您现在的位置:首页 > 技术文章 > 储罐供氮装置压力控制方案

储罐供氮装置压力控制方案

  • 发布日期:2024-05-09      浏览次数:215
    • 储罐供氮装置压力控制方案

       氮封阀(氮封装置),由控制阀门、执行器、压力弹簧、指挥器、自力式氮封阀脉冲管等部件组成。主要用于保持容器顶部保护气体(一般为氮气)的压力恒定,以避免容器内物料与空气直接接触,防止物料挥发、被氧化,以及容器的安全。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。供氮装置无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源,自动控制阀门介质流量,使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。现已广泛应用于连续送气的天然气采输,城市煤气以及储罐氮封系统和冶金、石油、化工等工业生产部门。

      氮封系统07.jpg

          供氮装置(氮封阀)特点:控制精度高,可比一般ZZY型直接操作型调压阀高一倍左右。调节压差比大(如阀前0.8MPa、阀后0.001MPa)特别适合微压气体控制。压力设定在指挥器上实现,因而方便、快捷、省力省时可在运行状态下连续设定。当罐内气体压力高于控制阀或呼阀定压时,通过呼阀或挥发气收集总管控制阀开启向罐外排出气体。呼吸阀外排压力、紧急泄放阀 定压根据储罐设计压力确定。对于设计压力为-0.5kPa~2.0kPa的储罐,储罐供氮装置压力控制方案宜采用以下控制方案:

      ZZYVP型带指挥器调压阀047.jpg

      1)在每台储罐上应设置氮封阀组和限流孔板旁路,正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在0.3kPa左右,当气相空间压力高于0.5kPa时,氮封阀关闭,停止氮气供应;当气相空间压力低于0.2kPa时,氮封阀开启,开始补充氮气。当氮封阀需要检修或故障时,使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气。

      2)当氮封阀事故失灵不能及时关闭,造成罐内压力超过 1.5kPa时,通过带阻火器的呼吸阀外排;当氮封阀事故失灵不能及时开启时, 造成罐内压力降低至-0.3kPa 时,通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空 气,确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限(-0.5kPa)。

      3)为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放,应在储罐上设置事故泄压设备,紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限(2.0kPa)。

      4)在厂区收集总管上设置在线氧分析仪,判断储罐氮封系统的可靠性,并满足后续油气处理设施的安全性。

      氮封阀01.jpg

      储罐供氮装置压力控制方案产品特点:
          氮封装置(氮封阀)是由ZZDG型指挥器操作型自力式压力调节阀(这里简称供氮阀)和ZZDX型自力式微压调节阀(简称泄氮阀)两大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时,供氮阀关闭,泄氮阀打开(罐顶未设呼吸阀,或呼吸阀故障打不开),将罐内多余压力泄放。在储罐内压力降低时,泄氮阀处于关闭状态,供氮阀打开,向罐内注氮气。供氮阀阀前压力最好在1.0Mpa以下,现场压力较高时,可在供氮阀前安装一只ZZYP型自力式压力调节阀将压力减至。1.0 Mpa以下,以提高可靠性和使用效果。
          氮封装置(氮封阀)的供(泄)氮压力设定方便,可在连续生产的条件下进行。在设定压力范围内,如从100mm H20需调整到50mm H20,可通过调节供氮阀顶部的调节螺丝,改变弹簧的力,即可达到需要新设定的工艺值。泄氮阀的调整也是同理。呼吸阀设定值调整:在上述设定值调整好后,为避免呼吸阀启闭频繁,呼吸阀的设定值应大于泄压设定置。

      ZZYVP型带指挥器调压阀.jpg

      储罐供氮装置压力控制方案供氮阀(供氮装置)

        该装置将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构,介质在检测元件上产生一个作用力与与弹簧、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时,平衡破坏,使指挥器阀芯,打开,使阀前气体经减压阀,节流阀、进入主阀执行机构上、下膜室,打开主阀阀芯,向罐内充注氮气;当罐内压力升至供氮装置压力设定点,由于预设弹簧力,关闭指挥器阀芯、由于主阀执行机构中的弹簧作用,关闭主阀,停止供氮。

      ZZYVP型带指挥器调压阀70.jpg

      储罐供氮装置压力控制方案泄氮阀(泄氮装置)

        该装置采用内反馈结构,介质直接经阀盖进入检测机构,介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时,平衡被破坏,使阀芯上移,打开阀门,向外界泄放氮气;当罐内压力降至泄氮装置压力设定点,由于预设弹簧力作用,关闭阀门。

      自力式氮封阀,Self-nitrogen valve closure,也叫氮封装置调节阀,供氮阀,泄氮阀,以阀后压力为动力源,引入阀后压力到指挥器膜片上以控制指挥器阀芯位置,改变流经指挥器阀芯的介质压力和流量,使阀门后端压力保持精确恒定的调节阀。自力式氮封阀压力设定在指挥器上的弹簧上实现,拧紧压缩弹簧阀后压力变大,反之则变小,操作简单因而存在方便、便捷、比一般的直接取压自力式压力调节阀精度要高;一般用于储罐氮封系统;调节和稳定储罐的氮气压力,控制精度极其灵敏,控制精度阀后能达到0.0001MPa (100pa,0.1kp)运行过程中压力可以连续调节,特别适合是控制微压场合的工况

      ZZYVP型带指挥器调压阀35.jpg

      储罐供氮装置压力控制方案产品特点

      (1)无需外加能源,能在无电、无气的场合工作,既方便又节约能源,降低成本。

      (2)氮封装置供氮,泄氮压力设定方便,可在连续销售的条件下进行。

      (3)压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。

      (4)采用无填料设计,阀杆所受磨擦力小、反应迅速、控制精度高。

      (5)供氮装置采用指挥器操作,减压比可达100:1,减压效果好、控制精度高。

      (6)为确保储罐的安全,需在罐顶设置呼吸阀。

      (7)呼吸阀公起安全作用,避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。

      ZZYVP型带指挥器调压阀63.jpg

      储罐供氮装置压力控制方案产品特点

      (1)不用外加能源,能在无电、无气的场合工作,既方便又节约能源。
      (2)氮封装置供氮,泄氮压力设定方便,可在连续生产的条件下进行。
      (3)压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。
      (4)采用无填料设计,阀杆所受磨擦力小、反应迅速、控制精度高。
      (5)供氮装置采用指挥器操作,减压比可达100:1,减压效果好、控制精度高。
      (6)需在罐顶设置呼吸阀。
      (7)呼吸阀制止了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。

      ZZYVP型带指挥器调压阀25.jpg

      三、自力式氮封阀 主要技术参数

      公称通径(mm) 20 25 40 50 80 100 150
      阀座直径(mm) 6 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150
      额定流量系数Kv 3.2 5 8 10 20 32 50 80 100 160 250 400
      压力调节范围 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 KPa
      公称压力PN 1.0、1.6 MPa
      被调介质温度 80、200 ℃
      流量特性 快开型
      调节精度 ≤5%
      允许压降(MPa) 1.6 1.6 1.1 0.6 0.4
      薄膜有效面积(C㎡) 200 280 400
      允许泄漏量 符合ANSIB16.104—1976 IV级
      阀盖形式 标准型 (整体式)
      压盖型式 螺栓压紧式
      密封填料 V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
      阀芯形式 单座型阀芯
      流量特性 直线性

      四、自力式氮封阀 主要外形图

      ZZYVP型带指挥器调压阀44.jpg

      五、自力式氮封阀 主要外形尺寸

      公称通径(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

      氮气保护系统包括氮气源、氮气管线、氮封装置、罐内压力检测等。储罐氮封的作用主要是为了防止储罐出现负压而从呼吸阀吸入 空气,以保持罐内微正压;氮封阀正常压力设定值宜为 0.2kPa-0.5kPa,并应避免与呼吸阀和单呼阀或控制阀等设定压力交集,产生不必要的 氮气损耗和浪费。当罐内气体压力低于氮封阀开启压力时,氮封阀打 开向罐内补入氮气;当罐内气体压力达到氮封阀关闭压力时,氮封阀 关闭停止向罐内补入氮气。主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制,以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。氮封阀由ZZDQ快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。

      氮封阀01.jpg

      储罐内压力升高至设定压力时,快速泄放阀迅速开启,将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时,开启阀门,向罐内充注氮气。因微压调节阀需要使用在压力为0.1Mpa压力以下,现场压力较高,安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa,压力可按分段设定,从0.5Kpa 至66 Kpa以下,介质温度温度≤80℃。