上海申弘閥門有限公司
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1. 化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求選用要點概覽
調(diào)節(jié)閥作為工業(yè)自動化過程控制的核心元件，負責根據(jù)調(diào)節(jié)控制單元的信號，通過動力操作來調(diào)控介質流量、壓力、溫度和液位等關鍵參數(shù)。這類閥門通常由執(zhí)行機構和閥門本體構成，其類型多樣，包括直行程和角行程調(diào)節(jié)閥，以及自力式壓力調(diào)節(jié)閥、氮封閥、自力式微壓調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥和電動調(diào)節(jié)閥等。此外，根據(jù)其功能和特性，調(diào)節(jié)閥還可分為線性特性、等百分比特性及拋物線特性三類。其應用廣泛，涵蓋空氣、水、蒸汽等多種介質，甚至適用于腐蝕性介質、泥漿和油品等特殊場合。
氮封裝置，主要被安置在儲罐的頂部，其核心作用是 維持儲罐內(nèi)的微正壓狀態(tài)，從而減少物料的揮發(fā)并確保運行安全。通過精密的控制機制，該系統(tǒng)能將罐內(nèi)氣相空間的壓力穩(wěn)定在0.2-0.5kPa范圍內(nèi)。一旦氣相空間壓力超過0.5kPa，氮封閥會迅速關閉，切斷氮氣供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會自動開啟，開始補充氮氣。這樣的設計確保了儲罐在持續(xù)運行過程中不會吸入外界空氣，從而有效防止爆炸性氣體的形成。此外， 氮氣純度需達到99.96%以上，壓力控制在0.5~0.6 MPa范圍內(nèi)。
02化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求儲罐氮封的設置要求
在確定是否需要設置氮封設施及氮封閥時，需 符合如SH/T3007等標準。根據(jù)SH/T3007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》第4.2.5條規(guī)定，對于其他甲B、乙A類液體化工品，若存在特殊儲存需求，可選用固定頂儲罐、低壓儲罐和容量小于或等于100m3的臥式儲罐，但必須采取以下措施之一：設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，以密閉方式收集并處理罐內(nèi)排出的氣體；或者控制儲存溫度低于閃點5℃及以下。同時，第4.2.10條還規(guī)定，儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的容量不應超過10000m3，并應設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)。
根據(jù)《石油化工儲運罐區(qū)VOCs治理項目指導意見》， 特定儲罐必須進行氣體收集和密封保護，如甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐等，因為這些儲罐的排放氣中含較高濃度油氣和硫化物。
此外，還有許多其他場合也需要設置儲罐氮封，例如防止儲罐揮發(fā)性有毒或可燃氣體泄放到罐外危害安全，或防止儲罐內(nèi)物料與氧接觸發(fā)生氧化或化學反應等。
03化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求儲罐氮封工藝流程
在每臺儲罐上都會 設置先導式氮封閥組和限流孔板旁路，以維持罐內(nèi)氣相空間壓力在0.2 ~0.5kPa范圍內(nèi)。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥會關閉，停止氮氣供應；而當壓力低于0.2kPa時，氮封閥會開啟，開始補充氮氣。當?shù)忾y需要檢修或出現(xiàn)故障時，可以利用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補充氮氣。
若氮封閥因故障無法及時關閉，導致 罐內(nèi)壓力超過1.5kPa，將通過帶阻火器的呼吸閥進行外排；而若氮封閥無法及時開啟，致使罐內(nèi)壓力降至-0.3kPa以下，同樣會通過該呼吸閥向罐內(nèi)補充空氣，從而確保罐內(nèi)壓力不低于設計壓力低限（-0.5kPa）。此外，為了在氮封儲罐發(fā)生事故時能夠安全排放，必須在儲罐上配備緊急泄放閥，并確保其定壓不超過儲罐的設計壓力上限，即2.0kPa。
在進行氮氣補充時，若采用限流孔板旁路，應確保流量與油品出罐流量相當，同時，氮氣管道的規(guī)格為DN50mm，操作壓力維持在0.5MPa。若儲罐間通過氣相管道相連通，則每臺儲罐的氣相出口都應配備阻火器，以遏制事故的進一步發(fā)展。阻火器的選用 必須符合安全標準，其阻力降不得超過0.3kPa。
022. 化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求選用時需細心考量的要點
2.1 ? 選用調(diào)整性能的要點
在選用調(diào)節(jié)閥的過程中，我們需綜合考慮多個關鍵因素。首先，要明確閥門的類型和特性，以確保其能夠滿足特定的工藝需求。其次，需要關注閥門的材質，以確保其能夠適應介質特性，如耐腐蝕性、耐磨性等。此外，閥門的尺寸、操作方式和動力來源也是選用時需要考慮的重要因素。同時，我們還需仔細評估供應商的信譽、產(chǎn)品質量以及售后服務等綜合因素，以確保選購到性能穩(wěn)定、操作可靠的調(diào)節(jié)閥。通過這些細致的考量，我們能夠更好地選用到適合的調(diào)節(jié)閥，為工業(yè)自動化過程控制提供有力支持。
2.2 ? 氮封閥的選擇注意
1、氮封閥的選取不能僅憑接管管徑來定。閥門的調(diào)節(jié)性能并非與接管流速或管徑直接相關，而是取決于水的阻力和流量。在系統(tǒng)設備既定的情況下，理論上只存在一種該系統(tǒng)的理想口徑，而非多種選擇。
2.3 ? 調(diào)節(jié)閥口徑選擇建議
選擇過小的調(diào)節(jié)閥口徑不利于系統(tǒng)運行。小口徑閥門會增大系統(tǒng)阻力，甚至可能出現(xiàn)在閥門開啟時，系統(tǒng)仍無法達到預設容量，導致嚴重后果。此外，小口徑閥門需要系統(tǒng)提供更大的壓差以維持流量，這不僅加重了泵的負擔，還可能損害閥門，嚴重影響其使用壽命。
選擇過大的調(diào)節(jié)閥口徑同樣不可取。大口徑閥門不僅增加工程成本，還可能導致閥門經(jīng)常在低百分比范圍內(nèi)運行。這將降低調(diào)節(jié)精度，損害控制性能，并可能使系統(tǒng)遭受沖擊和振蕩。
2.4 ? 系統(tǒng)控制品質的保障
為確保系統(tǒng)控制品質，建議選擇在系統(tǒng)允許范圍內(nèi)能產(chǎn)生較大壓力降的閥門口徑。這樣可以使閥門在運轉過程中的壓力降變化值最小。閥門全開狀態(tài)下的壓力降占全泵壓的百分比越高，閥門的安裝特性就越接近其內(nèi)在特性。
在控制系統(tǒng)中，應盡可能使調(diào)節(jié)閥在恒定的壓力降條件下工作。因為閥門的匹配盤管依賴于其內(nèi)在特性和流量因子，而這些參數(shù)都受到恒定閥門壓力降的影響。
033.化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求的應用
3.1 ? 氮封閥組件與功能
氮封閥氮氣保護系統(tǒng)裝置由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三個部分組成。其中，供氮閥包含指揮器和主閥；泄氮閥則采用內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥，其氮氣壓力通常設定為100mmH2O，通過精確控制實現(xiàn)氮封效果。當儲罐進液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升會導致氣相部分容積減小、壓力升高。一旦罐內(nèi)壓力超過ZZVP-16K泄氮閥的設定值，泄氮閥便會打開釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降。當壓力降至泄氮閥的設定點時，閥門將自動關閉。
當儲罐的出液閥被打開，用戶開始放料時，液面會逐漸下降，這導致氣相部分的容積擴大，進而使罐內(nèi)的壓力逐漸降低。此時，ZZYVP-16B供氮閥會自動啟動，向儲罐內(nèi)注入氮氣，目的是使罐內(nèi)的壓力回升。當壓力達到供氮閥所設定的壓力點時，閥門將自動關閉，以維持罐內(nèi)的穩(wěn)定壓力。
氮封裝置，作為儲罐頂部的重要設施，旨在維持儲罐的微正壓狀態(tài)，從而有效隔離罐內(nèi)物料與外界環(huán)境的接觸。這一系統(tǒng)通過精準控制， 不僅減少了物料的揮發(fā)和浪費，還有助于保護儲罐的安全運行。在儲罐上配備氮封系統(tǒng)后，其氣相空間壓力將被維持在0.2-0.5kPa的范圍內(nèi)。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥會自動關閉，停止氮氣的供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會開啟，及時補充氮氣，確保儲罐在運行過程中始終不會吸入空氣，進而防止了爆炸性氣體的形成。此外，為確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，所使用的氮氣純度應不低于99.96%，且氮氣壓力宜控制在0.5~0.6MPa的范圍內(nèi)。
? 氮封裝置功能
氮封裝置能夠維持儲罐的微正壓狀態(tài)，通過這一特點，有效隔離罐內(nèi)物料與外界環(huán)境的接觸，從而減少物料的揮發(fā)和浪費。裝置的核心在于防止爆炸性氣體的形成，因此確保氮氣的高純度和合適壓力是很重要的。氮氣純度應不低于99.96%，且氮氣壓力宜控制在0.5~0.6MPa的范圍內(nèi)，以便可靠地維持微正壓環(huán)境。
02儲罐氮封的設置要求
在設置儲罐氮封時，需遵循一定的規(guī)范和標準。具體而言，是否配備氮封設施及氮封閥，可參考以下規(guī)定進行決策。
? 氮封設備決策
1）根據(jù)SH/T3007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》的相關規(guī)定，對于其他甲B、乙A類液體化工品，若存在特殊儲存需求，可選擇使用固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不超過100m3的臥式儲罐。但必須采取以下措施之一：一是 設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，以密閉方式收集并處理罐內(nèi)排出的氣體；二是將儲存溫度控制在閃點以下5℃或更低。此外，該規(guī)范還明確指出，儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的容量不應超過10000m3，并同樣需要設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)。
2）依據(jù)《 石油化工儲運罐區(qū)VOCs治理項目指導意見》，甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐以及排放氣中含有高濃度油氣和硫化物等需治理的儲罐，都應配備氮氣密封系統(tǒng)。
3）此外，還有多種場合需要采用儲罐氮封工藝，例如防止儲罐揮發(fā)有毒或可燃氣體外泄、防止儲罐內(nèi)物料與氧氣接觸發(fā)生氧化或化學反應等。
? 化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求氮封工藝流程
在工藝流程上，每臺儲罐都設置了先導式氮封閥組和限流孔板旁路。在正常情況下，氮封閥組會維持罐內(nèi)氣相空間的壓力在0.2至0.5kPa的范圍內(nèi)。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥會自動關閉，停止供應氮氣；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會開啟，補充氮氣。當?shù)忾y需要維修或出現(xiàn)故障時，可以通過限流孔板旁路向儲罐內(nèi)補充氮氣。如果壓力升高至1.5kPa以上，則通過帶阻火器的呼吸閥進行外排（短時間連續(xù)補充氮氣）。
② 在氮封閥出現(xiàn)故障無法及時關閉的情況下，罐內(nèi)壓力可能超過1.5kPa，此時，帶阻火器的呼吸閥將進行外排以釋放壓力。同樣，若氮封閥因故障未能及時開啟，導致罐內(nèi)壓力降至-0.3kPa以下，呼吸閥將通過補充空氣的方式，確保罐內(nèi)壓力不低于設計壓力低限-0.5kPa，從而維持儲罐的正常運行。
③ 為了保障氮封儲罐在事故情況下的安全排放，必須在儲罐上配備緊急泄放閥，并且其定壓值不得超過儲罐的設計壓力上限，即2.0kPa。
④ 在需要利用限流孔板旁路為氮封儲罐補充氮氣時，應確保流量與油品出罐流量相當，同時，氮氣管道的規(guī)格為DN50mm，且氮氣的操作壓力維持在0.5MPa。
⑤ 若儲罐間通過氣相連通管道相連，則每臺儲罐的氣相出口管道都必須設置阻火器，以避免事故的進一步蔓延。
⑥ 所選用的阻火器必須滿足安全性能要求，且其阻力降不得超過0.3kPa。
接下來，我們來看氮封系統(tǒng)的示意流程圖。
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求
自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，自力式氮封閥是一種無須外來能源，以彈簧為動力核心利用被調(diào)介質自身的壓力來控制閥芯位置變化，達到自動調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV自力式微壓調(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。
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求工作原理
儲罐內(nèi)壓力升高至設定壓力時，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，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質溫度溫度≤80℃。
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求性能特點
1、無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)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(xù)經(jīng)營的條件下進行。
3、壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
4、采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小、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。
6、氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達高；
7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作極靈敏。
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求主要技術參數(shù)
| 公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
| 閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| 額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被調(diào)介質溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快開型 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
| 閥蓋形式 | 標準型 (整體式) | |||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
| 閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
| 流量特性 | 直線性 | |||||||||||
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求主要外形尺寸
| 公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 |
| H | 52.5 | 57.5 | 75 | 75 | 85.5 | 92.5 | 100 | 110 | 142.5 | 158 |
| H1 | 330 | 330 | 350 | 350 | 360 | 430 | 440 | 450 | 520 | 650 |
| A | 310 | 400 | ||||||||
在化工行業(yè)中，氮封主要應用于對易氧化、易變質、易揮發(fā)等化學物質的保護，以延長其保質期并確保其質量和安全。
自力式氮封閥的工作原理主要依賴于其內(nèi)部的壓力感應元件。這些敏感元件，如膜片或波紋管，能夠實時監(jiān)測儲罐內(nèi)的壓力變化。當罐內(nèi)壓力低于預設的安全范圍時，閥門會自動開啟，補充適量的氮氣以維持微正壓狀態(tài)。而當壓力超過設定上，閥門則會自動關閉或通過泄壓閥釋放多余壓力，確保儲罐的安全運行。
02化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求安裝與操作
▍ 安裝步驟
首先，將自力式氮封閥垂直安裝在儲罐頂部的氮氣管線上，并確保閥體箭頭的方向與氮氣的流向保持一致。同時，應避免將其置于振動、高溫或腐蝕性環(huán)境中。接下來，進行管路連接，將進口端與氮氣源相連，并確保經(jīng)過過濾和減壓，以保證氣源的清潔和干燥。出口端則應連接至儲罐的氣相空間。最后，可根據(jù)需要選擇安裝輔助儀表，例如在閥前安裝壓力表以便觀察氮氣壓力，或者并聯(lián)安裝呼吸閥或泄壓閥以實現(xiàn)超壓保護。
▍ 操作與調(diào)試
初始檢查
首先，要確認管路連接處無泄漏現(xiàn)象，并確保閥門處于關閉狀態(tài)，為接下來的調(diào)試做好準備。
檢查氮氣源壓力
接下來，需要檢查氮氣源的壓力是否高于設定值，通常要求高出0.1~0.2MPa，以保證閥門的正常運行。
設定壓力
通過旋動調(diào)節(jié)螺釘（或手輪），調(diào)整彈簧預緊力至所需的設定壓力。具體操作時，可以參考閥門銘牌或說明書中的指導。
緩慢開啟氮氣源
在完成設定壓力后，應緩慢開啟氮氣源，并密切觀察壓力表的變化。閥門應在設定的壓力點自動啟閉，這是驗證設定是否成功的重要步驟。
測試運行
最后，通過模擬壓力變化的情況，如微開罐頂放空閥，來驗證閥門是否能夠及時、準確地響應壓力變化。
03化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求維護與故障處理
▍ 定期維護
每月，應檢查閥門的動作是否保持靈活，并清除膜片或波紋管上的雜質，以確保其正常工作。此外，每半年還需校驗設定的壓力值，并仔細檢查密封件是否出現(xiàn)老化跡象。
▍ 常見故障及處理措施
若閥門出現(xiàn)不動作的情況，應首先檢查膜片是否破損，彈簧是否卡澀，以及氣源是否暢通。若存在泄漏問題，可嘗試更換閥座密封件或緊固連接螺栓來解決。而若壓力波動過大，則需檢查設定的壓力值是否合理，或管路是否存在堵塞情況。
04化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求使用須知與示例參數(shù)
▍ 使用須知
在使用過程中，需確保氮氣的純度達到99.9%或以上，以避免因油、水或顆粒物雜質的存在而影響閥門的正常工作。同時，應避免在閥門處于關閉狀態(tài)時長時間施加壓力，以防膜片因此受損。此外，若介質為易燃易爆物質，則必須選用防爆型的氮封閥以確保安全。
▍ 示例參數(shù)
設定壓力范圍：0.5~5kPa（可靈活調(diào)整）
適用溫度：-20℃至+80℃
接口尺寸：DN25至DN50（根據(jù)儲罐實際容量選定）
若需更詳盡的型號參數(shù)或安裝圖紙，請?zhí)峁┧x用閥門的品牌及具體工作狀況，以便我們?yōu)槟峁└鼘I(yè)的分析。
化工儲運罐區(qū)VOCs氮封閥組設置要求以下是氮封設計的一般步驟：
1. 確定氮氣純度和壓力要求。根據(jù)化學物質的特性和保護要求，確定所需的氮氣純度和壓力范圍。通常情況下，需要使用高純度（99.999%以上）的氮氣，并控制壓力在0.1~0.5MPa之間。
2.選擇合適的裝置和設備。根據(jù)氮封的應用要求和化學物質的特性，選擇合適的氮氣凈化裝置、氮氣發(fā)生器以及包裝設備等
3. 進行氮氣凈化。在使用氮氣前，需要對其進行凈化處理，以降低其水分、油脂、雜質等對化學物質影響，并保證氮氣純度達到要求。
4. 進行氮封處理。在將化學物質裝入包裝材料中后，將其放置于氮封處理設備中，通過氮氣的置換作用，將包裝內(nèi)氧氣含量降至一定水平，以延長化學物質的保質期
5. 安全措施。在進行氮封過程中，需要嚴格控制氮氣的流量和壓力，避免產(chǎn)生爆炸或其他安全隱患。
6. 檢測驗證。對氮封后的化學物質進行質量檢測和驗證，確保其達到設定的保護效果和質量要求。需要注意的是，化工行業(yè)的氮封設計需要根據(jù)具體化學物質和應用需求進行細致的考慮和實踐，以確保氮封效果和安全性。
