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精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案 |
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| 詳細介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案 ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調節閥（氮封閥），是一種無須外來能源，利用被調介質自身的壓力變化達到自動調節和穩定閥后壓力為設定值的節能型壓力調節閥。該閥壓力設定在指揮器上實現，方便、快捷，壓力設定值在運行中也可隨意調整；控制精度高，可比一般ZZY型直接操作自力式壓力調節閥高一倍，適合于控制精度要求高的場合。它廣泛應用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業部門中用作生產過程的自動調節。傳統的氮封系統需要在每個使用點采用氮封閥、泄氮閥和安全閥，投資 成本高昂，且該系統無法保證在氮氣使用高峰時各使用點的緩沖時間，因而該 系統的應用范圍受到極大約束。本文介紹了一種新開發的微正壓氮氣保護裝 置，該裝置采用模塊化設計，將氮氣高壓部分置于密閉殼體中，且增加氧含量 監測措施，減少了高壓氮氣的使用點及其泄漏的可能性，并在氮封管道系統末 端設置壓力監測裝置，根據系統壓力自動補充氮氣。這滿足了氮氣使用高峰時 各點的氮氣用量，減少了低壓氮封閥的使用數量，大大降低了成本，克服了傳 統氮封系統裝置存在的缺點。
目前，在精細化工行業和制藥行業，生產過程中將使用并儲存大量可燃、易燃、易爆、易揮發有機溶劑，由于密閉儲存空間存在空氣，經常達到爆 炸極限，若出現火花，會引發著火甚至爆炸，從而導致人員傷亡、財產損失和 環境污染，甚至還會造成社會影響。另外，精細化工行業和制藥行業生產過程 中還涉及與外界空氣接觸而變質或與空氣發生化學和（或）生物反應的物質。 因此，需要針對此類生產特點，設計一套安全、經濟、可行的氮封系統，從而 避免物質泄露造成的人員傷害、財產損失、環境污染和產品污染。氮封系統是利用氮氣在封閉的儲罐氣體空間形成一種微弱的正壓裝置， 設置氮封系統具有以下重要意義。
精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案 第一，提高生產的安全性。易燃、易爆液體儲罐采用氮氣密封后，儲罐 內氣體空間充滿易燃、易爆蒸汽和氮氣的混合氣體，這樣可以防止儲罐內蒸汽 達到爆炸極限，遇靜電放電或其他火源發生爆炸，提高了企業生產的安全性。 第二，氮封系統的采用，降低了儲罐內易揮發有機溶劑的損耗，提高了企業的經濟效益。 第三，保證產品質量，氮封系統向罐內補充潔凈的氮氣，避免儲罐內呼入空 氣，從而可以防止易被空氣氧化的物料氧化，防止易吸收空氣中水分或與水發生反 應的物料被污染變質。 第四，氮封系統的采用可以防止易燃、易爆、有毒、有害氣體溢出，保護了環 境。 第五，當罐內儲存的物料被泵抽出和（或）由于外界溫度降低，使儲罐內氣體 冷凝或收縮時，氮氣保護系統自動補入氮氣，阻止外界氣體進入，避免罐內形成真 空；當向儲罐內送料和（或）由于外界溫度升高，使儲罐內氣體氣化而使儲罐內壓 力高于氮封壓力時，儲罐內氣體可通過泄壓閥自動排入大氣，避免罐內憋壓。
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案結構與原理 ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調節閥是由指揮器、調節閥、執行機構和閥后接管四部分組成。（見圖一）工作原理：介質以所示箭頭方向進入閥體，一路經過濾減壓器減壓后的壓力被引入指揮器；另一路通過閥芯、閥座，節流后的壓力流向閥后，并通過導壓管引入指揮器執行機構。當閥后壓力高于設定壓力時，其壓力作用在指揮器薄膜有效面上產生一個推力帶動指揮器閥芯關閉，切斷引入主閥執行機構膜室中的壓力，使主閥閥芯關閉，閥后壓力隨之降低。當閥后壓力低于設定值時，由于指揮器主彈簧的反作用力打開指揮器閥芯，閥前壓力又被引入主閥執行機構膜室產生推力，使主閥閥芯打開，閥后壓力隨之升高。如此往復，保持閥后壓力為設定值。氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。
精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案 所示，傳統的氮封系統裝置由供氮裝置和泄氮裝置兩部分組成。供氮裝 置由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮裝置由內反饋微壓調節閥組成。當儲罐進液閥開啟，向罐內添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力 升高，當罐內壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時，液氮裝置打開，向外界釋放氮 氣，使罐內壓力下降，降至泄氮裝置壓力設定點時，泄氮裝置自動關閉。 當儲罐出液閥開啟，用戶放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內壓力降 低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內壓力上升，當罐內壓力上升至供氮裝 置設定點時，供氮裝置自動關閉。
精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案 傳統的氮封系統存在以下弊端：一是需要將高壓氮氣（通常為0.4MPa～0.8MPa）引至每個使用點，這樣增加了高壓氮氣泄漏的幾率，易導致人員窒息事故的 發生，因此，需在每個使用點設置氮氣含量 檢測，增加了投資；二是由于充氮保護容器 大多屬于常壓容器，為避免容器超壓破裂導 致易燃、易爆液體外泄，需要在每個使用點 設置安全閥或爆破片，增加了定期檢測、日 常維護以及前期投入；三是該系統無法保證 在氮氣使用高峰時各使用點的緩沖時間； 四是該系統在每個使用點采用氮封閥及泄氮 閥，投資成本高昂。故該系統應用范圍受到 極大約束。 為克服傳統氮封系統裝置存在的缺點， 筆者開發了一種微正壓氮氣保護裝置。該裝 置適用于可燃、易燃、易爆、易揮發物質和揮發性較強的有毒、有害、有腐蝕性物質的 使用、儲存、運輸，且較傳統氮封系統更加 安全可靠，并大大降低了成本。
精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案特點：
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案主要參數及主要性能指標見表一 表一
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案壓力調節范圍見表二 表二
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案主要零件材料見表三 表三
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案外形尺寸見表四、圖二表四 單位：mm
注： 1）標準法蘭連接形式PN16為凸面，連接尺寸鑄鐵法蘭按GB4216.5-84，鑄鋼法蘭按GB9113-2000、JB/T-94，閥體法蘭及法蘭端面距也可按用戶標準制造，如：ANSI，JIS，DIN等標準。
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案產品重量見表五 表五 單位：Kg
■精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案安裝、維護與調試
1、精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案安裝： （1）檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質，必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。 （2）在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。 （3）安裝場地應考慮到人員與設備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 （4）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。 （5）介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接承受介質壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25～+55℃場所使用。 （6）為使自控系統失靈或檢修閥門時，仍能連續生產，應設置旁路閥。
2、精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案維護： （1）清洗閥門：對清洗一般介質，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質，首先要了解其性質，在選用相應的清洗辦法。 （2）閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用專用工具。 （3）閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。 （4）閥桿：表面損壞，必須換新。 （5）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。 （6）易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據檢驗結果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2～3年。 （7）閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試，并在這期間，可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。
3、精細化工原料儲罐氮封閥裝置優化改進方案調試 所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大，逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值 |
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