液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理 是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)指揮器執(zhí)行機(jī)器檢測到閥后壓力升高至設(shè)定值，自動關(guān)閉指揮器，隨即主閥開度逐漸減小，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。儲罐罐壁的腐蝕：包括外壁和內(nèi)壁。外壁接觸式常壓儲罐周圍的環(huán)境，一般為石化企業(yè)，工業(yè)大氣中含有有害氣體如二氧化硫、硫化氫、二氧化氮等，由于吸附、冷凝作用或雨水等原因，空氣中的水蒸氣或罐外的雨水。壁面形成水膜，水可能被酸、堿、鹽等雜質(zhì)溶解，會產(chǎn)生電解液的作用，導(dǎo)致金屬表面電化學(xué)腐蝕。由于電解液層相對較薄，所以外壁的電化學(xué)腐蝕相對溫和且均勻。但在罐頂凹陷處、焊縫凹陷處、保溫層易積水處、風(fēng)阻環(huán)與罐壁連接處等易積水處，會形成嚴(yán)重的局部腐蝕。 
《石油庫設(shè)計規(guī)范 》（GB 50074-2014）規(guī)定，當(dāng)選用內(nèi)浮頂儲罐、固定頂儲罐儲存沸點低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體時，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不大于100m3的臥式儲罐儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油時，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護(hù)系統(tǒng)。儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。有些甲B、乙A類液體化工品有防聚合等特殊儲存需要，不適宜采用內(nèi)浮頂儲罐，可選用固定頂儲罐、低壓儲罐和容量小于或等于50m3的臥式儲罐，但應(yīng)采取氮封等安全保護(hù)措施，典型的易自聚不穩(wěn)定的丁二烯、苯乙烯儲罐，應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng)，防止空氣進(jìn)入儲罐。 
當(dāng)儲罐出液閥開啟，放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)氮氣壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐注入氮氣，罐內(nèi)氮氣壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時，供氮閥自動關(guān)閉。儲罐內(nèi)壁有兩個重要的腐蝕部位，分別是底部焊縫以上0-300 mm范圍內(nèi)的罐壁和介質(zhì)液位波動（即油氣界面附近）。雜質(zhì)水在中長期沉積，地層水在灌溉時，由于排水管的中心線一般高于池壁約300毫米，所以池底總有200毫米-300毫米的水，沉積水中含有大量的氯化物、硫化物、氧氣、酸性物質(zhì)等，形成強(qiáng)電解質(zhì)溶液，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，引起嚴(yán)重的局部腐蝕槽扎根。罐壁液位波動，由于介質(zhì)和介質(zhì)上部氣象空間氧含量不同，會形成氧濃度差電池而引起腐蝕。由于液位處干濕條件的頻繁變化，也會導(dǎo)致沉積物的堆積，形成亞尺度腐蝕。在進(jìn)出儲罐的過程中，液位的變化和攪拌作用加速了兩種腐蝕。 當(dāng)采用固定頂罐或低壓罐（單罐容積不小于100m3）儲存甲B、乙A類液體時，應(yīng)采用氮氣或惰性氣體密封措施。如常見的甲醇、甲苯等甲B類物質(zhì)；再如可燃液體二硫化碳，自燃點、沸點及閃點均較低，具有的揮發(fā)性、易燃性和爆炸性，采用固定頂罐水封加氮封儲存比采用單純的內(nèi)浮頂罐儲存更安全可靠。 
當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，進(jìn)料時，液面上降，氣相部份容積減小，罐內(nèi)壓力升高，當(dāng)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，罐內(nèi)氮氣壓力下降，降至泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥自動關(guān)閉。氮封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(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮氣壓力一般設(shè)為100mmH20，通過氮封裝置準(zhǔn)確控制。 當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降，降至泄氯裝置壓力設(shè)定點時，泄氮裝置自動關(guān)閉。當(dāng)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(nèi)壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉。 
液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理工作原理 供氮裝置結(jié)構(gòu)，將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)（7）、介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與彈簧（8）、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯（6）打開，使閥前氣體經(jīng)減壓閥（5）、節(jié)流閥（4）、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)（3）上、下膜室，打開主閥閥芯（2）、向罐內(nèi)充注氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯（6）、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氮。 泄氮裝置工作原理 泄氮裝置結(jié)構(gòu)，該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)（2)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預(yù)設(shè)彈簧（3）預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡被破壞，使閥芯（1）上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點，由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門。 
液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理選用說明： 一般供氮壓力在300~800KPa左右，氮封設(shè)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(dǎo)致罐內(nèi)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(jìn)液閥口徑相近，但工況參數(shù)不一樣，需進(jìn)選型計算再定。 一般供氮閥選用ZZYVP-16B型指揮器自力式壓力調(diào)節(jié)閥，泄氮閥選用ZZVP-16K自力式微壓調(diào)節(jié)閥、呼吸閥采用阻火式。 
液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理技術(shù)參數(shù)和性能 閥體 | 公稱通徑 | DN25、32、40、50、65、80、100mm | | 公稱壓力 | PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等 | | 法蘭標(biāo)準(zhǔn) | | 閥體材料 | 鑄鐵（HT200）、鑄鋼（ZG230-450）、鑄不銹鋼（ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti） | | 閥芯材料 | 硬密封 | 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti） 不銹鋼鑲嵌橡膠圈 | | 軟密封 | | 閥桿材料 | 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti） | | 流量特性 | - | | 使用溫度 |
執(zhí)行器 | 壓力設(shè)定范圍(KPa) | 0.4～0.5 5～10 9～14 13～19 18～24 22～28 27～33
36～44 42～51 49～58 56～66 | | 膜蓋材料 | A3、A4鋼板涂四氟乙烯 | | 膜片材料 | 丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠 |
性能 | 設(shè)定值偏差±5% | 允許泄露量 | | 允許泄露量 | 標(biāo)準(zhǔn)型 | IV級（符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn)） | | 嚴(yán)密型 | VI級（符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn)） |
五、液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理 額定流量系數(shù)、額定行程、性能 ZZDG供氮裝置 | 公稱通徑DN | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 閥座通徑Dn | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 120 | 100 | | 流量系數(shù)Kv | 0.2 | 0.32 | 0.5 | 0.8 | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 6.9 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | | 額定行程L | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 |
ZZDX泄氮裝置 | 公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 閥座通徑Dn | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 流量系數(shù)Kv | 6.9 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | | 額定行程L | 8 | 10 | 14 | 20 | 25
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六、液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理規(guī)格用技術(shù)參數(shù)： 
主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一 表一 公稱通徑DN（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 | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、 | 公稱壓力PN（MPa） | 1.6 | 被調(diào)介質(zhì)溫度（℃） | -5～+100 | 流量特性 | 快開 | 調(diào)節(jié)精度（%） | ≤±5 | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積（cm2） | 100 | 200 | 280 | 400 | 信號接口 | 內(nèi)螺紋M10×1.5 | M16X1.5 |
2、壓力調(diào)節(jié)范圍見表二 表二 壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 指揮器膜室 有效面積（cm2） | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積（cm2） | 使用閥門口徑（mm） | 0.1～0.5 | 1200 | 100 | 20～32 | 0.4～5.0 | 600 | 4.0～12.0 | 400 | 0.1～0.5 | 1200 | 200 | 40～50 | 0.4～5.0 | 600 | 4.0～12.0 | 400 | 0.1～0.5 | 1200 | 400 | 65～100 | 0.4～5.0 | 600 | 4.0～12.0 | 400 | 0.1～0.5 | 1200 | 600 | 125～150 | 0.4～5.0 | 600 | 4.0～12.0 | 400 |
3、主要零件材料見表三 表三 零 件 名 稱 | 材 料 | 氣動活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，指揮器 | 組合件 | 閥體，閥蓋 | ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti | 推桿，閥桿 | 2Cr13，1Cr18Ni9 | 閥座 | 1Cr18Ni9Ti | 閥芯（軟密封）/填料 | 聚四氟乙烯 | 膜片 | 橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片 | 彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
七、液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理壓力調(diào)節(jié)范圍確定 設(shè)定壓力調(diào)節(jié)范圍分段詳見規(guī)格與技術(shù)參數(shù)表，應(yīng)盡量將常用壓力設(shè)定值選取在范圍的中間值附近。ZZYVP-16B帶指揮器型自力式壓力氮封閥本身是一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主閥需一定的推動壓力，即閥前壓力不得低于200KPa（表壓）。 
十、液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理安裝、維護(hù)、調(diào)試
1、安裝（見圖三） 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏與精度測試。 在安裝前，對管道進(jìn)行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導(dǎo)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(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導(dǎo)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(zhì)流動方向應(yīng)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(zhì)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(dǎo)致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場所使用。 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥（見圖三）。 維護(hù)： 清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，在選用相應(yīng)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(hù)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(yīng)使用工具。 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理，如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)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(qiáng)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(yù)示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般多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(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。 
液體儲罐氮封閥+泄氮閥控制原理調(diào)試： 所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大，逆時針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。 一是應(yīng)采用氮封的儲罐未設(shè)置氮封系統(tǒng)。 二是后期增加的氮封系統(tǒng)未經(jīng)正規(guī)設(shè)計，系統(tǒng)不能正常使用。 三是氮封系統(tǒng)壓力得不到有效管控。如進(jìn)儲罐前的氮氣管線未設(shè)置自力式調(diào)節(jié)閥、無壓力表或壓力表選型過大，僅靠手動閥門控制進(jìn)氣量，無法監(jiān)控氮封壓力；氮封氣源未采用壓力分程控制，或自力式調(diào)節(jié)閥選型不合理，造成氮封壓力過高、過低，氮封系統(tǒng)不能正常使用；氮氣管線或儲罐上未設(shè)置壓力遠(yuǎn)傳、報警，壓力得不到有效控制。 四是氮氣管線上的安全設(shè)施不足，如氮氣管線上未設(shè)置止回閥。 五是儲罐頂部未設(shè)置緊急泄放人孔(或緊急泄放閥)等保護(hù)措施。 六是因氮封壓力不穩(wěn)定或為了節(jié)約成本，將氮氣管線閥門關(guān)閉，氮封系統(tǒng)未投用等。 |
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