參考SH/T3007 2014標(biāo)準(zhǔn)中表6推薦的氣量規(guī)范值，并結(jié)合實(shí)際工況進(jìn)行精確計(jì)算。

此外，氮封裝置的常見(jiàn)故障通常與截止閥、過(guò)濾器、供氮閥、調(diào)節(jié)器、壓力表以及呼吸閥等組件有關(guān)。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例工作原理

       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(kāi)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(kāi)啟閥門(mén)，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(chǎng)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(chēng)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℃。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例性能特點(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)經(jīng)營(yíng)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、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達(dá)高；

7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)

化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例主要外形尺寸

自力式氮封閥是一種重要的氣體保護(hù)設(shè)備，主要用于防止容器內(nèi)部氧氣和其它雜質(zhì)進(jìn)入，以維護(hù)內(nèi)部氣氛的穩(wěn)定。一般應(yīng)用在儲(chǔ)存易燃、易爆和有毒有害氣體的容器內(nèi)，如化工廠、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所。

二、化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例的安裝方向

1. 安裝位置

自力式氮封閥通常安裝在容器頂部，以防止氣體從容器上方流入。但也有少數(shù)情況下，可以根據(jù)實(shí)際需求在容器側(cè)面或底部進(jìn)行安裝。

2. 垂直安裝

自力式氮封閥在安裝時(shí)應(yīng)保持垂直狀態(tài)，且應(yīng)確保氮封閥底部與容器底部有一定距離（一般不小于100mm），以確保氮封閥的正常工作。

3. 結(jié)構(gòu)要求

氮封閥安裝時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

- 氮封閥底部應(yīng)與容器內(nèi)部同一平面，不能低于容器底部，且不能靠近容器壁，以免影響氮?dú)獾姆忾]效果。

- 確保氮封閥底部有一個(gè)排氣管道，以便將氣體排出容器外。

- 必須保證氮封閥的密封性能良好，以免發(fā)生氣體泄漏事故。

三、化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例的安裝注意事項(xiàng)

1. 安裝前應(yīng)檢查氮封閥的密封面、密封圈和密封塊，必要時(shí)更換。

2. 安裝前應(yīng)檢查氮封閥是否能順暢啟動(dòng)，如果有異常情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修。

3. 在安裝完氮封閥后，應(yīng)進(jìn)行壓力測(cè)試，確保氣密性良好。

4. 氮封閥密封圈和密封面應(yīng)定期清洗和保養(yǎng)，以保證其正常的工作效果。

四、化工儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂蒲b置應(yīng)用案例結(jié)語(yǔ)

自力式氮封閥是一種非常重要的氣體保護(hù)設(shè)備，正確的安裝和使用方法能夠確保其正常的工作效果。安裝時(shí)請(qǐng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作并注意安全事項(xiàng)，以確保氣體的安全和容器的正常使用。