反應(yīng)釜氮封閥門(mén)選型 反應(yīng)釜氮封與罐區(qū)氮封的選擇 反應(yīng)釜氮封閥門(mén)選型 反應(yīng)釜氮封系統(tǒng)閥門(mén)

反應(yīng)釜氮封閥門(mén)選型氮封應(yīng)用
一.作用
隨著經(jīng)濟(jì)﹑技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)安全與環(huán)保意識(shí)，也成為生活﹑生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。隨技術(shù)的發(fā)展，氮封得到了良好的應(yīng)用。氮封主要是利用氮?dú)獾亩栊詠?lái)隔絕物質(zhì)與氧氣的接觸及降低可爆氣體的濃度。
二.分類(lèi)
在使用氮封時(shí)，應(yīng)注意選擇合適的氮封系統(tǒng)。目前主要有兩大類(lèi)，分別是：罐用型（ZZDG-氮封裝置）/釜用型（QTGF-DQ-II輕風(fēng)固封系統(tǒng)）兩者皆是氮封系統(tǒng)，但使用環(huán)境不同，所到達(dá)的效果也有著較大的差異。在儲(chǔ)罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過(guò)程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。

 儲(chǔ)罐氮封系

2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設(shè)置氮封后的需求。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見(jiàn)表一）。呼吸量除滿足儲(chǔ)罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮氮封閥不能關(guān)閉時(shí)的進(jìn)氣量等因素。  

3）在儲(chǔ)罐罐頂增加氮?dú)饨尤肟诤鸵龎嚎?。為確保壓力取值的準(zhǔn)確性，兩開(kāi)口之間的距離不宜小于1m。 

4）量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時(shí)不影響氮封壓力。 

2    5）儲(chǔ)罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

2.工藝流程  

1）在每臺(tái)儲(chǔ)罐上設(shè)置先導(dǎo)式氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?；?dāng)?shù)忾y需要檢修或故障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)猓瑝毫Ω哂?.5KPa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排（短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)猓? 

2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉，造成罐內(nèi)壓力超過(guò)1.5Kpa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排；當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)開(kāi)啟時(shí)，造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3Kpa時(shí)，通過(guò)帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力低限（-0.5Kpa）。  

3）為確保設(shè)置氮封儲(chǔ)罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲(chǔ)罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力上限（2.0Kpa）。  

4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí)，流量宜等于油品出罐流量，氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50，氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。  

5）若在相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺(tái)儲(chǔ)罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器，以防止事故擴(kuò)大。

 6）阻火器應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。 
三. 區(qū)分
如何區(qū)分氮封系統(tǒng)，如何正確選擇的氮封效果，成了許多使用方，比較困擾的問(wèn)題。以下是兩款氮封的大致原理：示圖1.罐用型（ZZDG-氮封裝置） 示圖2.釜用型（QTGF-DQ-II輕風(fēng)固封系統(tǒng)）氮封閥無(wú)需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源。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(mén)。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。

（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(chǔ)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(dòng)，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^(guò)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?，由于主閥閥芯上、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(mén)緊密關(guān)死。

（2）氮封閥打開(kāi)時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)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(dòng)，推動(dòng)氣導(dǎo)閥打開(kāi)，氮?dú)饨?jīng)過(guò)孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲(chǔ)罐，使儲(chǔ)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^(guò)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(chǔ)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(chǔ)罐。

自力式氮封閥ZZDQ 氮封裝置，由控制閥門(mén)、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(lèi)大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動(dòng)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(cè)機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測(cè)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(kāi)，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(kāi)主閥閥芯，向罐內(nèi)充注氮?dú)?；?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(cè)機(jī)構(gòu)，介質(zhì)在檢測(cè)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(kāi)閥門(mén)，向外界泄放氮?dú)?；?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(mén)。

示圖1.罐用型示圖解釋?zhuān)合到y(tǒng)名為:ZZDG-氮封裝置該裝置為氮封系統(tǒng)中罐用型，由供氮閥，呼吸閥，泄氮閥組成。1.供氮閥在使用中主要起供氮穩(wěn)壓作用，圖中已解釋閥門(mén)在不低于設(shè)定壓力值時(shí)，閥門(mén)不再開(kāi)啟，處關(guān)閉狀態(tài)。使用物料時(shí)，液位下降，罐內(nèi)壓力下降，供氮閥才會(huì)開(kāi)啟。2.泄氮閥的作用類(lèi)似于安全閥，主要負(fù)責(zé)罐內(nèi)超壓的排放。排放量，一般為增壓流量。增壓流量越大，閥門(mén)開(kāi)度越大。反之就越小。正常泄壓情況，都為物料泵補(bǔ)充物料或環(huán)境溫度導(dǎo)致罐內(nèi)壓力升高。3.呼吸閥是基于供﹑泄兩者之間的補(bǔ)充閥門(mén)。呼吸壓力設(shè)定值高于供﹑泄閥門(mén)。通常只在供氮閥或泄氮閥故障時(shí)，防止罐內(nèi)壓力超高﹑超低導(dǎo)致物料罐變形。

示圖2.釜用型示圖解釋?zhuān)合到y(tǒng)名為: QTGF-DQ-II輕風(fēng)固封系統(tǒng)以上示圖為氮封系統(tǒng)中釜用型，由固封單元，取壓器，定壓器，泄壓閥等組成。

1.固封單元在使用中主要負(fù)責(zé)供氮﹑穩(wěn)壓作用。圖中已解釋閥門(mén)在不低于設(shè)定壓力值時(shí)，閥門(mén)不再開(kāi)啟，處關(guān)閉狀態(tài)。待釜內(nèi)壓力降低時(shí)，進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，補(bǔ)氮。2.取壓器在系統(tǒng)內(nèi)取壓器主要起傳感功能，待取壓值大于設(shè)定壓力值時(shí)，閥門(mén)將壓力信號(hào)傳送給定壓器與泄壓閥，進(jìn)行泄壓。
1.定壓器在系統(tǒng)中主要起泄定壓力值設(shè)定作用，假設(shè)定壓值為2KPa，那么泄壓時(shí)，釜內(nèi)壓力將泄至2KPa停止泄壓。

4.泄壓閥顧名思義，就是泄壓作用的閥門(mén)。在系統(tǒng)中主要起執(zhí)行作用，開(kāi)﹑關(guān)由取壓器及定壓器決定。
工作原理：

 當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開(kāi)啟，用戶放料時(shí)，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)氮?dú)鈮毫档?，供氮閥開(kāi)啟，向儲(chǔ)罐注入氮?dú)?，罐?nèi)氮?dú)鈮毫ι仙?dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，供氮閥自動(dòng)關(guān)閉。  當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開(kāi)啟，向罐內(nèi)添加物料時(shí)，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥打開(kāi)，向外界釋放氮?dú)?，罐?nèi)氮?dú)鈮毫ο陆?，降至泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥自動(dòng)關(guān)閉。    

閥門(mén)的選用說(shuō)明  

上海申弘閥門(mén)的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?ge;300KPa；當(dāng)?shù)陀?00KPa時(shí)，供氮閥不起作用；當(dāng)供氮閥入口壓力為零時(shí)，供氮閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。供氮閥入口氮?dú)鈮毫Ρ仨?le;1MPa，當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫?ge;1MPa時(shí)，請(qǐng)?jiān)诠┑y前加裝ZZY型自力式減壓閥進(jìn)行減壓。  

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(guò)高或過(guò)低時(shí)，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；一般供氮閥選用ZZDG型，泄氮閥選用ZZDX型，呼吸閥采用ZZFX防爆阻火呼吸閥。

四.總結(jié)
儲(chǔ)罐所需要滿足的工藝要求是：氮?dú)獗?，利用氮?dú)舛栊耘c氧隔離。氮封的制作要求是（解決：隨著罐內(nèi)物料體積變化而進(jìn)行補(bǔ)氮和泄壓等功能）反應(yīng)釜所需滿足的工藝要求是：氮?dú)獗?，利用氮?dú)舛栊越档透獌?nèi)反應(yīng)物料的濃度。氮封的制作要求是（解決：在物料反應(yīng)過(guò)程中，隨釜內(nèi)壓力不斷增高，氮?dú)鉂舛认陆?，而得到置換的功能）