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                       化工儲罐壓力控制設(shè)計方案

                        上海申弘閥門有限公司

之前介紹萬溯化學(xué)擴(kuò)建自立式減壓閥，現(xiàn)在介紹化工儲罐壓力控制設(shè)計方案
一、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1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。 儲罐氮封系統(tǒng)使用的氮氣純度不宜低于99.96%，氮氣壓力宜為0.5~0.6MPa。ZZYVP型氮氣自力式調(diào)節(jié)閥，是一種無須外來能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化達(dá)到自動調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥后壓力為設(shè)定值的節(jié)能型壓力調(diào)節(jié)閥。該閥壓力設(shè)定在指揮器上實現(xiàn)，方便、快捷，壓力設(shè)定值在運行中也可隨意調(diào)整；控制精度高，可比一般ZZY型直接操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥高一倍，適合于控制精度要求高的場合。它廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)部門中用作生產(chǎn)過程的自動調(diào)節(jié)。

二、結(jié)構(gòu)與原理
ZZYVP型氮氣自力式調(diào)節(jié)閥是由指揮器、調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥后接管四部分組成。（見圖一）
工作原理：介質(zhì)以所示箭頭方向進(jìn)入閥體，一路經(jīng)過濾減壓器減壓后的壓力被引入指揮器；另一路通過閥芯、閥座，節(jié)流后的壓力流向閥后，并通過導(dǎo)壓管引入指揮器執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)閥后壓力高于設(shè)定壓力時，其壓力作用在指揮器薄膜有效面上產(chǎn)生一個推力帶動指揮器閥芯關(guān)閉，切斷引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室中的壓力，使主閥閥芯關(guān)閉，閥后壓力隨之降低。當(dāng)閥后壓力低于設(shè)定值時，由于指揮器主彈簧的反作用力打開指揮器閥芯，閥前壓力又被引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室產(chǎn)生推力，使主閥閥芯打開，閥后壓力隨之升高。如此往復(fù)，保持閥后壓力為設(shè)定值。

化工儲罐壓力控制設(shè)計方案主要參數(shù)、性能指標(biāo)與材料

1、主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一                             

2、壓力調(diào)節(jié)范圍見表二                                               

3、主要零件材料見表三

3．規(guī)格與技術(shù)參數(shù)： 
3.1公稱通徑：DN20~200 3.2公稱壓力：PN10、16 3.3流量特性：快開 
3.4性能指標(biāo)：符合Q/SF.J02.01.06-1997 
3.5結(jié)構(gòu)型式：單座壓力（≤0.1Mpa時）、雙座(壓力較高，且口徑較大時) 3.6執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型：簿膜式 
3.7壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa）：0.5~100內(nèi)分段 
選型時注意：  執(zhí)行機(jī)構(gòu)400CM2(現(xiàn)有常規(guī)調(diào)節(jié)范圍0.5~8Kpa、 6.5~20Kpa) 
 600CM2(現(xiàn)有常規(guī)調(diào)節(jié)范圍0.5~5.5Kpa、 5~15Kpa) 200 CM2 
      調(diào)節(jié)精度：±5%（執(zhí)行機(jī)構(gòu)和彈簧剛度有關(guān)） 
需帶截止閥,保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片的作用 當(dāng)口徑小于10mm時,閥前壓力在1~2kg/cm2,設(shè)定閥后壓力只有幾個Kpa時，也可選用微壓閥(溫度小于100℃)。 

例：P1=30 KPa(G), P2=2KPa(G), 流量Qmax= 200Nm3/h, Qnor=150Nm3/h, 
Qnor=120Nm3/h介質(zhì)N2，溫度：常溫，控制差壓：20(kPa) 
計算KV14.3、10.8、8.6選KV20，開度46％、31％、23％  
DN40  ZZVP-1B  

執(zhí)行機(jī)構(gòu)600CM2，壓力調(diào)節(jié)范圍0.5~5.5Kpa,閥體ZG230-450,閥內(nèi)件1Cr18Ni9Ti 
例：P1max=400 KPa(G),  P1min=250KPa(G), P2max=120 KPa(G),  P2min=30KPa(G), 流量Qmax= 1200Nm3/h, Qnor=400 Nm3/h,介質(zhì)N2，溫度：常溫，控制差壓：20(kPa) 
差壓閥一定要搞清楚工藝狀況 

二、工藝方案 
以4臺輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲罐組成的罐組為例，設(shè)計方案如下：

1.內(nèi)浮頂儲罐改造 
1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。 
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《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮氮封閥不能關(guān)閉時的進(jìn)氣量等因素。 
3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準(zhǔn)確性，兩開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)時不影響氮封壓力。 

5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

2.工藝流程 
1）在每臺儲罐上設(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，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮氣；當(dāng)?shù)忾y需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補(bǔ)充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排（短時間連續(xù)補(bǔ)充氮氣）。 
2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時關(guān)閉，造成罐內(nèi)壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時開啟時，造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計壓力低限（-0.5Kpa）。 
3）為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計壓力上限（2.0Kpa）。 
4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮氣時，流量宜等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。 
5）若在相同油品儲罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺儲罐出口均應(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。
壓力調(diào)節(jié)閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源引入壓力閥的指揮器以控制供氮閥閥芯位置，改變流經(jīng)供氮閥ZZYVP-16閥門的介質(zhì)流量，使氮封閥ZZYVP閥門后端壓力保持恒定。公稱壓力有1.0、1.6Mpa;壓力分段調(diào)節(jié)從0.5至1000Kpa,工作溫度0～100℃；法蘭標(biāo)準(zhǔn)按GB9113-88，凸面法蘭結(jié)構(gòu)長度按GB12221-89標(biāo)準(zhǔn)。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥罐用氮封閥ZZYVP-16B型自力式微壓閥氮閥是一種于中大型儲罐氣體覆蓋保護(hù)系統(tǒng)中的微壓控制閥， 可將≤1.2MPa的氮封氣一次節(jié)流輸出至幾十毫米水柱的微壓氣體。 氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。 氮封裝置由ZZY快速泄放閥及ZZV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℃

1、氮封閥裝置安裝：

(1)安裝氮封閥前，檢查整機(jī)零件是否缺損或者松動，對管道應(yīng)進(jìn)行清洗，介質(zhì)流向應(yīng)與閥體箭頭指向一致。

(2) 為便于現(xiàn)場維修與操作，氮封閥四周應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g。

(3)氮封閥應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法蘭連接，要注意軸度，并應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不超過-25~55°C的場合使用。

2、使用

(1)開啟閥前截止閥，使介質(zhì)緩慢流入閥體

(2)擰開指揮器護(hù)罩，松開指揮器調(diào)節(jié)螺釘

(3)調(diào)節(jié)指揮器主彈簧，使閥后壓力至設(shè)定值

(4)固定指揮器調(diào)節(jié)螺釘，裝好護(hù)罩，調(diào)壓閥即可開始工作

(5)不用時，關(guān)閉閥前截止閥

3、維護(hù)

(1)拆卸閥門時，要保護(hù)好精密零件的表面，拆裝閥座時，要使用工具

(2)閥芯與閥座，不管修理或者更換，密封面都必須進(jìn)行研磨

(3)彈簧若有裂縫跡象，必須更換

(4)密封墊片與0型圈每次檢修時全部更換，膜片根據(jù)檢查結(jié)果而定。

(5)閥門平時維護(hù)，只有觀察閥后導(dǎo)壓器上的壓力表是否符合設(shè)計值要求即可。另外若發(fā)現(xiàn)各連接處有滲漏，可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈

教你如何正確的認(rèn)識氮封閥

氮封閥選型結(jié)構(gòu)與工作原理：

氮封閥裝置由供氮閥、 泄氮閥、 呼吸閥 組成，供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成，氮氣壓力一般設(shè)為100mmH2O，通過氮封裝置控制。當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降，降至泄氮閥壓力設(shè)定點時，自動關(guān)閉。

當(dāng)儲罐出液閥開啟，用戶放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐內(nèi)注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，升至供氮閥壓力設(shè)定點，自動關(guān)閉。

氮封閥選型裝置供氮閥說明：

氮封閥門氮氣壓力一般設(shè)為100mmH2O.通過氮封閥裝置控制。當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降，降至泄氮裝置壓力設(shè)定點時，泄氮裝置自動關(guān)閉。

當(dāng)儲罐出液閥開啟，用戶放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉。

氮封閥選型裝置泄氮閥說明：

一般供氮氣壓力在3×10^5-10×10^5Pa之間，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，一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略大于供氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設(shè)備的使用壽命。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理