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化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求

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詳細介紹

01化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求技術的重要性

儲罐的“氮封"技術在安全檢查和事故報告中頻繁出現,凸顯了其在安全管理中的核心地位。然而,由于部分人員對氮封的理解不足,導致其未被妥善設置,或因日常管理疏忽而失效,進而引發安全事故。儲罐氮封技術通過隔絕氧氣,抑制燃燒,保護物料,減少損失,并通過平衡壓力來保護罐體結構,在安全管理中至關重要

氮封閥018.jpg

02化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求儲罐類型與氮封要求

【 甲B類液體儲存要求 】

根據4-2014《石油庫設計規范》第6.1.2條規定,對于儲存沸點低于45℃或37.8℃且飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,需采用壓力儲罐、低壓儲罐或低溫常壓儲罐,并需遵循以下規范要求。在選用壓力儲罐或低壓儲罐的情況下,必須采取有效的措施來防止空氣進入罐內,同時確保罐內排出的氣體能夠得到密閉回收處理。若選用低溫常壓儲罐,應采取有效措以確保液體蒸氣壓不超過88kPa。根據相關規范,儲存沸點低于45℃或37.8℃且蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,需采用壓力儲罐或低壓儲罐,有效防止空氣進入并回收排出氣體。

ZZYVP型帶指揮器調壓閥038.jpg


【 乙A類液體儲存要求 】

根據GB 50074-2014《石油庫設計規范》第6.1.3條的規定,對于儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油,推薦使用外浮頂儲罐或內浮頂儲罐。當有特殊儲存需求時,也可選擇容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐,或容量不大于100m3的臥式儲罐,但需采取上述任一措施進行保護。氮氣密封保護系統,同時應確保罐內排出的氣體得到密閉回收處理。儲存沸點不低于45℃且蒸氣壓不大于88kPa的液體推薦使用外浮頂或內浮頂儲罐,確保氮封保護系統和溫度控制。

氮封閥裝置系統圖.jpg


【 內浮頂與固定頂儲罐 】

根據GB 50074-2014《石油庫設計規范》第6.1.8條的規定,對于儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體,單罐容量不應超過5000m3,并應設置氮封保護系統。內浮頂儲罐需配備氮氣密封保護系統并監控溫度,固定頂儲罐則需氮氣保護及滿足溫度低于閃點5℃的要求,以確保儲罐安全。

氮封閥25.jpg


03化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求氮封系統設計與管理

【 設計規范與要求 】

在氮封系統設計方面,SH/T 3184-2017《石油化工罐區自動化系統設計規范》提供了具體指導。氮封系統設計需遵循相關標準,氮封閥應設在靠近罐頂入口的氮氣管線上,壓力設定與儲罐正常操作壓力一致,確保安全性。氮封閥的壓力設定點應設定為儲罐的正常操作壓力,并確保壓力設定值可調范圍適中,以覆蓋最大操作壓力。同時,氮封閥的氮氣入口管道應設置壓力表進行監測。

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;泄氮閥由內反饋的壓開型微壓調節閥組成,氮氣壓力一般設為100mmH2O,

通過氮封裝置精確控制。當儲罐進液閥開啟,向罐內添加物料時,液面上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當罐內壓力升至高于泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥打開,向外界釋放氮氣,使罐內壓力下降,降至泄氮閥壓力設定點時,自動關閉。

當儲罐出液閥開啟,用戶放料時,液面下降,氣相部分容積增大,罐內壓力降低,供氮閥開啟,向儲罐內注入氮氣,使罐內壓力上升,升至供氮閥壓力設定點,自動關閉。

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化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求零件材料

零件名稱材料:閥體:ZG230-Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
閥芯:1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti
膜片:丁腈橡膠夾增強滌綸織物

氮封閥安裝.jpg

化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求主要技術參數

公稱通徑DN(mm)2025405080100150
閥座直徑DN(mm)61520253240506580100125150
額定流量系數Kv3.2581020325080100160250400
壓力調節范圍Kpa0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000
公稱壓力PN(Mpa)1.0 1.6
被調介質溫度(℃)80 200
流量特性快開
調節精度(%)≤5
允許壓降(Mpa)1.61.61.10.60.4
執行機構薄膜有效面積(C㎡)200280400
允許泄漏量符合ANSIB16.104—1976 IV級

化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求規格及重量外形尺寸

ZZYVP型帶指揮器調壓閥41.jpg


公稱通徑(DN)25405080100150
法蘭端面距(L)PN16160200230310350480
APN16115150165200220285
BPN1685110125160180240
H1PN168395110140160230
H2PN16325
HPN16650680750790840990
GPN16161820202224
SPN16308
PN164-144-184-184-184-188-22
重量(kg)18274080108262

【 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求日常管理與維護 】

在日常管理中,《關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知》也明確要求有氮氣保護設施的儲罐要確保氮封系統完好在用,以保障儲罐的安全運行。依據通知要求,有氮氣保護設施的儲罐需確保氮封系統完好在用,保障儲罐安全運行,規范還規定了氮氣密封保護下的操作壓力范圍。

SH/T 3184-2017《石油化工罐區自動化系統設計規范》第5.4.5.4條明確指出,氮封閥的壓力設定點應與儲罐的正常操作壓力相一致。此外,SH/T 3007-2014《石油化工儲運系統罐區設計規范》第3.5條也規定了采用氮氣密封保護的可燃液體儲罐,其操作壓力宜控制在0.2kPa至0.5kPa之間,以確保氮封系統的有效性。

氮封閥018.jpg

化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求安裝、維護與調試

1、安裝

(1) 檢查整機零件是否缺損與松動,對使用有害人體健康的介質,必須進行強度、密封、泄漏 與精度測試。

(2) 在安裝前,對管道進行清洗(否則由于焊渣等管道垃圾,損壞閥芯密封面,導致閥門不能 正常工作),閥門入口處要有足夠的直管段,并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接,要 注意同軸度。

(3) 安裝場地應考慮到人員與設備的安全,即便于操作,又有利于拆裝與維修。 (4) 閥門應正立垂直安裝在水平管道上,導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的 閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合,要用支撐架,盡量避免水平安裝。

(5) 介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表,其中指揮器膜片直接 承受介質壓力,若閥門反裝或管道有反沖壓力,則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞, 閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25~+55℃場所使用。

(6) 為使自控系統失靈或檢修閥門時,仍能連續生產,應設置旁路閥。

注意:根據現場安裝經驗,氮封閥在安裝時,應先與管道過濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆粒卡壞閥門內部件,而影響正常使用。見下圖

(7) 罐頂安裝時,若不具備安裝支撐氮封系統裝置重量條件的情況下,可不設計或少設計安裝 截止閥等輔助型開關閥門。以減輕罐頂安裝重量。(若安裝條件允許或必須設有應急措施 的工況,請務必按國家標準管路設計安裝施工)氮封系統裝置罐頂安裝示意圖,見下圖

(8) 地面安裝,在不考慮承重的地面安裝方式中,可將管路設計的更標準化。旁通可在氮封系統 裝置故障時,人工應急操作使用。關閉帶指揮器自力式調節閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖,見以下

(9) 內襯式氮封系統裝置安裝,內襯氮封閥屬微壓式壓力調節閥,閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右,所以主管道應設計一級減壓閥(帶指揮器自力式調節閥),一級減壓閥不屬于微壓調節 閥,控制壓力一般遠大于罐內壓力,不存在罐內壓力倒流現象,故無需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內襯式氮封系統裝置。內襯式氮封系統裝置安裝方式示意圖,見以下

ZZYVP型帶指揮器調壓閥堵塞56.jpg

2、 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求維護:

(1) 清洗閥門:對清洗一般介質,只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質,首先要了 解其性質,在選用相應的清洗辦法。

(2) 閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護好閥座、閥芯、閥桿與 推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用專用工具。

(3) 閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機械加工的方法進行修理,如損壞嚴重 必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進行研磨。

(4) 閥桿:表面損壞,必須換新。

(5) 壓縮彈簧:如有裂紋等影響強度的缺陷,必須換新。

(6) 易損零件:填料、密封墊片與 O 型圈,每次檢修時,全部換新。膜片必須檢查是否有預 示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據檢驗結果,決定是否更換,但膜片使用期 一般最多 2~3 年。

(7) 閥門組裝要注意對中,螺栓要在對角線上擰緊,滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出 廠測試項目與方法調試,并在這期間,可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。

氮封閥36.jpg

3、 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求調試

所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整,打開頂部的防塵蓋,用扳手 調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大,逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力 表,可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。

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