化工储罐氮封装置阀门设计方案 氮封阀是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，主要用于保持容量顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容量内物料与空气直接按触，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。氮封阀被广泛应用于石油、化工等行业。化工储罐是石油化工装置和储运系统设施的重要组成部分，化学品储运罐区中化学品数量大、种类多，而且大多为易燃易爆、有毒有害的介质，一旦发生事故，将给人民生命和财产安全造成严重危害或者威胁。近年来，我国化学品罐区多次发生泄漏、火灾或爆炸事故，其中有些事故造成了重大的社会影响，暴露出部分企业在安全管理、日常运行、安全设计等方面仍存在突出问题。因此，设计中做好储罐的安全设计是非常有必要的，本文就将对化工储罐几个常用安全附件设置进行简要论述。 
储罐广泛应用于化学工业，用于储存原料、成品及中间产品，在保证装置安全生产、节能减排、提高整体管理水平等方面具有不可替代的作用，国家战略储备也离不开各种类型的储罐。工业储罐一般为钢制储罐，根据储存介质特性及储存温度、压力等参数选择碳钢、低温钢、不锈钢等材料，其他材质如玻璃钢、塑料等由于防火、抗压等因素，不予考虑。 
一、化工储罐氮封装置阀门设计方案化工储罐的分类
化工储罐，对这种储罐进行区分的话，那么是能够分为金属、非金属和金属非金属复合这三种。其间，金属类的有不锈钢及铝等，非金属类则有陶瓷和玻璃钢等。而关于第三种，其典型代表则是为钢衬原料的。
二、化工储罐氮封装置阀门设计方案罐区及储运的安全运行
流程工业用储罐通常都是易燃、易爆、有毒介质，因此罐区的安全生产永远的，防火、防爆、防溢、防抽空等均需要有相应的措施。对可燃介质、有毒介质应按规范要求设置检测器并将报警信号引入有人值守的现场控制室或消防值班室。现场检测器的设置应考虑介质特性、环境条件、风向等因素，同时应考虑检测器本身的限制。
除按防火规范进行罐区布局外，应考虑仪表本身的防火要求，通常采用阻燃电缆、金属槽板敷设或埋地敷设，电缆应从围堰顶部引至围堰外，或采取有效的防火封堵措施。为避免一旦火灾发生后的事故扩大，应在可燃介质储罐的进出口设置紧急切断阀门，并应保证电源故障或气源故障时阀门处于安全位置，并在围堰的出入口处设置紧急关断按钮，该按钮一般以罐组为单位进行设置，即，一旦发生火灾将切断该围堰内的所有进出储罐的阀门，当采用气动阀门时，应采用PVC或尼龙管缠绕阀体。
1 化工储罐氮封装置阀门设计方案呼吸阀
1.1 呼吸阀作用及选用原则
呼吸阀的作用：呼吸阀是用于降低储罐内挥发性液体蒸气损耗并用来保护储罐不受超压或真空破坏的安全设施，同时也有利于减少气体向外散发。
呼吸阀选用原则：
①介质闪点小于60 ℃的储罐，通常应设置呼吸阀； ②设置了氮封的储罐，通常应设置呼吸阀； ③可燃介质呼吸阀应配置阻火器，但设置了防火型呼吸阀时除外； ④呼吸阀的大小，应按储罐最大进出液量来确定，进出液量大时可选用两个呼吸阀。 
1.2 化工储罐氮封装置阀门设计方案呼吸阀开启压力
通气过程中，当呼吸阀的阀盘呈连续“呼出"或“吸入"状态时的压力称为呼吸阀的呼气开启压力或呼吸阀的吸气开启压力。呼吸阀开启压力范围通常为-265～+1 765 Pa。 1.3 呼吸阀的安装
呼吸阀应安装在储罐顶的高点，通常设置在罐顶中心。有毒介质储罐呼吸阀排气口不应直排大气，应集中处理或回收；易燃介质储罐呼吸阀排气口设置应符合安全要求。当储罐所在地区最冷月环境平均温度低于或等于0 ℃时，呼吸阀应有防冻功能或者应采取防冻措施。在环境温度下介质有结晶可能时，呼吸阀应采取防止结晶的措施。
2 化工储罐氮封装置阀门设计方案阻火器
2.1 阻火器作用及安装
阻火器是一种能够通过气体、具有许多细小通道或缝隙的材料组成的阻火元件。火焰进入阻火器会被元件分成许多细小的火焰流，由于传热或器壁效应，造成火焰熄灭。易燃、可燃液体储罐呼吸阀上游应设置阻火器。需要注意的是，应根据介质在实际工况下的MESG 值和火焰传播速度来选择合适规格的阻火器，这些数据可从工艺数据表中查到，若缺少资料，则需要进行实际测试得出相关数据。当储罐所在地区最冷月环境平均温度低于或等于0 ℃时，阻火器应有防冻功能或者应采取防冻措施。在环境温度下介质有结晶可能时，阻火器应采取防止结晶的措施。
2.2 化工储罐氮封装置阀门设计方案阻火器分类
阻火器按性能分为阻爆燃型阻火器和阻爆轰型阻火器。阻爆燃型阻火器用于阻止亚声速传播的火焰蔓延；阻爆轰型阻火器用于阻止声速传播的火焰蔓延。按安装位置不同阻火器又分为管端型和普通型阻火器。阻火器按结构分为充填型阻火器、板型阻火器、金属网型阻火器、液封型阻火器和波纹型阻火器，其中，应用最多的是波纹型阻火器。
3 化工储罐氮封装置阀门设计方案液压安全阀
3.1 液压安全阀的作用与设置
液压安全阀也是储罐一个重要的安全附件，在寒冷地区不能保证呼吸阀时刻正常工作时，应考虑设置液压安全阀。液压安全阀开启压力高出呼吸阀开启压力5%～10%。液压安全阀是在呼吸阀出现故障时保证储罐不超压的第二重安全设施，安全阀中心管应通过法兰和阻火器连接，防止火花进入储罐。其开启压力范围通常为-490～+1 960 Pa。
3.2 化工储罐氮封装置阀门设计方案液压安全阀的使用与维护
在工作过程中，会出现液封油挥发的情况，因此，在经过一段时间后，应定期检查液压安全阀的工作情况，重点检查阀体有无泄漏以及液封油高度是否符合规定，否则应进行阀体加油，同时应检查液封油是否合格、封口网是否完好无损等，确保液压安全阀能正常工作。
4 化工储罐氮封装置阀门设计方案泄压人孔
4.1 泄压人孔的作用
泄压人孔也称紧急泄压人孔，是石油化工储罐设计中经常采用的安全设施。泄压人孔一般与呼吸阀配对使用，在呼吸阀正常工作情况下，泄压人孔基本保持密封状态，储罐处于正常压力。当因意外原因造成储罐内部急剧超压时，若单独靠呼吸阀满足不了储罐紧急泄压的要求，泄压人孔的泄压盖自动顶开，进行紧急泄压，使罐内压力保持正常；或者当储罐不论何种原因发生火灾或爆炸时，应保证介质先从罐顶泄放，以确保罐体不被破坏，紧急泄压人孔可以起到储罐在事故状态下的紧急泄压作用，可以避免储罐罐底板焊缝被撕裂，以保护储罐内介质不向外泄漏。
4.2 化工储罐氮封装置阀门设计方案泄压人孔设置原则
国家标准《石油化工企业设计防火标准》（GB 50160—2008）规定了采用氮气或其他气体气封的甲B 和乙类液体的储罐还应设置事故泄压设备，气封储罐在设计中通常在罐顶部设置泄压人孔。
5 化工储罐氮封装置阀门设计方案罐顶人孔、透光孔
5.1 罐顶人孔
罐顶人孔安装在储罐罐顶，主要由短节、法兰、法兰盖、垫片及紧固件等组成。罐顶人孔一般为DN500、DN600、DN750，作为储罐检修的人员进出通道。罐顶人孔多采用常压人孔，人孔应设置在方便进出罐的位置，并且应避开罐内附件设施。
5.2化工储罐氮封装置阀门设计方案 透光孔
透光孔同样由短节、法兰、法兰盖、垫片及紧固件等组成，一般为DN500，用于储罐安装和检修时的采光和通气。透光孔应设置在罐顶距离罐壁1 m 左右位置处，小型储罐只设置一个通光孔时，应把通光孔安装在罐顶梯子及操作平台附近，大型储罐设置两个或者两个以上透光孔时，可以沿罐顶圆周均匀进行布置。透光孔宜与人孔相对设置，但是应保证至少有一个透光孔是安装在罐顶梯子及操作平台附近的。
6 化工储罐氮封装置阀门设计方案氮封阀
6.1 氮封阀的作用与设置
化工装置储罐多为易挥发介质，通常会设置氮封以减少有毒或易燃介质的挥发；同时氮封也阻止了外部空气进入设备内部，从而避免空气与罐内介质混合达到爆炸极限，保证了储罐的安全运行。氮封阀是控制罐内氮封压力的一种阀门。
6.2 化工储罐氮封装置阀门设计方案氮封阀的应用优势
氮封阀是用来调整储罐内压力的一种自力式调节阀门，它采用压力平衡先导式，供气压力不会影响阀门动作设定值。氮封阀具有传统的自力式调节阀门的优点，同时也克服了一般自力式调节阀容易受储罐压力波动影响的缺点，在储罐氮封系统中具有明显的应用优势。
■ 化工储罐氮封装置阀门设计方案说明 ·一般供氮气压力在3×105～10×105Pa之间；
·罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵，导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作；
·泄氮阀安装在罐顶，口径一般在进液阀口径一致；
·一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作，浪费氮气、影响设备使用寿命。
·若用户工况有与选型手册有异，望来电与本厂技术开发部联系，协商解决。 ■化工储罐氮封装置阀门设计方案主要技术参数及性能指标 
1 化工储罐氮封装置阀门设计方案主要技术参数及性能指标 | 公称通径DN（mm） | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 阀座直径dn（mm） | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 额定流量系数Kv | 0.2 | 0.32 | 0.5 | 0.8 | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 6.9 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | | 额定行程L(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | | 流量特性 | 快开 | | 压力调节范围（kPa） | 0.4～5.5、5～10、9～14、13～19、18～24、22～28
27～33、31～38、36～44、42～51、49～58、56～66 | | 公称压力PN（MPa） | 1.6 2.5 4.0 | | 被调介质温度(℃) | ≤80 | | 调节精度(％) | ±5％ | | 允许泄漏等级 | 标准级：Ⅳ级(GB/T4213-92) 严密型：Ⅵ级（GB/T4213-92） |
2化工储罐氮封装置阀门设计方案主要技术参数及性能指标 
| 公称通径DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | | 额定流量系数Kv | 6.9 | 11 | 30 | 30 | 48 | 75 | 80 | 190 | | 额定行程L(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | | 流量特性 | 快开 | | 压力调节范围（kPa） | 0.4～5.5、5～10、9～14、13～19、18～24、22～28
27～33、31～38、36～44、42～51、49～58、56～66 | | 公称压力PN（MPa） | 0.1 | | 被调介质温度(℃) | ≤80 | | 调节精度(％) | ±5％ | | 允许泄漏等级 | 标准级：Ⅳ级(GB/T4213-92) 严密型：Ⅵ级（GB/T4213-92） |
化工储罐氮封装置阀门设计方案安装及日常维护： 
1、化工储罐氮封装置阀门设计方案安装：
（1）安装前，检查整机零件是否缺损或者松动，对管道应进行清洗，介质流向应与阀体箭头指向一致。
（2) 为便于现场维修与操作，阀四周应留有适当的空间。
（3）阀门应正立垂直安装在水平管道上，阀体与管道的法兰连接，要注意轴度，并应安装在环境温度不超过-25~55°C的场合使用。 
2、化工储罐氮封装置阀门设计方案使用
（1）开启阀前截止阀，使介质缓慢流入阀体
（2)拧开指挥器护罩，松开指挥器调节螺钉
（3）调节指挥器主弹簧，使阀后压力定值
（4）固定指挥器调节螺钉，装好护罩，调压阀即可开始工作
（5）不用时，关闭阀前截止阀 
3、化工储罐氮封装置阀门设计方案维护
（1）拆卸阀门时，要保护好精密零件的表面，拆装阀座时，要使用专用工具
（2）阀芯与阀座，不管修理或者更换，密封面都必须进行研磨
（3）弹簧若有裂缝迹象，必须更换
（4）密封垫片与0型圈每次检修时全部更换，膜片根据检查结果而定。
（5）阀门平时维护，只有观察阀后导压器上的压力表是否符合设计值要求即可。另外若发现各连接处有渗漏，可拧紧螺母与螺钉或更换密封垫片与0型圈。
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