資料簡介
01化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求技術的重要性
儲罐的“氮封”技術在安全檢查和事故報告中頻繁出現(xiàn),凸顯了其在安全管理中的核心地位。然而,由于部分人員對氮封的理解不足,導致其未被妥善設置,或因日常管理疏忽而失效,進而引發(fā)安全事故。儲罐氮封技術通過隔絕氧氣,抑制燃燒,保護物料,減少損失,并通過平衡壓力來保護罐體結構,在安全管理中至關重要。
02化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求儲罐類型與氮封要求
【 甲B類液體儲存要求 】
根據(jù)4-2014《石油庫設計規(guī)范》第6.1.2條規(guī)定,對于儲存沸點低于45℃或37.8℃且飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,需采用壓力儲罐、低壓儲罐或低溫常壓儲罐,并需遵循以下規(guī)范要求。在選用壓力儲罐或低壓儲罐的情況下,必須采取有效的措施來防止空氣進入罐內(nèi),同時確保罐內(nèi)排出的氣體能夠得到密閉回收處理。若選用低溫常壓儲罐,應采取有效措以確保液體蒸氣壓不超過88kPa。根據(jù)相關規(guī)范,儲存沸點低于45℃或37.8℃且蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,需采用壓力儲罐或低壓儲罐,有效防止空氣進入并回收排出氣體。
【 乙A類液體儲存要求 】
根據(jù)GB 50074-2014《石油庫設計規(guī)范》第6.1.3條的規(guī)定,對于儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油,推薦使用外浮頂儲罐或內(nèi)浮頂儲罐。當有特殊儲存需求時,也可選擇容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐,或容量不大于100m3的臥式儲罐,但需采取上述任一措施進行保護。氮氣密封保護系統(tǒng),同時應確保罐內(nèi)排出的氣體得到密閉回收處理。儲存沸點不低于45℃且蒸氣壓不大于88kPa的液體推薦使用外浮頂或內(nèi)浮頂儲罐,確保氮封保護系統(tǒng)和溫度控制。
【 內(nèi)浮頂與固定頂儲罐 】
根據(jù)GB 50074-2014《石油庫設計規(guī)范》第6.1.8條的規(guī)定,對于儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體,單罐容量不應超過5000m3,并應設置氮封保護系統(tǒng)。內(nèi)浮頂儲罐需配備氮氣密封保護系統(tǒng)并監(jiān)控溫度,固定頂儲罐則需氮氣保護及滿足溫度低于閃點5℃的要求,以確保儲罐安全。
03化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求氮封系統(tǒng)設計與管理
【 設計規(guī)范與要求 】
在氮封系統(tǒng)設計方面,SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設計規(guī)范》提供了具體指導。氮封系統(tǒng)設計需遵循相關標準,氮封閥應設在靠近罐頂入口的氮氣管線上,壓力設定與儲罐正常操作壓力一致,確保安全性。氮封閥的壓力設定點應設定為儲罐的正常操作壓力,并確保壓力設定值可調(diào)范圍適中,以覆蓋最大操作壓力。同時,氮封閥的氮氣入口管道應設置壓力表進行監(jiān)測。
氮封裝置由供氮閥、泄氮閥、 呼吸閥 組成,供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成;泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成,氮氣壓力一般設為100mmH2O,
通過氮封裝置精確控制。當儲罐進液閥開啟,向罐內(nèi)添加物料時,液面上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥打開,向外界釋放氮氣,使罐內(nèi)壓力下降,降至泄氮閥壓力設定點時,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(nèi)壓力降低,供氮閥開啟,向儲罐內(nèi)注入氮氣,使罐內(nèi)壓力上升,升至供氮閥壓力設定點,自動關閉。
化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求零件材料
零件名稱材料:閥體:ZG230-Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
閥芯:1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti
膜片:丁腈橡膠夾增強滌綸織物
化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求主要技術參數(shù)
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
閥座直徑DN(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
壓力調(diào)節(jié)范圍Kpa | 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 | |||||||||||
公稱壓力PN(Mpa) | 1.0 1.6 | |||||||||||
被調(diào)介質溫度(℃) | 80 200 | |||||||||||
流量特性 | 快開 | |||||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ≤5 | |||||||||||
允許壓降(Mpa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
執(zhí)行機構薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 |
化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求規(guī)格及重量外形尺寸
公稱通徑(DN) | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |
法蘭端面距(L) | PN16 | 160 | 200 | 230 | 310 | 350 | 480 |
A | PN16 | 115 | 150 | 165 | 200 | 220 | 285 |
B | PN16 | 85 | 110 | 125 | 160 | 180 | 240 |
H1 | PN16 | 83 | 95 | 110 | 140 | 160 | 230 |
H2 | PN16 | 325 | |||||
H | PN16 | 650 | 680 | 750 | 790 | 840 | 990 |
G | PN16 | 16 | 18 | 20 | 20 | 22 | 24 |
S | PN16 | 308 | |||||
nф | PN16 | 4-14 | 4-18 | 4-18 | 4-18 | 4-18 | 8-22 |
重量(kg) | 18 | 27 | 40 | 80 | 108 | 262 |
【 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求日常管理與維護 】
在日常管理中,《關于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知》也明確要求有氮氣保護設施的儲罐要確保氮封系統(tǒng)完好在用,以保障儲罐的安全運行。依據(jù)通知要求,有氮氣保護設施的儲罐需確保氮封系統(tǒng)完好在用,保障儲罐安全運行,規(guī)范還規(guī)定了氮氣密封保護下的操作壓力范圍。
SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設計規(guī)范》第5.4.5.4條明確指出,氮封閥的壓力設定點應與儲罐的正常操作壓力相一致。此外,SH/T 3007-2014《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》第3.5條也規(guī)定了采用氮氣密封保護的可燃液體儲罐,其操作壓力宜控制在0.2kPa至0.5kPa之間,以確保氮封系統(tǒng)的有效性。
化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求安裝、維護與調(diào)試
1、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(huán)境溫度-25~+55℃場所使用。
(6) 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時,仍能連續(xù)生產(chǎn),應設置旁路閥。
注意:根據(jù)現(xiàn)場安裝經(jīng)驗,氮封閥在安裝時,應先與管道過濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆粒卡壞閥門內(nèi)部件,而影響正常使用。見下圖
(7) 罐頂安裝時,若不具備安裝支撐氮封系統(tǒng)裝置重量條件的情況下,可不設計或少設計安裝 截止閥等輔助型開關閥門。以減輕罐頂安裝重量。(若安裝條件允許或必須設有應急措施 的工況,請務必按國家標準管路設計安裝施工)氮封系統(tǒng)裝置罐頂安裝示意圖,見下圖
(8) 地面安裝,在不考慮承重的地面安裝方式中,可將管路設計的更標準化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時,人工應急操作使用。關閉帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖,見以下
(9) 內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝,內(nèi)襯氮封閥屬微壓式壓力調(diào)節(jié)閥,閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右,所以主管道應設計一級減壓閥(帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥),一級減壓閥不屬于微壓調(diào)節(jié) 閥,控制壓力一般遠大于罐內(nèi)壓力,不存在罐內(nèi)壓力倒流現(xiàn)象,故無需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置。內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖,見以下
2、 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求維護:
(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(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據(jù)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(chǎn)品出 廠測試項目與方法調(diào)試,并在這期間,可更準確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關閉位置。
3、 化工儲罐自力式氮封閥裝置技術要求調(diào)試
所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整,打開頂部的防塵蓋,用扳手 調(diào)整調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥后的壓力 表,可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。
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