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氮封閥在石化儲罐作用
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之前介紹萬溯化學(xué)擴(kuò)建自立式減壓閥，現(xiàn)在介紹氮封閥在石化儲罐作用氮封閥的用途
在煉油或石油化工廠中，存放著各種油品或石化產(chǎn)品。儲罐大都建造在室外，為使這些油品或產(chǎn)品不與空氣中的氧氣接觸，常采用罐頂充氮?dú)夥ǎ怪c外界隔絕。氮封閥的作用就是要當(dāng)儲罐液面下降壓力降低時(shí)，向罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)猓?dāng)儲罐液面上升壓力增加時(shí)，停止補(bǔ)充氮?dú)猓瑫r(shí)被壓縮的氮?dú)鈴暮粑y適量排出，從而始終保持罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫ξ⒘空龎海▔毫σ话阍?00~1000Pa之間）。只有這樣才能做到既隔絕空氣，又保證儲罐不變形。
防止儲罐等容器出現(xiàn)過壓或負(fù)壓的zui簡單方法是在容器頂部設(shè)置開口。此種情況下，再向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí)，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。此類系統(tǒng)還可因溫度波動而使容器出現(xiàn)“透氣”現(xiàn)象，這通常會導(dǎo)致容器的體積發(fā)生巨大變化。
然而此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進(jìn)入儲罐內(nèi)的空氣可能會污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲罐中存儲的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會在產(chǎn)品上方形成。此外，還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲罐尤其無法承受罐內(nèi)的低壓狀況。
氣封系統(tǒng)可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護(hù)與常壓控制之下。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入惰性氣體，這是一種相對簡單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗惰性氣體，因此操作成本很高。
氮封閥在石化儲罐作用
較為*做法是基于壓力的氣封工藝。一般來說，此類氣封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：
• 在任何時(shí)候需要時(shí)允許惰性氣體進(jìn)入儲罐的氣封裝置或調(diào)節(jié)器；
• 允許頂部空間氣體流出儲罐的放氣閥、通風(fēng)裝置閥或蒸氣回收閥。
• 用于防止儲罐出現(xiàn)過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導(dǎo)致儲罐內(nèi)爆，這種風(fēng)險(xiǎn)會隨著儲罐尺寸的增大而提高）
• 連接管與惰性氣體氣源
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥在該應(yīng)用當(dāng)中，通氣閥會在頂部空間體積變小時(shí)打開，從而將頂部空間氣體排出儲罐。當(dāng)將產(chǎn)品泵抽出儲罐或者溫度下降時(shí)，供氮閥將會打開，并向儲罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會進(jìn)入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續(xù)通氣。因此自力式壓力調(diào)節(jié)閥在這里是非常適用的一種閥門。因?yàn)槟壳俺Ｓ玫亩栊詺怏w是氮?dú)猓虼诉@種自力式壓力調(diào)節(jié)閥常常俗稱為“氮封閥”，而整套系統(tǒng)也被稱之為“氮封裝置”，這套氣封原理稱之為“氮封原理”或者“氮封工藝”。
工作原理
氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源。自動控制閥門介質(zhì)流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。閥門自己內(nèi)部通過閥芯、膜片、彈簧等機(jī)械元件的互相作用來穩(wěn)定出口處P2的壓力。
工作過程：當(dāng)入口P1的壓力升高時(shí)，出口P2壓力會有隨之升高的趨勢，P2壓力的微笑升高會透過膜片作用到下面大的氣室里，在大膜片的放大作用下，彈簧會被壓縮，則與彈簧相連的閥芯會向減小閥門開度的方向運(yùn)動，這樣就減少了流量和出口壓力P2，從而達(dá)到了出口P2穩(wěn)壓的目的；反之亦然。
氮封閥是的毫巴級調(diào)壓閥，相對于出口壓力大的壓力調(diào)節(jié)閥它的膜片會大的多，拿德國Mankenberg的減壓閥DM762為例，762的膜片直徑范圍從220mm到500mm，出口穩(wěn)壓的范圍相應(yīng)的由0.015-0.030bar到0.1-0.52bar至0.002-0.003bar到0.012-0.07bar,可見膜片越大出口壓力實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)壓值越小。
一般氮封閥都有控制管和泄漏管。控制管可以提高閥門的靈敏度，而泄漏管是預(yù)防膜片破裂后介質(zhì)泄漏到彈簧空間內(nèi)，泄漏管可以將介質(zhì)送回合適的儲存空間而不是排入空氣。
另外當(dāng)通徑大、流量大時(shí)可以采用先導(dǎo)式組合氮封閥，一般用在大型儲罐上。先導(dǎo)式氮封閥是由溢流閥、毫巴減壓閥、過濾器和截止閥等組合而成的。這里還是以德國Mankenberg公司生產(chǎn)的RP840先導(dǎo)式氮封閥為例說明。
RP840是由一個(gè)溢流閥DV5.1、一個(gè)減壓閥DM762、2個(gè)節(jié)流閥和一個(gè)過濾除塵器組成。
DV5.1可以保證罐內(nèi)一個(gè)背壓，當(dāng)罐內(nèi)氮?dú)鉁p少壓力下降時(shí)，DM762向罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)液面上升，氮?dú)獗粔嚎s壓力增大時(shí)，DV5.1會在設(shè)定的安全壓力點(diǎn)向外泄放氮?dú)猓菚ＷC罐內(nèi)一個(gè)背壓，罐內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定點(diǎn)以下DV5.1就會關(guān)閉。
常見故障分析及處理
（1）某大芳烴裝置開車初期，發(fā)現(xiàn)24臺氮封閥工作都不正常。拆閥檢查，發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮?dú)獯档搅说忾y內(nèi)，使主閥不能回到閥座上。
（2）導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮?dú)獠煌５叵蚬迌?nèi)補(bǔ)充，按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
（3）彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個(gè)閥芯室不臟，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補(bǔ)氣。可以將彈簧拉長，增加其彈力。
（4）密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可。
（5）控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖，即可作出判斷。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理
