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化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

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詳細(xì)介紹

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

某化工廠儲存醋酸和乙炔合成反應(yīng)液的儲罐液位整體出現(xiàn)下降,導(dǎo)致罐內(nèi)形成負(fù)壓并吸入空氣,與罐內(nèi)氣相物質(zhì)(90%為乙炔)混合形成爆炸性混合氣體,遇靜電火花,發(fā)生爆燃,罐內(nèi)物料流出,蒸發(fā)成大量可燃爆蒸氣云隨風(fēng)擴(kuò)散,繼而引發(fā)空間爆炸。案例的直接原因是爆炸性混合氣體與空氣混合,遇到點(diǎn)火源爆炸。在此情況下氮封是最常見的預(yù)防措施之一,可有效防止儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。化工企業(yè),特別是精細(xì)化工企業(yè)通常有兩方面疑問:第一,哪些情況需要設(shè)氮封?第二,氮封如何設(shè)置?安在什么位置?多大的流量能夠避免爆炸環(huán)境產(chǎn)生?

氮封閥01.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案哪些情況需要設(shè)氮封

《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)(2018年版)》(GB50160-2008)規(guī)定,當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲罐采用易熔材料制作的浮盤時(shí),應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Wo(hù)等安全措施;儲存溫度超過120℃的重油時(shí),固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Wo(hù)。

《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(GB51283-2020)規(guī)定,固定頂罐或低壓罐(單罐容積不小于100m3)儲存甲B、乙A類液體時(shí),應(yīng)采用氮?dú)饣蚨栊詺怏w密封措施。個(gè)別精細(xì)化工企業(yè),由于存在早期設(shè)計(jì)不完善、常壓儲罐未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)、或者經(jīng)由其他儲罐改造等情況,儲罐沒有設(shè)置氮封或設(shè)置不合規(guī)的情況依然存在。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥67.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案氮封如何設(shè)置

關(guān)于氮封安裝,分享兩種錯(cuò)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?dú)庵苯优懦觯瑹o法起到氮封作用。

若呼吸閥用在氮封罐上,建議氮?dú)夤夤艿慕庸芪恢靡欢ㄒh(yuǎn)離呼吸閥接口,并由罐頂部插入貯罐內(nèi),使氮?dú)膺M(jìn)罐后不直接排出,從而達(dá)到氮封目的。

大部分工廠設(shè)置氮封多采用自力調(diào)節(jié)閥或者壓力控制閥,關(guān)于操作方面可參照《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH/T3007-2014)規(guī)定,采用氮?dú)獗Wo(hù)的儲罐,其操作壓力宜為0.2Kpa~0.5Kpa;其他設(shè)置有呼吸閥的儲罐,其操作壓力宜為1Kpa~1.5Kpa。同時(shí)有些儲罐因介質(zhì)含有腐蝕性,要注意定期檢查清理氮?dú)夤芫€,防止氮封失效。

氮封系統(tǒng)07.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案自力式氮封閥工作原理
  (1)當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時(shí),主閥的活塞是在一個(gè)密封室內(nèi),當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時(shí),膜片就被向上頂起,氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動,把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口,同時(shí)特殊閥芯室的壓力增加并接近氮?dú)饪偣艿膲毫Γ藟毫νㄟ^內(nèi)部通道,從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮?dú)饪偣軌毫Φ淖饔茫捎谥鏖y閥芯上、下所受氣體壓力平衡,所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。
  (2)氮封閥打開時(shí),當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時(shí),膜片因?yàn)楦袘?yīng)壓力下降而向下移動,推動氣導(dǎo)閥打開,氮?dú)饨?jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲罐,使儲罐內(nèi)的壓力增加,同時(shí)氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降,氮?dú)馔ㄟ^內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積,并有彈簧的彈力和主閥的重量,所以當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定點(diǎn)時(shí),特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小,主閥仍然保持關(guān)閉,氮?dú)庵粡臍鈱?dǎo)閥進(jìn)入儲罐。

氮封閥34.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

    ZZDQ 氮封裝置,由控制閥門、執(zhí)行器、壓力彈簧、指揮器、脈沖管等部件組成。主要用于保持容器頂部保護(hù)氣體(一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?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(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、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)。供氮裝置,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),介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與與彈簧、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(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、下膜室,打開主閥閥芯,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),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。泄氮裝置,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),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,使閥芯上移,打開閥門,向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門。
氮封閥無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源。動控制閥門介質(zhì)流量,使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。現(xiàn)已廣泛用于連續(xù)送氣的天然氣采輸,城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。該閥特點(diǎn):控制精度高,可比一般ZZY型直接操作型調(diào)壓閥高一倍左右。調(diào)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(shè)定在指揮器上實(shí)現(xiàn),因而方便、快捷、省力省時(shí)可在運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂疲粤κ降忾y是一種無須外來能源,以彈簧為動力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來控制閥芯位置變化,達(dá)到自動調(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。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。

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化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案工作原理

       儲罐內(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℃。

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化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案性能特點(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)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、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)壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動作極靈敏。

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥堵塞39.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑(mm)2025405080100150
閥座直徑(mm)61520253240506580100125150
額定流量系數(shù)Kv3.2581020325080100160250400
壓力調(diào)節(jié)范圍0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 KPa
公稱壓力PN1.0、1.6 MPa
被調(diào)介質(zhì)溫度80、200 ℃
流量特性快開型
調(diào)節(jié)精度≤5%
允許壓降(MPa)1.61.61.10.60.4
薄膜有效面積(C㎡)200280400
允許泄漏量符合ANSIB16.104—1976 IV級
閥蓋形式標(biāo)準(zhǔn)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


化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案主要外形尺寸

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥44.jpg


公稱通徑(DN)20253240506580100125150
L150160180200230290310350400480
H52.557.5757585.592.5100110142.5158
H1330330350350360430440450520650
A310400

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安裝使用
 

氮封閥17.jpg

  1、安裝:
  (1)安裝前,檢查整機(jī)零件是否缺損或者松動,對管道應(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,閥四周應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g。
  (3)閥門應(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 過-25~55°C的場合使用。
 
  2、使用
  (1)開啟閥前截止閥,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、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),要使用工具
  (2)閥芯與閥座,不管修理或者更換,密封面都 進(jìn)行研磨
  (3)彈簧若有裂縫跡象, 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
 

ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥堵塞47.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案故障分析與維護(hù) 
  1某大芳烴裝置開車初期,發(fā)現(xiàn)3臺氮封閥工作都正常。拆閥檢查,發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢,經(jīng)過擦拭,涂 潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮?dú)獯档搅说忾y內(nèi),使主閥不能回到閥座上。
  2導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞,氮封閥沒有反饋信號,也會造成氮?dú)獠煌5叵蚬迌?nèi)補(bǔ)充,按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
  3彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室不臟,而且導(dǎo)壓管也未堵塞,應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力,若彈力減小,會使氮封閥不停地補(bǔ)氣。可以將彈簧拉長,增加其彈力。
  4密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊,導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂,起不到密封作用,更換密封圈即可。 
  5控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖,即可作出判斷。

氮封閥26.jpg

化工廠醋酸儲罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

氮封閥裝置主要用于儲罐頂部,來維持儲罐的微正壓,隔離物料與外界的接觸,減少物料的揮發(fā)和浪費(fèi),保護(hù)儲罐安全。那么氮封調(diào)節(jié)閥使用過程中需要注意哪些事項(xiàng)呢?工程師就此介紹下。希望對大家有一定的幫助

  調(diào)節(jié)閥在使用過程中都能夠起到很好的控制作用,目前市場中使用的氮封調(diào)節(jié)閥也需要注意很多事項(xiàng),不合理的使用可能會帶來很多危險(xiǎn)。建議大家在選擇時(shí)也可以看看具體的優(yōu)勢,通過這些方面才可以放心的選擇,當(dāng)然也可以讓氮?dú)鈮毫愣刂啤?/p>

  選擇合適的位置安裝使用

  在具體使用過程中一定要確保安裝的位置合理,氮封調(diào)節(jié)閥就是可以在氮?dú)鈮毫愣ǖ臅r(shí)候起到很好的控制作用,就能夠保護(hù)罐內(nèi)的物料被氮化,又可以保證儲罐的安全性。安裝裝置時(shí)建議大家可以找廠家的安裝人員,既可以確保安裝的效果,又能夠保證安裝的安全性。

  定期維護(hù)和檢修裝置

  在使用過程中也需要定期做好檢修和維護(hù),沃德WODE閥門會根據(jù)實(shí)際的使用性能和產(chǎn)品的優(yōu)勢來選擇,我們在關(guān)注時(shí)也可以看看檢修需要注意的事項(xiàng)。人員檢修可以確保零配件的性能,對于使用過程中出現(xiàn)的問題也可以及時(shí)更換,自然也可以保證整體的安全性。

  通過上述情況大家也可以發(fā)現(xiàn),氮封調(diào)節(jié)閥在實(shí)際使用時(shí)所帶來的好處非常明顯,我們需要確保在使用過程中的保護(hù)作用非常好,還能夠在使用時(shí)有效調(diào)節(jié)氮?dú)獾膲毫ΑS家在提供產(chǎn)品時(shí)也會說明相應(yīng)的注意事項(xiàng),按照一定的使用方法來使用裝置,都可以讓整體的調(diào)節(jié)效果更好,也可以滿足更多市場需求。