氮封閥知識
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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(jì)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(xiàng)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。
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(xiàng)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?/span>
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(shí)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。
國內(nèi)使用較多的兩款進(jìn)口閥門產(chǎn)品圖片
氮封閥閥體結(jié)構(gòu)示意圖
氮封閥關(guān)閉示意圖
氮封閥打開示意圖
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。
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)。
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(jì)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(yàn)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)?、串氣),呼吸閥不關(guān)閉一直排放(介質(zhì)浪費(fèi)、火災(zāi)隱患)。
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!
2)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。