低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計

2022-02-21 09:45:15 106

之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在介紹低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計氮封閥的工作原理設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu),反饋結(jié)構(gòu)的設(shè)計使得介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)，在罐頂?shù)墓藓粑y能起安全作用，一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作。在流量控制方面每個閥門都配有控制流量百分比的固定板孔,氣體密封系統(tǒng)的每個閥門尺寸根據(jù)氣體流量表排列，根據(jù)提供的穩(wěn)定氣體壓力計算適應(yīng)特定需要?dú)怏w密封的流量. 氮封閥中的氮?dú)饪梢云鸬街脫Q裝置介質(zhì)、平衡系統(tǒng)的壓力等功能，用于保持容器頂部保護(hù)氣的壓力恒定，一般的氮?dú)鈮毫κ浅?，主要作用在于減少揮發(fā)，如苯罐，二是放置介質(zhì)與空氣的反應(yīng)，如堿罐。進(jìn)罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。氮封系統(tǒng)的原理和應(yīng)用優(yōu)勢，之后基于石油化工常壓及低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計，對設(shè)計原則、適用工況以及注意事項等內(nèi)容進(jìn)行了簡要的分析，希望能夠為安全事故的預(yù)防起到一定的作用。, 福建捷斯特閥門制造有限公司

,低壓儲罐其工藝設(shè)計與常壓儲罐的設(shè)計不同。因此設(shè)計低壓儲罐過程中,有必要進(jìn)一步研究?；诖?本文主要介紹了氮封系統(tǒng)、壓力系統(tǒng)的設(shè)計以及相關(guān)安全附件的設(shè)計,進(jìn)而從工藝上確保低壓儲罐的安全性能。穩(wěn)為材料達(dá)到屈服強(qiáng)度下的失穩(wěn)。此種抗壓環(huán)結(jié)構(gòu),與薄壁圓筒或球殼不同,剛性很大,一般不會產(chǎn)生彈性失穩(wěn)(屈曲)。本文結(jié)合實(shí)際工作中的經(jīng)驗,綜合闡述了常壓及低壓儲罐附屬安全泄放設(shè)施的設(shè)計選用要點(diǎn)與計算方法等,以期能夠?qū)氖聝藿y(tǒng)設(shè)計人員提供有價值的理論參考。為了與一般容器(常壓容器)相區(qū)別，只有同時滿足下列三個條件的容器，才稱之為壓力容器：, 福建捷斯特閥門制造有限公司

,低壓儲罐分類
（1）工作壓力大于或者等于0.1Mpa(工作壓力是指壓力容器在正常工作情況下，其頂部可能達(dá)到的壓力（表壓力）); （不含液體靜壓力）
（2）內(nèi)直徑（非圓形截面指其大尺寸）大于等于0.15m。且容積（V）大于等于0.025立方米，工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa-L(容積，是指壓力容器的幾何容積）;
（3）盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體.,(2)GB 50341中式(1)用于弱頂結(jié)構(gòu)。弱頂有三個條件,控制抗壓環(huán)截面積是其中一個條件,該式的要點(diǎn)在于:,在內(nèi)壓作用下罐壁將被提離而尚未提離;第二,與此同時在內(nèi)壓作用下抗壓環(huán)材料已達(dá)到其屈服強(qiáng)度。此時,當(dāng)有一點(diǎn)外部干擾或結(jié)構(gòu)自身存在某些微小缺陷時,抗壓環(huán)包邊角鋼便會屈曲進(jìn)而從連接焊接處破裂泄壓,達(dá)到保護(hù)罐主體的目的。弱頂結(jié)構(gòu)一般指支撐式錐頂,罐頂坡度多為1 16。弱頂罐一般設(shè)置呼吸閥,但開啟壓力很低。式(9)用于一般固定頂結(jié)構(gòu),是一種臨界狀態(tài),在某種意義上也覆蓋弱頂。當(dāng)P f 達(dá)到預(yù)定值后,抗壓環(huán)就會失穩(wěn)破壞。,(3)式(1)和式(9)涉及在塑性狀態(tài)下的屈曲,按API 650附錄F 規(guī)定,其抗壓環(huán)材料屈服強(qiáng)度為220M Pa 。當(dāng)材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度高于235M Pa 時,抗壓環(huán)的承壓能力會相應(yīng)提高。從安全角度考慮,式(1)和式(9)均未考慮儲液的反提離作用,危險狀態(tài)為基本無儲液而油氣壓力又較高的狀態(tài)。,(4)抗壓環(huán)的抗屈曲能力與D 2成反比,與截面面積A 成正比,與tg 成正比。相對而言,錐頂罐容易失穩(wěn),特別是罐頂斜度為1 16( 角不足3.6 )的錐頂罐容易失穩(wěn)。而拱頂罐角一般在30 左右,不容易失穩(wěn)。大直徑罐不僅容易失穩(wěn)。, 福建捷斯特閥門制造有限公司

, 低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計
氮封的作用是防止儲罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全,以一定的微壓氮?dú)庠诠迌?nèi)保持一定的壓力,相比自力式閥氮封閥可以從閥前的幾公斤壓力一次性減壓到需要的微正壓,應(yīng)用自力式閥可能會需要多級降壓才能達(dá)到這么小的壓力和精度。該閥主要用于儲罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置氮封閥由ZZDG恒壓用供氮閥及ZZDX泄壓用泄氮閥兩大部分組成。泄氮閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。
儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，泄氮閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。供氮閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因供氮閥又稱微壓調(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(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。, 福建捷斯特閥門制造有限公司

,低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分表2, 低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計,ZZYVP帶指揮器操作型調(diào)壓氮封閥|自力式微壓氮封系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥利用被控介質(zhì)自身能量作為動力源，引入調(diào)壓閥的指揮器以控制主閥閥芯位置來改變截流面積，從而達(dá)到改變調(diào)壓閥介質(zhì)流量，使閥后壓力穩(wěn)定。壓力設(shè)定在指揮器上通過調(diào)節(jié)彈簧實(shí)現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時，可在運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定，且結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量小。減壓比≤4000:1，控制精度高；動作靈敏，密封性好；廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備中氣體減壓穩(wěn)壓的自動控制，特別適用于儲罐的氮封系統(tǒng)；截止閥作為附件，閥門在工作前關(guān)閉此截止閥，以防止超壓力和雜質(zhì)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件，及超壓力而產(chǎn)生閥門整體打壞現(xiàn)象。做氮封裝置，但是始終沒有完善的理論和規(guī)范支撐。, 福建捷斯特閥門制造有限公司

,上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥目前接觸的甲類儲罐都做了氮封機(jī)構(gòu)，但是之前看過的項目一般是按照按常規(guī)做法：氮封閥+泄氮閥+呼吸閥。關(guān)于呼吸閥應(yīng)該是起到了一個安全閥的作用，防止使用過程中氮封閥或者泄氮閥出現(xiàn)故障，保證儲罐壓力平衡，因此呼吸閥的整定的吸入和呼出壓力應(yīng)該在氮封閥和泄氮閥之外。但是之前做了一個項目，一直有點(diǎn)疑慮。也是甲類儲罐，但是沒有按照常規(guī)氮封結(jié)構(gòu)做。而是選用了一個帶阻火器的雙接口呼吸閥代替氮封閥和泄氮閥。氮?dú)庥蓮S區(qū)管線直接減壓到使用點(diǎn)，然后這個呼吸閥的西如何呼出接口分別和氮?dú)?、排空管線連接。整定壓力是按照儲罐的設(shè)計壓力范圍之內(nèi)。但沒有另外增設(shè)一個呼吸閥。現(xiàn)在看來是不是應(yīng)該增設(shè)一個保險的呼吸閥，以免雙接口呼吸閥出現(xiàn)問題?；蛘哒f直接并聯(lián)兩個。個人認(rèn)為至少應(yīng)該增設(shè)一個呼吸閥或緊急釋放閥用做安全冗余之用。當(dāng)前道環(huán)節(jié)的氮?dú)鉁p壓機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問題或帶接出管的呼吸閥動作機(jī)構(gòu)發(fā)生問題的時候，可以緊急釋放壓力（正壓或負(fù)壓）?，F(xiàn)在很少設(shè)計單呼吸閥也是這個道理。
另外，這種方式可能對雙接口呼吸閥的精度要求很高，對前道減壓環(huán)節(jié)的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)要求也很高。因為用氮封閥的原理是與罐內(nèi)壓力反饋來自動達(dá)成壓力平衡的，而上述這種方式應(yīng)該有所不同。一旦輸入的氮?dú)鈮毫^大或過小，可能會出現(xiàn)問題。, 福建捷斯特閥門制造有限公司

,低壓儲罐的氮封系統(tǒng)設(shè)計維護(hù)使用：
　　（1）開啟閥前截止閥，使介質(zhì)緩慢流入閥體
　　 (2)擰開指揮器護(hù)罩，松開指揮器調(diào)節(jié)螺釘
　?。?）調(diào)節(jié)指揮器主彈簧，使閥后壓力至設(shè)定值
　?。?）固定指揮器調(diào)節(jié)螺釘，裝好護(hù)罩，調(diào)壓閥即可開始工作
　?。?）不用時，關(guān)閉閥前截止閥與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組

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