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危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案 |
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| 詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案 壓力平衡原理：進口自力式氮封閥通過在閥體兩側(cè)設(shè)置膜片或活塞，使高壓氮氣與系統(tǒng)內(nèi)部壓力相平衡。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)壓力變化時，膜片或活塞會自動調(diào)節(jié)氮氣的流動，以保持閥門的穩(wěn)定性和密封性。 泄漏預(yù)防原理：進口自力式氮封閥通過設(shè)置泄漏檢測裝置，實時監(jiān)測系統(tǒng)的泄漏情況。當(dāng)泄漏發(fā)生時，閥門會自動關(guān)閉或觸發(fā)報警系統(tǒng)，及時采取相應(yīng)的措施，避免泄漏對系統(tǒng)和環(huán)境造成危害。自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，自力式氮封閥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。
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案工作原理 儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，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，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(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℃。 危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案性能特點 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，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、氮氣壓力設(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。
二、危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案特點 自動控制：進口自力式氮封閥通過氮氣的壓力來實現(xiàn)閥門的開閉，可以實現(xiàn)自動控制，減少人工操作。 靈活性好：氮氣的流量可以通過調(diào)節(jié)閥門來控制，可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，具有較好的靈活性。 耐高壓：一般適用于高壓流體的控制，具有較高的耐壓能力。 耐腐蝕：材料一般選擇耐腐蝕性能較好的材料，如碳鋼、不銹鋼、合金鋼等，可以在腐蝕性流體中長期使用。 密封性好：密封性能較好，可以有效防止流體的泄漏。 三、危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案應(yīng)用領(lǐng)域
自力式氮封閥廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)，包括但不限于： 石油化工行業(yè)：應(yīng)用于管道閥門、油罐罐儲罐、反應(yīng)釜等，以確保設(shè)備的安全和穩(wěn)定運行。 電力行業(yè)：對大型電力設(shè)備、發(fā)電機組的保護和維護。 食品飲料行業(yè)：用于包裝、灌裝、貯存、輸送等環(huán)節(jié)，以確保食品生產(chǎn)的衛(wèi)生安全和質(zhì)量穩(wěn)定。 氮封閥中的氮氣可以起到置換裝置介質(zhì)、平衡系統(tǒng)的壓力等功能，用于保持容器頂部保護氣的壓力恒定，一般的氮氣壓力是常壓，主要作用 一是在于減少揮發(fā)，如苯罐， 二是防止介質(zhì)與空氣的反應(yīng)，如堿罐，防止儲罐內(nèi)物料與氧接觸會氧化或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；還有可以稀釋呼出氣體的濃度。進罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)，運行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。
第7.2.2條款：儲存沸點低于45℃或真實蒸氣壓不小于76.6kPa的甲B類液體，應(yīng)選用壓力儲罐、低壓儲罐或降溫常壓儲罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案 1 選用壓力儲罐或低壓儲罐時，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體； 2 選用降溫常壓儲罐時，應(yīng)控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下，并應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)。 第7.2.3條款：儲存沸點不低于45℃或真實蒸氣壓小于76.6kPa的甲B、乙A類液體，應(yīng)選用浮頂罐或內(nèi)浮頂罐。當(dāng)甲B、乙A類液體因特殊儲存要求采用固定頂罐、低壓儲罐和容積大于50m3的臥式儲罐時,應(yīng)采取下列措施之一： 1 設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體； 2 控制儲存溫度低于液體閃點 5℃及以下； 3 其他安全措施。 第7.2.7條款：儲存毒性為高度和極度危害的甲B、乙A類液體的內(nèi)浮頂儲罐，儲存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)。
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB 50074-2014） 第6.1.2條款：儲存沸點低于45℃或37.8℃的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體，應(yīng)采用壓力儲罐、低壓儲罐或低溫常壓儲罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 選用壓力儲罐或低壓儲罐時，應(yīng)采取防止空氣進入罐內(nèi)的措施，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體。 2 選用低溫常壓儲罐時，應(yīng)采取下列措施之一： 1）選用內(nèi)浮頂儲罐，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa； 2）選用固定頂儲罐，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。 第6.1.3條款：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，應(yīng)采用外浮頂儲罐或內(nèi)浮頂儲罐。有特殊儲存需要時，可采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不大于100m3的臥式儲罐,但應(yīng)采取下列措施之一： 1 應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體； 2 應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。 第6.1.8條款：儲存I、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的單罐容量不應(yīng)大于5000m3，且應(yīng)設(shè)置氮封保護系統(tǒng)。 《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》（SH/T 3007-2014） 第4.2.4條款：儲存沸點低于45℃或在37.8℃時飽和蒸氣壓大于 88kPa的甲B類液體，應(yīng)采用壓力儲罐、低壓儲罐或降溫儲存的常壓儲罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定： a）選用壓力儲罐或低壓儲罐時，應(yīng)采取防止空氣進入罐內(nèi)的措施，并應(yīng)密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體； b）選用降溫儲存的常壓儲罐時，應(yīng)采取下列措施之一： ——選用內(nèi)浮頂儲罐，設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，控制儲存溫度使液體蒸氣壓不大于 88kPa； ——選用固定頂儲罐，設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下； ——選用固定頂儲罐，設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，控制儲存溫度使液體蒸氣壓不大于 88kPa，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體。 第4.2.5條款：儲存沸點大于或等于 45℃或在 37.8℃時飽和蒸氣壓不大于 88kPa的甲B、乙A類液體，應(yīng)選用浮頂儲罐或內(nèi)浮頂儲罐。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： ——設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體； ——設(shè)置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。 綜合以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，我們可以得出以下危險化學(xué)品儲罐應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng)： 1、新建單罐容積大于等于 1000m3的甲B類、乙類、操作溫度大于等于120℃的丙類內(nèi)浮頂和固定頂儲罐； 2、儲存苯乙烯、丙烯腈等易聚合、易氧化的物料儲罐； 3、含油污水儲罐、酸性水儲罐、輕污油儲罐、儲存溫度超過120℃的重油固定頂儲罐； 4、設(shè)置油氣收集系統(tǒng)的儲罐； 5、儲存沸點低于45℃或真實蒸氣壓小于76.6kPa的甲B類液體的壓力儲罐、低壓儲罐或降溫常壓儲罐； 6、儲存毒性為高度和極度危害的甲B、乙A類液體的內(nèi)浮頂儲罐； 7、儲存溫度超過120℃的重油固定頂罐； 8、單罐容積不小于100m3，儲存甲B、乙A類液體的內(nèi)浮頂罐（浮盤采用易熔材料）、固定頂罐或低壓儲罐。 危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案《管道儀表流程圖設(shè)計規(guī)定》（HG 20559-1993）
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》（SH/T 3007-2014）
5.1.5采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)的儲罐應(yīng)設(shè)事故泄壓設(shè)備，并應(yīng)符合下列規(guī)定: a）事故泄壓設(shè)備的開啟壓力應(yīng)高于呼吸閥的排氣壓力并應(yīng)小于或等于儲罐的設(shè)計正壓力； b）事故泄壓設(shè)備應(yīng)滿足氨封或其他惰性氣體密封管道系統(tǒng)或呼吸閥出現(xiàn)故障時保障儲罐安全的通氣需要； c）事故泄壓設(shè)備可直接通向大氣； d）事故泄壓設(shè)備宜選用直徑不小于DN500 的緊急放空人孔蓋或呼吸人孔。
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案主要技術(shù)參數(shù)
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案主要外形尺寸
第5.1.7條款：呼吸閥的規(guī)格和數(shù)量可參照表5.1.7-1來確定。
綜合以上規(guī)范，我們可以得出氮封系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采取以下布置： 1、對固定頂罐、內(nèi)浮頂罐等存儲易揮發(fā)類液體的常壓、低壓儲罐，氮氣密封系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置氮封閥； 2、球罐需要氮氣等惰性氣體密封時，應(yīng)設(shè)置壓力分程控制； 3、氮封閥氮氣入口管道應(yīng)設(shè)置壓力表； 4、氮封閥應(yīng)選用減壓式外取壓閥后壓力控制型； 5、氮封閥應(yīng)安裝在盡量靠近罐頂入口的氮氣管線上，外取壓管線的取源點宜設(shè)在罐頂； 6、氮氣的入罐位置應(yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥并伸入罐內(nèi)約200mm； 7、儲罐罐頂應(yīng)設(shè)壓力變送器、就地壓力表、呼吸閥、事故泄壓設(shè)備。 危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案Part4：氮封系統(tǒng)的最佳實踐 方案一：危險化學(xué)品儲罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計方案一。
方案二將方案一中的單呼閥更換為了壓力控制閥（泄氮閥）。儲罐運行時，通過氮封閥、泄氮閥起到平衡儲罐壓力的作用，呼吸閥、緊急泄放閥僅在事故工況（如氮封閥失效、泄氮封失效、火災(zāi)工況等）啟動，避免儲罐運行時呼吸閥頻繁動作，造成損壞。 注：危險化學(xué)品成品儲罐在裝卸車過程中，進/排液量大，儲罐氣相空間壓力波動頻繁，氮封系統(tǒng)宜設(shè)置泄氮閥，避免呼吸閥頻繁動作，減少呼吸閥故障率。危險化學(xué)品中間儲罐日常運行時，儲罐氣相空間壓力相對比較穩(wěn)定，可以不設(shè)置泄氮閥。 方案三： 危險化學(xué)品儲罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計方案三。
氣封裝置配備液封的作用是: (1)當(dāng)泄壓閥失靈時，液封可起到呼出氣體的作用。即當(dāng)儲罐內(nèi)壓力超過設(shè)定值時，儲罐內(nèi)氣體可通過液封泄壓。 (2)當(dāng)氣封裝置發(fā)生故障時，如儲罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時，可通過液封泄壓，減輕泄壓閥負(fù)荷。 (3)當(dāng)泄壓閥和氣封裝置同時故障，而儲罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時，可通過液封吸入空氣，保護儲罐不致變形損壞。
危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案Part5：氮封系統(tǒng)的壓力設(shè)定
問題4：某客戶1#精甲醇儲槽罐頂設(shè)置了1臺壓力變送器（量程范圍為0-2.5kPa）、1臺現(xiàn)場就地壓力表（量程為0-1MPa），均未考慮負(fù)壓工況且壓力表量程范圍過大，量程選型錯誤。
四、危險化學(xué)品儲罐氮封閥系統(tǒng)典型設(shè)計方案安裝與使用 安裝：在安裝進口自力式氮封閥時，需要根據(jù)具體的設(shè)備設(shè)計和氮氣壓力需求來選擇相應(yīng)的規(guī)格型號，并注意按照廠家提供的安裝說明進行正確的安裝。 使用：使用前，需要先進行氣路測試，檢查氣路和氮氣管路是否暢通。然后通過閥門旋鈕調(diào)整氮氣流量和壓力，最終調(diào)試好閥門的自動控制功能。 總之，進口自力式氮封閥是一種重要的工業(yè)閥門，其通過利用氮氣的特性實現(xiàn)了對流體介質(zhì)的有效控制，確保了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。 |
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