化工儲罐的氮封裝置 化工儲罐的氮封閥門 化工儲罐的氮封系統(tǒng) 化工氮封閥門 化工閥門

之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現(xiàn)在介紹化工儲罐的氮封裝置氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)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。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。

該閥特點：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)定在指揮器上實現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時可在運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。

氮封閥工作原理:

（1）當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時，主閥的活塞是在一個密封室內(nèi)，當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時，膜片就被向上頂起，氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動，把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上，關(guān)閉了控制氣的進口，同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力，此壓力通過內(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氣總管壓力的作用，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緊密關(guān)死。

（2）氮封閥打開時，當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時，膜片因為感應(yīng)壓力下降而向下移動，推動氣導(dǎo)閥打開，氮氣經(jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進入儲罐，使儲罐內(nèi)的壓力增加，同時氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內(nèi)部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室。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)儲罐壓力稍微低于設(shè)定點時，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，氮氣只從氣導(dǎo)閥進入儲罐。

自力式氮封閥:

ZZDQ 氮封裝置，由控制閥門、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氣體（一般為氮氣）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。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。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的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與與彈簧、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)定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯，打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥，節(jié)流閥、進入主閥執(zhí)行機構(gòu)上、下膜室，打開主閥閥芯，向罐內(nèi)充注氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點，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)閥蓋進入檢測機構(gòu)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預(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)定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點，由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門。

化工儲罐的氮封裝置氮封閥產(chǎn)品特點:

氮封裝置的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行；氮氣壓力設(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至66Kpa，比值達132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動作極靈敏。

供氮壓力調(diào)整：在ZZDG型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa,通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮（拉伸）量來達到；泄氮壓力調(diào)整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調(diào)整座3，改變彈簧4預(yù)壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠離供氮壓力值，如2Kpa;呼吸閥高定值調(diào)整：在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。

氮封閥裝置的應(yīng)用范圍：

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥ZZDG氮封閥裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內(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66Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。
  供氮裝置 無需外加能源，利用被調(diào)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。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及儲罐氮封系統(tǒng)和冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。
         閥特點：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)定在指揮器上實現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時可在運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。
根據(jù)石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范(SH3047-93)中，對甲醇、苯等儲罐要求設(shè)置氮氣密封。氮氣密封技術(shù)就是用氮氣補充罐內(nèi)氣體空間，由于氮氣比油蒸氣輕，所以氮氣浮在油蒸氣上面。當(dāng)呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是油蒸氣，當(dāng)罐內(nèi)壓力降低時，氮氣自動進罐補充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免油品接觸空氣氧化。國外大部分采用自力式氮封閥作為氮封方案的核心部件。自力式氮封閥中，所謂的自力，就是靠自身壓力來推動閥芯運動。如果自身壓力太小，沒有足夠的力來推動，若要強制實現(xiàn)，則需要在對氮封閥做特殊處理。
目前，由于國內(nèi)的自力式氮封閥市場小，生產(chǎn)廠家較少并且使用壽命短；而國外的自力式安全閥的成本較高，投資太大，不容易被一般用戶接受。本實用新型的意義在于解決這方面的缺憾。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的氮封裝置存在的缺陷，而提供一種用于儲罐的氮封裝置，所要解決的技術(shù)問題是使氮封裝置的使用壽命長，降低成本，容易被一般用戶接受，從而更加適于實用。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種用于儲罐的氮封裝置，其特征在于包括：儲罐(1)、限流孔板旁路(2)、過濾器(3)、普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)、閥門定位器(5)、智能控制器(6)、智能壓力變送器(7)、內(nèi)浮頂頂部(8)、呼吸閥(9)、阻火器(10)、緊急泄壓人孔(11)；所述內(nèi)浮頂頂部(8)位于儲罐(1)內(nèi)的上部，而所述限流孔板旁路(2)、過濾器(3)、普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)、閥門定位器(5)、智能控制器(6)及智能壓力變送器(7)都設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部(8)之外；所述過濾器(3)設(shè)于氮氣入口(A)與普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)之間，而所述氮氣入口(A)通過導(dǎo)管與內(nèi)浮頂頂部(8)連接；所述限流孔板旁路(2)設(shè)置于過濾器(3)與內(nèi)浮頂頂部(8)之間；所述普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)位于限流孔板旁路(2)兩端之間；所述閥門定位器(5)分別連接普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)和智能控制器(6)；所述智能壓力變送器(7)分別連接智能控制器(6)和內(nèi)浮頂頂部(8)；所述呼吸閥(9)連接內(nèi)浮頂頂部(8)，而所述阻火器(10)設(shè)置于所述呼吸閥(9)的出口處；所述緊急泄壓人孔(11)設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部(8)上，并與內(nèi)浮頂頂部(8)連接。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
前述的用于儲罐的氮封裝置，其中所述智能控制器(6)的壓強不高于儲罐(1)的壓強上限2.0Kpa，不低于儲罐(1)的壓強低限-0.5Kpa。

前述的用于儲罐的氮封裝置，其中所述阻火器(10)的阻力降不大于0.3KPa。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本實用新型提出的一種如前述的用于儲罐的氮封裝置的使用方法，所述儲罐(1)內(nèi)的正常壓強為1.1KPa，其特征在于：a、當(dāng)所述儲罐(1)內(nèi)的壓強高于1.1KPa時，氮氣供氣管線調(diào)節(jié)閥(4)關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；b、當(dāng)所述儲罐(1)內(nèi)的壓強低于1.1KPa時，氮氣供氣管線調(diào)節(jié)閥(4)開啟，從氮氣入口(A)開始通入氮氣，保證儲罐(1)在正常運行過程中不吸進空氣，使儲罐(1)內(nèi)的介質(zhì)揮發(fā)部分與外界隔絕；c、當(dāng)壓力調(diào)節(jié)閥需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路(2)給所述儲罐(1)內(nèi)補充氮氣，當(dāng)所述儲罐(1)內(nèi)的壓強高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥(9)外排氮氣；當(dāng)所述儲罐(1)內(nèi)的壓強低至-0.2pa時，通過帶阻火器的呼吸閥(9)向所述儲罐的罐內(nèi)補充空氣，確保罐(1)內(nèi)壓強不低于儲罐(1)的設(shè)計壓強低限-0.5Kpa。d、當(dāng)需要使用限流孔板旁路(2)補充氮氣時，流量等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓強為0.5MPa。
較佳地，上述儲罐(1)是內(nèi)浮頂儲罐或者拱頂儲罐，該儲罐(1)的使用方法也適用于內(nèi)浮頂儲罐或者拱頂儲罐的使用方法。
借由上述技術(shù)方案，本實用新型至少具有下列優(yōu)點：
采用發(fā)明可以保證安全生產(chǎn)。由于采用了氮氣密封技術(shù)，儲罐內(nèi)氣體空間是易燃液體氣相蒸氣和氮氣的混合氣體，降低了易燃氣體的濃度，處于氣體爆炸極限范圍外，罐內(nèi)不具備發(fā)生燃燒爆炸條件并且防止物料揮發(fā)、被氧化，確保物料質(zhì)量安全；可降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟效益。由于氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，浮在蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時主要是呼出氮氣，吸氣時，氮氣會自動快速補入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效抑制易燃液體蒸發(fā)，從而大大降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟效益；同時采用PLC或DSC自動控制，無需操作人員，運行穩(wěn)定可靠，維護保養(yǎng)方便；使用核心部件為普通氣動調(diào)節(jié)閥，安裝及后期維護成本低、壽命長。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
附圖說明

圖1是本實用新型內(nèi)浮頂儲罐的流程示意圖。
【主要元件符號說明】
1：儲罐                        2：限流孔板旁路
3：過濾器                      4：普通氣動調(diào)節(jié)閥
5：閥門定位器                  6：智能控制器
7：智能壓力變送器              8：內(nèi)浮頂頂部
9：呼吸閥                      10：阻火器
11：緊急泄壓人孔               A：氮氣入口
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種用于儲罐的氮封裝置其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征、使用方法及其功效，詳細說明如后。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提出以下設(shè)計方法，以內(nèi)浮頂儲罐改造為例：
(一)封堵儲罐1罐壁(頂)的通氣口。
(二)核算罐頂呼吸閥9是否滿足設(shè)置氮封后的需求。
(三)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。
(四)儲罐1罐頂增加緊急泄壓人孔11接口。
(五)氮氣線上增加過濾器3。
(六)儲罐1罐頂設(shè)置智能壓力變送器7，將罐頂壓力指示連鎖到普通氣動調(diào)節(jié)閥4上，用普通氣動調(diào)節(jié)閥4控制氮氣的進氣量。
下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步描述。
圖1是本實用新型內(nèi)浮頂儲罐的流程示意圖。如圖1所示，在此僅以內(nèi)浮頂儲罐為例，而拱頂儲罐同此類似。
(一)每臺儲罐1上設(shè)置普通壓力控制閥組和限流孔板旁路2，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.1KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.1KPa時，氮氣供氣管線普通氣動調(diào)節(jié)閥4關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于1.1KPa時，氮氣供氣管線普通氣動調(diào)節(jié)閥4開啟，開始補充氮氣，保證儲罐1在正常運行過程中不吸進空氣，使儲罐內(nèi)介質(zhì)揮發(fā)部分與外界隔絕；當(dāng)普通氣動調(diào)節(jié)閥4需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路2給儲罐1內(nèi)補充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排(短時間連續(xù)補充氮氣)。
(二)當(dāng)普通氣動調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時關(guān)閉，造成儲罐1罐內(nèi)壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排；當(dāng)普通氣動調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時開啟時，造成儲罐1罐內(nèi)壓力降低至-0.2pa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9向罐內(nèi)補充空氣，確保儲罐1罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計壓力低限(-0.5Kpa)。
(三)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1上設(shè)置緊急泄放人孔11，所述緊急泄放人孔11定壓不應(yīng)高于儲罐1的設(shè)計壓力上限(2.0Kpa)，不應(yīng)低于儲罐1的設(shè)計壓力低限(-0.5Kpa)。
(四)當(dāng)需要使用限流孔板旁路2補充氮氣時，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。
(五)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10，以防止事故擴大。
(六)阻火器10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。緊急泄放人孔11說明：一般供氮氣壓力在3×105～10×105Pa之間罐頂呼吸閥9僅起安全作用，是在普通氣動調(diào)節(jié)閥4失靈，導(dǎo)致儲罐1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；緊急泄放人孔11安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致，一般緊急泄放人孔11的壓力設(shè)定點略大于普通氣動調(diào)節(jié)閥4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。
特別地，本實用新型不限于內(nèi)浮頂儲罐，本實用新型也適用于拱頂儲罐。

◆供氮裝置（氮封閥） 產(chǎn)品特點：

        氮封裝置（氮封閥）是由ZZDG型指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥（這里簡稱供氮閥）和ZZDX型自力式微壓調(diào)節(jié)閥（簡稱泄氮閥）兩大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開（罐頂未設(shè)呼吸閥，或呼吸閥故障打不開），將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開，向罐內(nèi)注氮氣。供氮閥閥前壓力在1.0Mpa以下，現(xiàn)場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只ZZYP型自力式壓力調(diào)節(jié)閥將壓力減至。1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。
氮封裝置（氮封閥）的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行。在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，如從100mm H20需調(diào)整到50mm H20，可通過調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲，改變彈簧的力，即可達到需要新設(shè)定的工藝值。泄氮閥的調(diào)整也是同理。呼吸閥設(shè)定值調(diào)整：在上述設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥的設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定置。
氮封閥主要零件材質(zhì)：

閥體：ZZDG、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12No2Ti

閥芯閥座：1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12No2Ti

膜片：丁腈橡膠增強滌綸織物

波紋管：1Cr18Ni9Ti

氮封閥的用途:

氮封閥的用途是將儲槽以氮封或者填充的方法覆蓋住，通常使用氣體將液治療體覆蓋。這是防止爆炸的保護措施。如果儲槽內(nèi)的內(nèi)容物容易揮發(fā)或有毒，氮封閥能預(yù)防工人受傷或是設(shè)備和環(huán)境受到損傷。當(dāng)內(nèi)容物是食品或者其他物質(zhì)，氮封閥能保護它，使它免于暴露在空氣或者濕氣中而使之受到氧化或者污染。多數(shù)情況下，桶槽氮封的氣體是純的干燥氮。氮封閥能使液體在桶槽內(nèi)轉(zhuǎn)移進出，或者借由熱能造成容量的改變而使內(nèi)部壓力改變，借此防止桶槽內(nèi)真空或者超過操作壓力。
綜上所述，普通壓力控制閥4的動力簡單，可用凈化空氣和弱電作為動力來源，節(jié)約投資成本；普通壓力控制閥4采用定值控制，設(shè)計值為1.1KPa，也可根據(jù)實際需求來設(shè)定普通壓力控制閥4的壓強值，使用簡單方便。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥