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化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范
氮封閥無需外加能源,利用介質(zhì)自身能量為動力源,自動控制閥門介質(zhì)流量,使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。氮封閥控制精度高,調(diào)節(jié)壓差比大,特別適合微壓氣體控制。壓力設(shè)定值在指揮器上實現(xiàn),方便、快捷、省時省力,可在運(yùn)行狀態(tài)下通過調(diào)節(jié)彈簧連續(xù)設(shè)定。是本廠自主開發(fā)、研制的一套自力式微壓力控制系統(tǒng),主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)?的壓力恒定,以避免容器內(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。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)。
氮封閥由供氮裝置供氮閥和泄氮裝置泄氮閥兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮裝置由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O.通過氮封裝置控制。本實用 涉及ー種閥門,尤其是一種帶指揮器的自力式壓カ調(diào)節(jié)閥。防止儲罐等容器出現(xiàn)過壓或負(fù)壓的方法是在容器頂部設(shè)置開口;此種情況下,再向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時,任何的多余空氣或氣體可自由離開容器;相反當(dāng)產(chǎn)品排出時,空氣可流入容器內(nèi)。但是進(jìn)入儲罐內(nèi)的空氣可能會污染產(chǎn)品,尤其是當(dāng)儲罐中存儲的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r,爆炸性氣體(或空氣)會在產(chǎn)品上方形成;此外,還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。
ZZDQ自力式氮封閥主要用于儲罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?,以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥由ZZDQ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。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?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℃。
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范產(chǎn)品特點(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,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)為確保儲罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥。
(7)呼吸閥公起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范產(chǎn)品特點(diǎn)
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;
氮封閥壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動作靈敏,裝置工作平穩(wěn);
采用無填料設(shè)計,閥桿所受摩擦力小,反應(yīng)迅速,控制精度高;
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;
為確保儲罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥;
呼吸閥僅起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。
什么時候需要設(shè)氮封措施及化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范?
氮封裝置主要用于儲罐頂部,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(fèi),保護(hù)儲罐安全。是否設(shè)氮封設(shè)施和氮封閥參考如下規(guī)定:
1)SH/T3007《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》
第4.2.5條“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?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng),密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體;
——設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng),控制儲存溫度低于閃點(diǎn)5℃及以下"。
第4.2.10條“儲存Ⅰ、Ⅱ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?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)"。
2)《石油化工儲運(yùn)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?dú)饷芊庀到y(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。
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范的基本原理
在儲罐上設(shè)置氮封系統(tǒng),維持罐內(nèi)氣相空間壓力在工藝要求范圍(以VOCs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(例如0.4KPa)時,氮封閥關(guān)閉,停止氮?dú)夤?yīng);當(dāng)氣相空間壓力低于設(shè)定值(例如0.4KPa)時,氮封閥開啟,開始補(bǔ)充氮?dú)狻?/p>
儲罐氮封系統(tǒng)使用的氮?dú)饧兌炔灰说陀?9.96%,氮?dú)鈮毫σ藶?.5~0.7MPa。氮封閥一般供氮壓力在300-800KPa左右,氮封設(shè)定壓力1KPa,泄氮壓力3KPa,呼吸閥呼氣壓力5KPa,吸氣-0.8kpa;(注:供氮閥入口氮?dú)鈮毫Ρ仨殹?00KPa;當(dāng)?shù)陀?00KPa時,供氮閥不起作用;當(dāng)供氮閥入口壓力為零時,供氮閥處于開啟狀態(tài)。供氮閥入口氮?dú)鈮毫Ρ仨殹?MPa,當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫Α?MPa時,請在供氮閥前加裝ZZY型自力式減壓閥進(jìn)行減壓?! ?br/> 罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時,起到安全作用,在正常情況下不工作;
泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進(jìn)液閥口徑一致;
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范選用注意事項
1)氮封閥宜選用先導(dǎo)型或自力式開關(guān)型氮封閥
2)根據(jù)閥前和閥后壓力確定閥門的公稱壓力
3)閥門口徑應(yīng)根據(jù)閥門的流量-壓力曲線和進(jìn)罐最大氮?dú)饬髁考皦毫Υ_定。
4)設(shè)定開啟/關(guān)閉壓差不應(yīng)大于0.2KPa
5)一般有直通式法蘭連接和角式法蘭連接(入口水平,出口垂直向下)兩種形式,優(yōu)先選用角式法蘭連接。
6)閥門應(yīng)帶過濾器。
為什么要用專業(yè)化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范?
目前專業(yè)氮封閥多為先導(dǎo)式氮封閥,該閥有如下特點(diǎn):
1)隔絕空氣和水分(產(chǎn)品的完整性)。
2)使蒸汽空間的氧含量低于可燃范圍。
3)提高蒸汽濃度,所以蒸汽濃度超出了可燃范圍。
4)稀釋有毒氣體濃度達(dá)到安全排放水平(環(huán)境保護(hù))。
5)儲罐內(nèi)部的腐蝕防護(hù)。
6)儲罐建造標(biāo)準(zhǔn)的要求。
7)快速開關(guān),無偏差。
8)大通量。
9)緊密關(guān)斷、故障關(guān)。
10)低的壓力設(shè)定點(diǎn)。
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | |
額定流量 系數(shù)Kv | ZZCP/ZZVP | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
ZZCN | 53 | 83 | |||||||
額定行程(mm) | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | ||||
公稱壓力PN(MPa) | 0.10 1.0 | ||||||||
差壓調(diào)節(jié)范圍(kPa) | 0.5~5.5 5~10 9~14 13~19 18~24 22~28 26~33 31~38 36~44 42~51 49~58 56~66 64~78 76~90 8~100 | ||||||||
介質(zhì)溫度(℃) | ≤ 80 | ||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ≤ 10 | ||||||||
允許泄漏 量(l/h) | ZZCP/ZZVP | 10 -4 X閥額定容量(Ⅳ級) | |||||||
ZZCN | 5X10 -3 X閥額定容量( II級) |
DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | |
A | 308 | 394 | 308 | 394 | 308 | 394 | 394 | 394 | |
H | ZZCP/ZZVP | 376 | 465 | 365 | 445 | 445 | 490 | 490 | 510 |
ZZCN | 536 | 536 | |||||||
L | ZZCP/ZZVP | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 |
ZZCN | 222 | 222 | |||||||
重量 G(Kg) | 12 | 13 | 15 | 17 | 20 | 28 | 38 | 43 | |
導(dǎo)壓管螺紋接頭 | M16X1.5 |
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范主要技術(shù)參數(shù)
公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
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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 | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 KPa | |||||||||||
公稱壓力PN | 1.0、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) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
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 |
目前化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范在使用中存在問題分析
經(jīng)常會有一線維護(hù)人員反應(yīng)氮封閥使用效果不好,是真的產(chǎn)品缺陷導(dǎo)致還是有其他原因呢?經(jīng)勘察現(xiàn)場和交流發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)都是設(shè)計不合理、施工不規(guī)范、安裝不合理、維護(hù)不到位所致。有如下問題和經(jīng)驗希望引起大家的重視:
1)導(dǎo)壓管不應(yīng)太長,建議不超過4米。
2)導(dǎo)壓管應(yīng)自閥體(先導(dǎo)閥體接導(dǎo)壓管位置)向儲罐傾斜,以防特殊情況下導(dǎo)壓管內(nèi)有水或其他冷凝物,可順流至罐內(nèi)。
3)工藝專業(yè)應(yīng)按要求合理設(shè)定氮封閥關(guān)閉設(shè)定值,自控專業(yè)合理選擇彈簧調(diào)壓范圍。
4)嚴(yán)把施工質(zhì)量,確保按圖紙和產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行施工,盡量減少彎頭,提高取壓精度。
5)氮封閥和罐頂壓力變送器不應(yīng)共用1個取壓口,建議分開。
6)現(xiàn)場維護(hù)人員應(yīng)熟悉所用產(chǎn)品,正確維護(hù)和操作。
7)安裝前對氮?dú)夤艿肋M(jìn)行吹掃,以清除塵土、沙粒,避免堵塞管道,有條件的時候最好在氮封閥入口加裝一個主線過濾器,過濾器約5~40μm,其流通能力至少大于等于閥的流通能力。
8)取壓管線在靠近主氮?dú)夤芫€一側(cè)宜設(shè)置一道截止閥或球閥。
9)合理選擇和設(shè)定氮封閥關(guān)閉壓力值的范圍,避免和呼吸閥開啟壓力產(chǎn)生交集,防止氮封閥不關(guān)閉一直補(bǔ)氣(浪費(fèi)氮?dú)狻⒋畾猓?,呼吸閥不關(guān)閉一直排放(介質(zhì)浪費(fèi)、火災(zāi)隱患)。
化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范設(shè)定點(diǎn)可以調(diào)整嗎?如何調(diào)整?
1)首先應(yīng)確保彈簧范圍是否在要求的設(shè)定點(diǎn)內(nèi),如果不在設(shè)定點(diǎn)內(nèi)的則需要更換彈簧組件!為使石油制品、化學(xué)品等儲罐氣封系統(tǒng)壓カ穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi),通常是通過加裝自力式壓カ調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)對儲罐內(nèi)壓カ進(jìn)行自動調(diào)節(jié)控制,以保護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行?,F(xiàn)有的氮封閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件數(shù)量多,裝配難度大。在壓力補(bǔ)償時不能消除壓カ波動對設(shè) 精度的影響,調(diào)節(jié)穩(wěn)定性較差。無需外加能源,利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源引入執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯位置,改變兩端的壓差和流量,使閥前(或閥后)壓力穩(wěn)定。具有動作靈敏,密封性好,壓力設(shè) 波動力小等優(yōu)點(diǎn), 應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄壓穩(wěn)壓的自動控制。
2)化工罐區(qū)氮封閥泄氮閥呼吸閥設(shè)計規(guī)范設(shè)定點(diǎn)調(diào)整步驟:
打開頂部調(diào)節(jié)螺栓保護(hù)套→往上旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓→儲罐里的壓力開始泄放→在儲罐壓力開始泄放的同時觀察氮封閥是在哪個壓力點(diǎn)開始補(bǔ)氮和關(guān)閉工作的,(如設(shè)定點(diǎn)高于要求的設(shè)定點(diǎn),繼續(xù)以上操作,直至調(diào)整到所需的設(shè)定點(diǎn),如設(shè)定點(diǎn)低于要求的設(shè)定點(diǎn)則往下旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓,直至調(diào)整到規(guī)定的設(shè)定點(diǎn))→確認(rèn)為工藝所需要的設(shè)定點(diǎn)后,需要鎖緊調(diào)整螺母,保持定壓→如果彈簧范圍在設(shè)定點(diǎn)內(nèi),經(jīng)過調(diào)整設(shè)定點(diǎn)無法達(dá)到設(shè)定值,那么需要購買氮封閥內(nèi)部組件進(jìn)行更換,可能氮封閥內(nèi)部組件已經(jīng)開始老化。