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氮封閥在石化儲罐作用
點擊次數:2488 更新時間:2017-06-26 返回

                        氮封閥在石化儲罐作用

                         上海申弘閥門有限公司

之前介紹萬溯化學擴建自立式減壓閥,現在介紹氮封閥在石化儲罐作用氮封閥的用途 
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。
 防止儲罐等容器出現過壓或負壓的zui簡單方法是在容器頂部設置開口。此種情況下,再向容器內注入產品時,任何的多余空氣或氣體可自由離開容器;相反當產品排出時,空氣可流入容器內。此類系統還可因溫度波動而使容器出現“透氣”現象,這通常會導致容器的體積發生巨大變化。

然而此方法并不適用于所有產品。進入儲罐內的空氣可能會污染產品,尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時,爆炸性氣體(或空氣)會在產品上方形成。此外,還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況,因此需要將儲罐密封。然而,需要將儲罐存放在常壓條件下,從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓,更為重要的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤其無法承受罐內的低壓狀況。

氣封系統可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現這一結果的方法之一是連續充入惰性氣體,這是一種相對簡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。

氮封閥在石化儲罐作用

較為*做法是基于壓力的氣封工藝。一般來說,此類氣封系統由下列組件構成:

• 在任何時候需要時允許惰性氣體進入儲罐的氣封裝置或調節器;

• 允許頂部空間氣體流出儲罐的放氣閥、通風裝置閥或蒸氣回收閥。

• 用于防止儲罐出現過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥(后者可導致儲罐內爆,這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高)

• 連接管與惰性氣體氣源

上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥在該應用當中,通氣閥會在頂部空間體積變小時打開,從而將頂部空間氣體排出儲罐。當將產品泵抽出儲罐或者溫度下降時,供氮閥將會打開,并向儲罐頂部空間充氮,避免壓力不足。保持恒定表壓可確??諝庖约把鯕獠粫M入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續通氣。因此自力式壓力調節閥在這里是非常適用的一種閥門。因為目前常用的惰性氣體是氮氣,因此這種自力式壓力調節閥常常俗稱為“氮封閥”,而整套系統也被稱之為“氮封裝置”,這套氣封原理稱之為“氮封原理”或者“氮封工藝”。


工作原理
氮封閥無需外加能源,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。閥門自己內部通過閥芯、膜片、彈簧等機械元件的互相作用來穩定出口處P2的壓力。
工作過程:當入口P1的壓力升高時,出口P2壓力會有隨之升高的趨勢,P2壓力的微笑升高會透過膜片作用到下面大的氣室里,在大膜片的放大作用下,彈簧會被壓縮,則與彈簧相連的閥芯會向減小閥門開度的方向運動,這樣就減少了流量和出口壓力P2,從而達到了出口P2穩壓的目的;反之亦然。
氮封閥是的毫巴級調壓閥,相對于出口壓力大的壓力調節閥它的膜片會大的多,拿德國Mankenberg的減壓閥DM762為例,762的膜片直徑范圍從220mm到500mm,出口穩壓的范圍相應的由0.015-0.030bar到0.1-0.52bar至0.002-0.003bar到0.012-0.07bar,可見膜片越大出口壓力實現的穩壓值越小。
一般氮封閥都有控制管和泄漏管??刂乒芸梢蕴岣唛y門的靈敏度,而泄漏管是預防膜片破裂后介質泄漏到彈簧空間內,泄漏管可以將介質送回合適的儲存空間而不是排入空氣。
另外當通徑大、流量大時可以采用先導式組合氮封閥,一般用在大型儲罐上。先導式氮封閥是由溢流閥、毫巴減壓閥、過濾器和截止閥等組合而成的。這里還是以德國Mankenberg公司生產的RP840先導式氮封閥為例說明。
RP840是由一個溢流閥DV5.1、一個減壓閥DM762、2個節流閥和一個過濾除塵器組成。
DV5.1可以保證罐內一個背壓,當罐內氮氣減少壓力下降時,DM762向罐內補充氮氣;當罐內液面上升,氮氣被壓縮壓力增大時,DV5.1會在設定的安全壓力點向外泄放氮氣,但是會保證罐內一個背壓,罐內壓力達到設定點以下DV5.1就會關閉。


 常見故障分析及處理
(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??梢詫椈衫L,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。與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理

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