反應釜氮封閥門選型 反應釜氮封與罐區氮封的選擇 反應釜氮封閥門選型 反應釜氮封系統閥門

反應釜氮封閥門選型氮封應用
一.作用
隨著經濟﹑技術的發展，社會對安全與環保意識，也成為生活﹑生產中非常重要的環節。隨技術的發展，氮封得到了良好的應用。氮封主要是利用氮氣的惰性來隔絕物質與氧氣的接觸及降低可爆氣體的濃度。
二.分類
在使用氮封時，應注意選擇合適的氮封系統。目前主要有兩大類，分別是：罐用型（ZZDG-氮封裝置）/釜用型（QTGF-DQ-II輕風固封系統）兩者皆是氮封系統，但使用環境不同，所到達的效果也有著較大的差異。在儲罐上設置氮封系統，維持罐內氣相空間壓力在1.2KPa左右，當氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體。

 儲罐氮封系

2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設置氮封后的需求。呼吸閥的數量及規格按照《石油化工儲運系統罐區設計規范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應考慮氮封閥不能關閉時的進氣量等因素。  

3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準確性，兩開口之間的距離不宜小于1m。 

4）量油孔應加導向管，確保量油作業時不影響氮封壓力。 

2    5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

2.工藝流程  

1）在每臺儲罐上設置先導式氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內氣相空間壓力在1.2KPa左右，當氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣；當氮封閥需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內補充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排（短時間連續補充氮氣）。  

2）當氮封閥事故失靈不能及時關閉，造成罐內壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當氮封閥事故失靈不能及時開啟時，造成罐內壓力降低至-0.3Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內補充空氣，確保罐內壓力不低于儲罐的設計壓力低限（-0.5Kpa）。  

3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0Kpa）。  

4）當需要使用限流孔板旁路補充氮氣時，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。  

5）若在相同油品儲罐之間設置有氣相聯通管道，每臺儲罐出口均應設置阻火器，以防止事故擴大。

 6）阻火器應選用安全性能滿足要求的產品，且阻力降不應大于0.3KPa。 
三. 區分
如何區分氮封系統，如何正確選擇的氮封效果，成了許多使用方，比較困擾的問題。以下是兩款氮封的大致原理：示圖1.罐用型（ZZDG-氮封裝置） 示圖2.釜用型（QTGF-DQ-II輕風固封系統）氮封閥無需外加能源，利用被調介質自身能量為動力源。使閥后壓力保持恒定的壓力穩定裝置。

現已廣泛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。該閥特點：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。

（1）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。

（2）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。

自力式氮封閥ZZDQ 氮封裝置，由控制閥門、執行器、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。

供氮裝置，將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構，介質在檢測元件上產生一個作用力與與彈簧、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，打開，使閥前氣體經減壓閥，節流閥、進入主閥執行機構上、下膜室，打開主閥閥芯，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、由于主閥執行機構中的彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。

泄氮裝置，該裝置采用內反饋結構，介質直接經閥蓋進入檢測機構，介質在檢測元件上產生一個作用力與預設彈簧預緊力相平衡。當罐內壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內壓力降至泄氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。

示圖1.罐用型示圖解釋：系統名為:ZZDG-氮封裝置該裝置為氮封系統中罐用型，由供氮閥，呼吸閥，泄氮閥組成。1.供氮閥在使用中主要起供氮穩壓作用，圖中已解釋閥門在不低于設定壓力值時，閥門不再開啟，處關閉狀態。使用物料時，液位下降，罐內壓力下降，供氮閥才會開啟。2.泄氮閥的作用類似于安全閥，主要負責罐內超壓的排放。排放量，一般為增壓流量。增壓流量越大，閥門開度越大。反之就越小。正常泄壓情況，都為物料泵補充物料或環境溫度導致罐內壓力升高。3.呼吸閥是基于供﹑泄兩者之間的補充閥門。呼吸壓力設定值高于供﹑泄閥門。通常只在供氮閥或泄氮閥故障時，防止罐內壓力超高﹑超低導致物料罐變形。

示圖2.釜用型示圖解釋：系統名為: QTGF-DQ-II輕風固封系統以上示圖為氮封系統中釜用型，由固封單元，取壓器，定壓器，泄壓閥等組成。

1.固封單元在使用中主要負責供氮﹑穩壓作用。圖中已解釋閥門在不低于設定壓力值時，閥門不再開啟，處關閉狀態。待釜內壓力降低時，進行氮氣置換，補氮。2.取壓器在系統內取壓器主要起傳感功能，待取壓值大于設定壓力值時，閥門將壓力信號傳送給定壓器與泄壓閥，進行泄壓。
1.定壓器在系統中主要起泄定壓力值設定作用，假設定壓值為2KPa，那么泄壓時，釜內壓力將泄至2KPa停止泄壓。

4.泄壓閥顧名思義，就是泄壓作用的閥門。在系統中主要起執行作用，開﹑關由取壓器及定壓器決定。
工作原理：

 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，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。    

閥門的選用說明  

上海申弘閥門的氮封閥一般供氮壓力在300－800KPa左右，氮封設定壓力1KPa，泄氮壓力3KPa,呼吸閥呼氣壓力5KPa,吸氣-0.8kpa;（注：供氮閥入口氮氣壓力必須≥300KPa；當低于300KPa時，供氮閥不起作用；當供氮閥入口壓力為零時，供氮閥處于開啟狀態。供氮閥入口氮氣壓力必須≤1MPa，當氮氣壓力≥1MPa時，請在供氮閥前加裝ZZY型自力式減壓閥進行減壓。  

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一致；一般供氮閥選用ZZDG型，泄氮閥選用ZZDX型，呼吸閥采用ZZFX防爆阻火呼吸閥。

四.總結
儲罐所需要滿足的工藝要求是：氮氣保壓，利用氮氣惰性與氧隔離。氮封的制作要求是（解決：隨著罐內物料體積變化而進行補氮和泄壓等功能）反應釜所需滿足的工藝要求是：氮氣保壓，利用氮氣惰性降低釜內反應物料的濃度。氮封的制作要求是（解決：在物料反應過程中，隨釜內壓力不斷增高，氮氣濃度下降，而得到置換的功能）