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化工儲罐氮封裝置安裝維護

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詳細介紹

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之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準,現在介紹化工儲罐氮封裝置安裝維護 氮封閥裝置的組成及生產特點        

氮封閥裝置是自力式調節閥的一種,自力式調節閥根據應用介質的不同,有很多種,有空氣的,氮氣的,蒸汽的,液體的, 儲罐頂一般會裝有呼吸閥,有毒介質儲罐當達到液面穩定時,罐頂的壓力等于介質于該溫度下的蒸汽壓,當呼吸閥呼出的時候,有毒介質會排到罐外面,容易造成人員中毒,為了避免有毒介質揮發,需要在罐頂液面上保持一定壓力,以避免有毒介質揮發然后排空,一般用氮氣來保持這種壓力,這就叫氮封。調壓閥無需外加能源,利用被調介質自身能量為動力源。自動控制閥門介質流量,使閥后壓力保持恒定的壓力穩定裝置。現已廣泛應用于連續送氣的天然氣采輸,城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業生產部門。

 

 儀表數據表
INSTRUMENT DATASHEET
圖  號
FILE NO.
 
氮封閥設計階段
PHASE
施工圖
設計項目
UNIT
碳納米管SELF-OPERATED N2 SEAL REGULATOR版次
REV
0 
位號 TAG NO.PRV-0101PRV-0102 
用途 SERVICE氮氣緩沖罐入口自力式調節閥催化劑罐入口自力式調節閥 
管道編號 LINE NO.N0102-25-B2RF1N0104-15-B2RF1 
管道材質 PIPE MATERIAL2020 
操作條件 OPERATING CONDITIONS
工藝介質 PROCESS FLUID氮氣氮氣 
溫度  TEMPERATURE ℃2525 
閥前壓力 UPSTREAM PRESSURE MPa (G)0.60.6 
閥后壓力DOWNSTREAM PRESSURE MPa(G)0.20.1 
zui大差壓 MAX. DIFF. PRESSURE kPa   
設定壓力 SP. PRESSURE kPa   
壓力調節范圍 PRESS.CTRL RANGE kPa   
流量 FLOW氣體GAS  Nm3/hzui大 MAX.   
蒸汽VAPOR  kg/h正常 NOR.   
液體LIQUID  m3/hzui小 MIN.   
操作密度 DENSITY AT OPER.  kg/m3   
動力粘度 DYNAMIC VISCOSITY  mPa.S   
壓縮系數 COMPRESS FACTOR   
計算Cv值 CACULATION Cv   
選擇Cv值 SELECTED Cv   
閥門規格 VALVE SPECIFICATION
閥門類型 VALVE TYPE   
取壓方式 PRESSURE TAKING MODE   
公稱通徑 NOMINAL DIAMETER (mm)DN25DN15 
閥體材質 BODY MATERIALWCBWCB 
閥芯材質 TRIM MATERIAL304304 
泄漏等級 LEAKAGE CLASS 
法蘭標準及等級 FLANGE STD. & RATINGHG/T20592-2009 PN16HG/T20592-2009 PN16 
法蘭尺寸及密封面FLANGE SIZE & FACINGDN25 RFDN15 RF 
附件 ACCESSORIES 

    化工儲罐氮封裝置安裝維護閥特點:控制精度高,可比一般ZZY型直接操作型調壓閥高一倍左右。調節壓差比大(如閥前0.8MPa、閥后0.001MPa)特別適合微壓氣體控制。
    壓力設定在指揮器上實現,因而方便、快捷、省力省時可在運行狀態下連續設定。
零件資料:
閥體、閥蓋:HT200、ZG230~450 ZG1Cr18Ni9Ti
閥芯、閥座:1Cr18Ni9Ti 司太萊合金堆焊
填料:聚四氟乙烯
推桿、襯套:2Cr13

1、主閥
2、主閥閥芯
3、主閥執行機構
4、節流閥
5、減壓閥
6、指揮器閥芯 
7、檢測機構
8、預設彈簧
9、指揮器  
    閥門生產的氮封閥、氮封裝置是自主開發、研制的一套自力式微壓力控制系統,只有用于保持容器頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定,以避免容器內物料與空氣直接接觸,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。廣泛應用于石油、化工等行業。  

閥門生產的氮封閥、氮封裝置的特點:    

1、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.      

2、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.    

3、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.    

4、采用無填料設計,閥桿所受摩擦力小,反應迅速,控制精度高.    

5、 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.  

   

儀表閥門專業從事調節閥設計、生產銷售的高新技術企業。主導產品有自力式調節閥系列、氣動切斷閥系列、氣動調節閥系列、電動調節閥系列、氮封閥系列等。 氮封閥裝置由供氮裝置和泄氮裝置兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮裝置由內反饋的壓開型微壓調節閥組成。氮氣壓力一般設為100mm日20,通過氮封裝置控制。      

上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥當儲罐進液閥開啟.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,降至泄氮裝置壓力設定點時,泄氮裝置自動關閉。當儲罐出液閥開啟,用戶放料時,液面下降,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。氮封閥裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥裝置由快速泄放閥及微壓調節閥兩大部分組成,快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。  儲罐內壓力升高至設定壓力時,快速泄放閥迅速開啟,將罐內多余壓力泄放。微壓調節閥在儲罐內壓力降低時,開啟閥門,向罐內充注氮氣。因微壓調節閥必須使用在壓力為 0.1Mpa 壓力以下,現場壓力較高,必須安裝壓力調節閥將壓力調節閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa,壓力可按分段設定,從0.5Kpa至66Kpa以下,介質溫度溫度l80℃。  

   

氮封閥裝置的供(泄)氮壓力設定方便,且可在連續生產的條件下進行;氮氣壓力設定范圍廣,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值達132倍,壓力檢測膜片有效面積大,設定彈簧剛度小,動作極靈敏。      

供氮壓力調整:在微壓調節閥壓力調節范圍內選定一設定值如1Kpa(100mm.w.c),通過調節調整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮(拉伸)量來達到;  在煉油或石油化工廠中,存放著各種油品或石化產品。儲罐大都建造在室外,為使這些油品或產品不與空氣中的氧氣接觸,常采用罐頂充氮氣法,使之與外界隔絕。
氮封閥的作用就是要當儲罐液面下降壓力降低時,向罐內補充氮氣,當儲罐液面上升壓力增加時,停止補充氮氣,同時被壓縮的氮氣從呼吸閥適量排出,從而始終保持罐內的氮氣壓力微量正壓(壓力一般在400~1000Pa之間)。只有這樣才能做到既隔絕空氣,又保證儲罐不變形。


氮封閥的工作原理
如圖1所示,當氮封閥關閉時,主閥的活塞是在一個密封室內,當儲罐壓力等于或大于設定的壓力時,膜片就被向上頂起,氣導閥在彈簧的作用下向上移動,把氣導閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關閉了控制氣的進口,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死。
如圖2所示,氮封閥打開時,當儲罐壓力稍微低于設定壓力時,膜片因為感應壓力下降而向下移動,推動氣導閥打開,氮氣經過孔板、氣導閥的出口進入儲罐,使儲罐內的壓力增加,同時氣導閥的特殊閥芯室的壓力下降,氮氣通過內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,所以當儲罐壓力稍微低于設定點時,特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小,主閥仍然保持關閉,氮氣只從氣導閥進入儲罐。

P1S1=P2S2 + F + G
式中:P1- 主閥入口壓力;P2- 主閥閥芯室壓力;S1- 主閥閥座孔面積;S2- 主閥閥芯活塞面積;F- 彈簧彈力;G- 主閥重量。
當儲罐壓力下降較大時,由于流過氣導閥的氮氣量增加,主閥閥芯室壓力繼續下降,當P1=P2•S2/S1+ F/S1+ G/S1時,主閥打開,氦氣大量流人儲罐,壓力迅速升高。在診斷壓力口,安裝診斷壓力表,測量主閥閥芯室壓力,然后將該壓力同氮氣總管壓力比較,便可知氣導閥和主閥的運行情況。


故障分析及處理
(1)某大芳烴裝置開車初期,發現24臺氮封閥工作都不正常。拆閥檢查,發現氮封閥的氣導閥、主閥和兩個閥芯室內壁等沾了一層厚厚的污垢,經過擦拭,涂潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發現了一些焊渣導致開車后管道內的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內,使主閥不能回到閥座上。
(2)導壓管堵塞。如果導壓管堵塞,氮封閥沒有反饋信號,也會造成氮氣不停地向罐內補充,按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
(3)彈簧彈力變小。如果氣導閥、主閥和兩個閥芯室不臟,而且導壓管也未堵塞,應檢查氣導閥下面小彈簧的彈力,若彈力減小,會使氮封閥不停地補氣。可以將彈簧拉長,增加其彈力。
(4)密封圈損壞。氣導閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經常受到閥座的沖擊,導致密封圈磨損或斷裂,起不到密封作用,更換密封圈即可。

(5)控制氣入口與氣導閥出口裝反。這屬于產品質量問題。結合氮封閥的工作原理圖,即可作出判斷。    泄氮壓力調整:在快速泄放閥在的壓力控制器部分,通過調整座3,改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設定值應遠離供氮壓力值,如2Kpa(200mm.w.c),呼吸閥高定值調整:在上述兩設定值調整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設定值應大于泄壓設定值。與本文相關的產品有不銹鋼波紋管密封安全閥

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