工業(yè)儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案

本實(shí)用新型涉及一種閥門，特別涉及一種氮封閥。防止儲(chǔ)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(shí)，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(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。此類系統(tǒng)還可因溫度波動(dòng)而使容器出現(xiàn)“透氣"現(xiàn)象，這通常會(huì)導(dǎo)致容器的體積發(fā)生巨大變化。

　　然而此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會(huì)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。由于必須避免這些情況，因此需要將儲(chǔ)罐密封。然而，需要將儲(chǔ)罐存放在常壓條件下，從而避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲(chǔ)罐尤其無法承受罐內(nèi)的低壓狀況。

　　們知道儀表大量用于各種儲(chǔ)罐的測(cè)量和控制中?？梢哉f儲(chǔ)罐在保證裝置安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、提高整體管理水平等方面，在國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備中*。作為一種廣泛應(yīng)用于流體工業(yè)中的容器，儲(chǔ)罐多用于儲(chǔ)存原料、成品及中間產(chǎn)品。為幫助儀表用戶更好地了解儲(chǔ)罐，本文就工業(yè)儲(chǔ)罐的一些知識(shí)進(jìn)行介紹。

工業(yè)儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案工業(yè)儲(chǔ)罐知識(shí)介紹

　　復(fù)雜多樣的工況，對(duì)儲(chǔ)存容器提出了較高的要求。安全起見，工業(yè)儲(chǔ)罐多為鋼制儲(chǔ)罐。根據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)特性及儲(chǔ)存溫度、壓力等參數(shù)的不同要求，儲(chǔ)罐的材質(zhì)多選用碳鋼、低溫鋼、不銹鋼等材料。而玻璃鋼、塑料等其他材質(zhì)因不符合火、抗壓等要求，則不予考慮。按罐體的結(jié)構(gòu)劃分，儲(chǔ)罐一般可分為：臥罐、球罐、拱頂罐、外浮頂罐及內(nèi)浮頂罐等。

　　一、臥罐

　　臥罐容積較?。ㄒ话愣夹∮?00m3），占地面積大。主要用于酸堿等化學(xué)品的儲(chǔ)存，在生產(chǎn)裝置內(nèi)也常用于小容量的其他介質(zhì)（儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓大于或等于大氣壓的物料）的儲(chǔ)存。臥罐筒體軸向與地面平行,常用鞍式支座,一般為帶壓力儲(chǔ)存,可承受較高的正壓和負(fù)壓，屬壓力容器。

　　二、球罐

　　在石油、化工、冶金等流程工業(yè)中應(yīng)用廣泛的球罐，是一種承壓、大容量的球形儲(chǔ)存容器，用于液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)如壓縮氣體（空氣、氧氣、氮?dú)?、城市煤氣等）的?chǔ)存。

　　球罐一般用于儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓大于大氣壓的物料，多在常溫、低溫或深冷溫度下儲(chǔ)存。

　　1、常溫球罐，常見的如液化石油氣、氮、煤氣、氧等球罐，用的就是常溫球罐。這類球罐的設(shè)計(jì)溫度大于-20℃，壓力取決于液化氣的飽和蒸汽壓或壓縮機(jī)的出口壓力。

　　2、低溫球罐，這類球罐的設(shè)計(jì)溫度一般不低于-100℃，但低于或等于-20℃。

　　3、深冷球罐，這類球罐的設(shè)計(jì)溫度在-100℃以下，往往在介質(zhì)液化點(diǎn)以下儲(chǔ)存，壓力不高，有時(shí)為常壓。為滿足較高的保冷要求，多采用雙層球殼。

　　三、拱頂罐

　　拱頂儲(chǔ)罐是罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂罐一般為低壓力儲(chǔ)罐或常壓儲(chǔ)罐。

　　拱頂儲(chǔ)罐制造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，在流體工業(yè)中應(yīng)用廣泛，常用于乙B和丙類液體，也可用于儲(chǔ)存有特殊儲(chǔ)存需求的甲B和乙A類液體，國(guó)外也有用于大型LNG的深冷儲(chǔ)存，大型酸堿儲(chǔ)罐有時(shí)也可選用拱頂罐。目前，拱頂儲(chǔ)罐容積為1000～10000m3，在國(guó)內(nèi)，容積已達(dá)到30000m3。

　　四、浮頂罐

　　浮頂儲(chǔ)罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲(chǔ)量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。

工業(yè)儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案

　　氣封系統(tǒng)可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性空氣保護(hù)與常壓控制之下。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入惰性氣體，這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗惰性氣體，因此操作成本很高。工業(yè)生產(chǎn)中通常使用氮?dú)獾榷栊詺怏w作為危險(xiǎn)液體儲(chǔ)罐覆蓋氣介質(zhì).文章詳細(xì)介紹了覆蓋氣新型自力式壓力調(diào)節(jié)閥——氮封閥的基本原理、工作特性、選型方法、安裝使用,以及與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥對(duì)比的優(yōu)缺點(diǎn).較為的做法是基于壓力的氣封工藝。一般來說，此類氣封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：　

　　• 在任何時(shí)候需要時(shí)允許惰性氣體進(jìn)入儲(chǔ)罐的氣封裝置或調(diào)節(jié)器；

　　• 允許頂部空間氣體流出儲(chǔ)罐的放氣閥、通風(fēng)裝置閥或蒸氣回收閥?！?/p>

　　• 用于防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)爆，這種風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著儲(chǔ)罐尺寸的增大而提高）　　

　　• 連接管與惰性氣體氣源

工業(yè)儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案背景技術(shù)：

當(dāng)前儲(chǔ)罐氮封主要用自力式調(diào)節(jié)閥進(jìn)行氮?dú)庋a(bǔ)壓，用于氮封供氣的自力式調(diào)節(jié)閥對(duì)入口壓力有限制，通常需要減壓后才能給自力式調(diào)節(jié)閥供氣；由于用于氮封的自力式調(diào)節(jié)閥是閥后取壓（內(nèi)取壓或外取壓），閥后壓力為閥門的動(dòng)力源，因?yàn)殚y后壓力極低，膜片感應(yīng)到的壓力變化需要通過機(jī)械裝置放大后才能驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作，因此閥后的穩(wěn)定壓力區(qū)間較大，而且不能做到緊密密封；同時(shí)閥后壓力與儲(chǔ)罐實(shí)際壓力存在誤差，給現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試帶來不便；自力式調(diào)節(jié)閥的流量與壓力降成正比，即壓力降大則流量大，壓力降小流量小，不能實(shí)現(xiàn)瞬間快速補(bǔ)氮?！?/p>

　　在該應(yīng)用當(dāng)中，通氣閥會(huì)在頂部空間體積變小時(shí)打開，從而將頂部空間氣體排出儲(chǔ)罐。當(dāng)將產(chǎn)品泵抽出儲(chǔ)罐或者溫度下降時(shí)，供氮閥將會(huì)打開，并向儲(chǔ)罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲(chǔ)罐需要連續(xù)通氣。因此自力式壓力調(diào)節(jié)閥在這里是非常適用的一種閥門。因?yàn)槟壳俺Ｓ玫亩栊詺怏w是氮?dú)?，因此這種自力式壓力調(diào)節(jié)閥常常俗稱為“氮封閥"，而整套系統(tǒng)也被稱之為“氮封裝置"，這套氣封原理稱之為“氮封原理"或者“氮封工藝"。