上海申弘阀门有限公司
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石油化工罐区氮封阀技术的应用
储罐氮封技术，简称氮封，是一种重要的?；ご胧?，广泛应用于化工、石油、制药等诸多领域。它通过向储罐内部注入氮气，有效维持储罐内的特定压力，从而确保储罐内物质的安全与稳定。 自力式氮封阀(即氮封装置)主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，自力式氮封阀是一种无须外来能源，以弹簧为动力核心利用被调介质自身的压力来控制阀芯位置变化，达到自动调节和稳定压力的目的，以?；す弈谖锪喜槐坏按⒐薜陌踩?。该阀由ZZYVP快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成?？焖傩狗欧в裳沽刂破骷癦MQ-16K型单座切断阀组成。
根据GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》和SH/T 3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》的标准要求，甲、乙A类可燃液体储罐必须配备氮封装置，旨在降低储罐发生火灾和爆炸的风险。在石油化工企业的罐区，常常存储着大量易挥发的化工原料。当原料从外部打入储罐时，随着罐内液位的上升，罐内气体需要排出以容纳更多液体；而在将物料从储罐输送到生产设备时，随着液位的下降，又需要补充气体以完成液体的输送。由于储罐通常设置在室外，罐内物料的温度会随外界环境变化而波动，进而影响罐内气体的压力。这种热胀冷缩效应会导致储罐气相空间出现体积变化，即所谓的“呼气"和“吸气"现象。为确保储罐不会进入超压或负压状态，工业生产中通?；岵扇×街直；ご胧├从Χ哉庖幌窒?。
氮封系统旨在隔绝氧气与易燃易爆可燃液体的接触，从而从根本上预防火灾或爆炸事故。具体而言，供氮系统提供的氮气经过自力式调节阀减压至设定的压力后，被充入储罐，这一过程称为充氮。当储罐压力达到设定的安全值时，充氮即停止。
在进料时，随着物料的加入，储罐气相空间压力逐渐升高。当压力超过呼吸阀的排放开启压力时，呼吸阀开始排气，以维持储罐内外的压力平衡。而出料时，则相反，随着物料的排出，储罐气相空间压力降低，此时系统会自动启动充氮，以补充损失的氮气，保持储罐内的压力稳定。通过供氮系统和呼吸阀的协同作用，氮封系统精确控制储罐内气相空间的氧气浓度，确保其处于安全范围。
? 石油化工罐区氮封阀技术的应用压力设定和设计原则
钢制立式圆筒形固定顶储罐的设计压力范围通常为-0.5至2KPa。在这个狭窄的压力范围内，如何确保各安全附件的压力区间不产生交集，是氮封系统能够稳定运行的关键。
氮封系统失效的主要原因是安全附件的定压不准确或压力区间重叠。一般而言，泄氮阀的压力设定点会略高于氮封阀，以避免供、泄氮装置频繁操作，节约氮气并延长设备寿命。
呼吸阀的呼出设定值需大于泄氮阀的压力设定值，而吸入设定值则应低于氮封阀，以确保罐顶呼吸阀仅作为安全保护措施，在正常情况下保持关闭。当氮封阀或泄氮阀出现故障，导致罐内压力异常时，呼吸阀才会启动。
其呼出起跳压力应低于储罐的最高设计压力，但高于操作压力，以确保储罐的正常操作；而吸入起跳压力则应高于设计压力，从而?；ご⒐廾馐芩鸹?。
? 石油化工罐区氮封阀技术的应用供气量计算
根据API2000标准，储罐氮封装置的进气量被明确规定，它必须足够补充因出料泵泵出液体和外界气温变化导致的储罐内气体冷缩。具体来说，该进气量应至少等于泵的最大输出体积流量。
对于储罐氮封装置的进气量，具体流量与储罐的容积或表面积成比例。对于容积V≥3180m3的储罐，补气量与储罐外壳和罐顶的表面积成正比，即每平方米表面积每小时需补入0.6m3氮封气；而对于容积V＜3180m3的储罐，补气量则与容积成正比，即每立方米容积每小时需补入0.178m3氮封气。
? 石油化工罐区氮封阀技术的应用应用优势
氮封系统能够保持容器顶部的?；て沽ξ榷ǎ佣执⒐弈诘陌踩肪巢⒂行б种破迮欧?。这一系统不仅节能高效，还具备动作灵敏、运行可靠以及操作维修简便等特点。
在石油化工行业中，氮封装置得到了广泛应用。其之处在于，无需额外能源，即可利用被调介质的自身能量为动力源。通过引入压力阀的指挥器，可以精准控制压力阀芯的位置，进而调节流经阀门的介质流量，确保阀门后端的压力恒定。此外，氮封装置的供（泄）氮压力设定简便，且能连续稳定运行。
01石油化工罐区氮封阀技术的应用储罐氮封技术的应用
? 防止物料氧化或变质
通过氮气的惰性?；ぷ饔?/strong>，可以有效地置换储罐内的氧气，进而避免存储物料与氧气的直接接触。这样，就能防止因氧化反应而导致的物料品质下降或分解，确保物料的安全与稳定。同时，氮气还能抑制需氧细菌和霉菌的生长，从而延长易腐物料的储存周期。
? 降低挥发与蒸发的损耗
通过氮气的覆盖，可以有效减少蒸汽排放，从而降低挥发性物质，例如溶剂和轻质油的蒸发速度。这不仅减少了物料的损失，还有助于环境保护，降低对空气的污染。同时，当储罐内的物料因温度变化而发生体积膨胀或收缩时，氮气层会通过压力调节阀进行自动补充或排放，以维持罐内的微正压状态（通常在0.2至1.5千帕之间），进而防止空气的渗入或物料的蒸汽外泄。
? 增强安全性
（1）预防爆炸风险：对于易燃易爆的物料，如苯类、丙酮以及液化气等，采用氮封技术可以显著降低罐内的氧气浓度，使其维持在燃烧极限以下，通常低于5%，从而有效地避免爆炸性混合气体的形成。
（2）减少静电积聚：在氮气环境下，罐内气体的流动摩擦会显著减少，进而降低了因静电火花引发火灾事故的风险。
? 保护设备与工艺
（1）减轻腐蚀：通过隔绝氧气和湿气，氮封技术能够显著减缓储罐内壁及管道的腐蚀速度，这对于存储酸性或吸湿性物料尤为关键。
（2）稳定工艺条件：在连续性的生产流程中，例如反应釜的进料过程，氮封技术能够维持储罐的压力稳定，从而确保物料输送的均匀性和可控性。
02石油化工罐区氮封阀技术的应用氮封系统的核心构成
氮封系统包括氮气供应源、压力控制阀、呼吸阀和监测仪表。氮气供应源通常是液氮储罐或制氮机，提供纯度高达99.5%以上的氮气。压力控制阀的作用是根据罐内压力的变化自动调节氮气的补给量，常配备的自立式调节阀或电磁阀确保精准控制。呼吸阀在储罐内外压力失衡时发挥作用，释放或吸入氮气，从而?；ご⒐薜慕峁雇暾＜嗖庖潜?，包括压力表和氧含量分析仪等，实时监控氮封系统的运行状态，确保安全稳定。
03石油化工罐区氮封阀技术的应用储罐氮封技术的适用场景
储罐氮封技术广泛适用于易燃易爆液体如汽油、乙醇，易氧化物料如食用油、医药中间体，以及高纯度化学品如电子级溶剂。在环保要求严格的场景下，氮封技术也能有效减少VOCs（挥发性有机物）的排放。
石油化工罐区氮封阀技术的应用工作原理
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。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装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℃。
石油化工罐区氮封阀技术的应用性能特点
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，可在连续经营的条件下进行。
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、氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值达高；
7、调节调压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。
石油化工罐区氮封阀技术的应用主要技术参数
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 | |||||||||||
石油化工罐区氮封阀技术的应用主要外形尺寸
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 | ||||||||
04石油化工罐区氮封阀技术的应用注意事项与经济性
在使用过程中需注意氮气纯度的选择，根据物料特性进行调整。经济性也是需要考虑的因素，通过优化压力设定值和使用高效制氮设备来降低成本。此外，系统维护也不可忽视，定期检查阀门密封性和过滤器堵塞情况，以避免氮气泄漏或污染。
总之，储罐氮封技术在安全、环保和品质控制方面发挥着至关重要的作用。在实际应用中，需根据物料特性、储罐类型和工艺需求来精心设计氮封系统，并做好日常监控与维护工作。
氮封阀的主要功能是在高压和低温条件下，利用氮气对工艺气体进行封闭，以预防泄漏和蒸发。这不仅能保证工艺的稳定运行，还有助于提升设备和操作人员的安全性。
二、关键安装步骤
在安装前，必须对氮封阀的各个部件进行全面的检查，包括阀门本身、密封面以及气体供给管道等。同时，阀门的密封性能也是必须严格检验的项目，确保其完好无损且符合性能标准。
三、操作与维护指导
1. 在操作氮封阀时，应严格遵守操作规范，确保阀门的开启和关闭动作平稳缓慢，避免强行操作。
2. 为保持氮封阀的灵活性和可靠性，定期的润滑保养是的。
3. 出于安全考虑，使用氮封阀时必须配备相应的安全证明、检测及报警装置，且任何对设备的结构性修改都是严格禁止的。
四、气体排除与密封件更换注意事项
当进行密封件的更换或设备的常规维护保养时，应首先排除氮气。在此过程中，氮封阀应始终保持关闭状态，以防止氮气泄漏。
五、定期检查与保养
为确保氮封阀的正常运作，定期的检查和维护工作至关重要。这包括对阀门、密封件及气体供给管道等关键部件的密封性能进行检查，以及必要的保养措施。
综上所述，氮封阀的正确安装、规范操作与定期维护，对于确保其高效、安全运行具有重要意义，从而保障整体工艺的平稳运行和操作人员的安全。
氮封阀是一种用于液氮储罐的自动控制装置。其主要用途是通过控制液氮储罐内的氮气压力，来保持储罐内氮气的平衡状态，以防止储罐内氮气泄漏或液氮溢出。
石油化工罐区氮封阀技术的应用
二、氮封阀的安装
1、安装前应检查氮封阀的型号和规格是否符合要求，检查阀门是否完好无损。
2、安装前应仔细查看阀门的进口和出口是否正确安装。进口应连接液氮储罐的出口，出口连接到固定管道和配件。
3、在安装过程中，应注意检查阀体和阀盖之间的垫片是否完好，是否紧密连接，以免气体泄漏。
三、氮封阀的启动
1、首先要做到安全。在启动前应先检查阀门是否完好无损，储罐的压力是否正常。
2、启动前必须先将阀门关闭，再按下氮封阀的启动按钮或旋钮，进行启动。
3、启动后，可以通过检查氮气压力表上的读数，了解氮气压力的变化情况。
四、氮封阀的操作
1、在操作氮封阀时，应先了解储罐的压力和氮气的流量。在氮气压力达到设定值时，应及时关闭阀门，防止氮气溢出。
2、每次使用后，应对氮封阀进行清洗和维护，以保证其正常工作。
3、在使用过程中，应定期检查阀门是否有漏气现象，及时更换阀门上的垫片。
五、注意事项
1、不能私自拆卸氮封阀。
2、启动时一定要注意安全，严禁在操作过程中产生火花。
3、在使用过程中，一定要仔细观察阀门的工作情况，及时发现并处理异常情况。
4、平时应注意定期对氮封阀进行检修和保养，以保证其长时间正常工作。
综上所述，氮封阀作为液氮储罐的自动控制装置发挥着重要作用，正确使用和维护氮封阀可以有效地提高设备的使用寿命和安全性。
