化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例

自力式微壓力控制系統，主要用于保持容量頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容量內物料與空氣直接按觸，防止物料揮發、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。該產品具有節能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。氮封閥被廣泛應用于石油、化工等行業。

■ 化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例結構與工作原理

    氮封裝置是由供氮裝置(見圖一)和泄氮裝置（見圖二)兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮裝置由反饋的壓開型微壓調節閥組成。氮氣壓力一般設為100mmH2O，通過氮封裝置精確控制。

    當儲罐進液閥開啟，向罐內添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當罐內壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣。使罐內壓力下降，降至泄氮壓力設定點時，泄氮裝置自動關閉。

    當儲罐出液閥開啟，用戶放料時，氣相部分容積增大，罐內壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內壓力上升，當罐內壓力上升至供氮裝置自動關閉。

■ 化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例供氮裝置工作原理

     氮封裝置結構(見圖四)，將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構(7)、介質在檢測元件上產生一個作用力與彈簧(8)、預緊力相平衡。當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯(6)打開，使閥前氣體經減壓閥(5)、節流閥(4)、進入主閥執行機構(3)上、下膜室，打開主閥閥芯(2)、向罐內充注氮氣；當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯(6)、由于主閥執行機構中彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。

 當儲罐出液閥開啟，放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內氮氣壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐注入氮氣，罐內氮氣壓力上升，當罐內壓力上升至供氮閥壓力設定值時，供氮閥自動關閉。

    當儲罐進液閥開啟，進料時，液面上降，氣相部份容積減小，罐內壓力升高，當高于泄氮閥壓力設定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，罐內氮氣壓力下降，降至泄氮閥壓力設定值時，泄氮閥自動關閉。

■ 化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例特點

·無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便，又節約能源，降低成本；
·氮封裝置供氮、泄氮壓力設定方便，可在連續生產的條件下進行；
·壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作靈敏，裝置工作平穩； 
·采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小，反應迅速，控制精度高；
·供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100：1，減壓效果好，控制精度高；
·為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥；
·呼吸閥僅起安全作用，避免了常規氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例規格與技術參數

注：表中數據為本公司標準配置，可按用戶要求另行選配

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例連接尺寸及標準

連接方式：法蘭 （標準型） 螺紋、焊接 （須用戶）

法蘭標準：PN16鋼制法蘭按GB/T9113.1 PN40鋼制法蘭按GB/T9113.2

密封面型式：PN16為突面（RF）； PN40為凹凸面，閥體為凹面；

法蘭端面距：GB12221-89

薄膜執行機構氣信號接口：內螺紋M16×1.5、M10X1、RC1/4

* 連接方式、閥體法蘭及法蘭端面距可按用戶的標準制造,如：ANSI、DIN、JIS等標準。

注：1、指揮器與主閥可分開安裝

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例選用說明：

    一般供氮壓力在300~800KPa左右，氮封設定壓力1KPa，泄氮壓力2KPa，呼吸閥呼氣壓力3KPa，吸氣壓力-300Pa。

    罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導致罐內壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作。

    泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑相近，但工況參數不一樣，需進選型計算再定。

    一般供氮閥選用ZZYVP-16B型指揮器閥，泄氮閥選用ZZVP-16K自力式微壓調節閥、呼吸閥采用阻火式。

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例安裝注意事項：

壓力調節閥利用介質自身的壓力操作執行機構，在執行機構內充滿介質，故合理的安裝方式將提高設定點的調節精度和增加閥門的使用壽命。

在安裝時取壓點的位置應離調壓閥有適當距離，大于6~10倍管道直徑。

建議安裝旁路以供定期檢修。

指揮器與主閥可分開安裝。

十二、化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例安裝、維護、調試

1、安裝（見圖三）

檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質，必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。

在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。

安裝場地應考慮到人員與設備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。

閥門應正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接承受介質壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25～+55℃場所使用。

為使自控系統失靈或檢修閥門時，仍能連續生產，應設置旁路閥（見圖三）。

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例維護：

清洗閥門：對清洗一般介質，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質，首先要了解其性質，在選用相應的清洗辦法。

閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用工具。

閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。

閥桿：表面損壞，必須換新。

壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。

易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據檢驗結果，決定是否更換，但膜片使用期一般2～3年。

閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試，并在這期間，可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。

化工儲罐氮封裝置保護系統應用案例調試：

    所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大，逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。

閥外體：要經常檢查閥體內壁的受腐蝕和磨損情況，特別是于用腐蝕介質和高壓差、空化作用等惡劣工藝條件下的閥門，必須保證其耐壓強度和耐腐、耐磨性能。

閥芯：因為閥芯起到調節和切斷流體的作用，是活動的節流元件，因此受介質的沖刷、腐蝕、顆粒的碰撞較為嚴重，在高壓差、空化情況下更易損壞，所以要檢查它的各部分是否破壞、磨損、腐蝕，是否要維修更換。

閥座：閥座接合面是保證閥門關閉的關鍵，它受腐蝕的情況比較嚴重。而且由于介質的滲透，使固定閥座的螺紋內表面常常受到腐蝕而松動，要特別檢查這一部位。

閥桿：要檢查閥桿與閥芯、推桿的連接有無松動，是否產生過大的變形、裂紋和腐蝕。

填料：檢查填料是否老化、缺油、變質，填料是否壓緊。

執行及O型圈：檢查這些易損零件是否老化損壞。