化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案

某化工厂储存醋酸和乙炔合成反应液的储罐液位整体出现下降，导致罐内形成负压并吸入空气，与罐内气相物质（90%为乙炔）混合形成爆炸性混合气体，遇静电火花，发生爆燃，罐内物料流出，蒸发成大量可燃爆蒸气云随风扩散，继而引发空间爆炸。案例的直接原因是爆炸性混合气体与空气混合，遇到点火源爆炸。在此情况下氮封是最常见的预防措施之一，可有效防止储罐发生火灾爆炸事故。化工企业，特别是精细化工企业通常有两方面疑问：第一，哪些情况需要设氮封？第二，氮封如何设置？安在什么位置？多大的流量能够避免爆炸环境产生？

二化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案哪些情况需要设氮封

《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》（GB50160-2008）规定，当单罐容积小于或等于5000m3的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；储存温度超过120℃的重油时，固定顶罐应设置氮气保护。

《精细化工企业工程设计防火标准》（GB51283-2020）规定，固定顶罐或低压罐（单罐容积不小于100m3）储存甲B、乙A类液体时，应采用氮气或惰性气体密封措施。个别精细化工企业，由于存在早期设计不完善、常压储罐未经正规设计、或者经由其他储罐改造等情况，储罐没有设置氮封或设置不合规的情况依然存在。

三化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案氮封如何设置

关于氮封安装，分享两种错误安装场景：一种是直接安装在呼吸阀下部短节位置（图1），另外一种是靠近呼吸阀位置直接焊接在法兰接管处（图2）。这两种场景均会导致氮气直接排出，无法起到氮封作用。

若呼吸阀用在氮封罐上，建议氮气供气管的接管位置一定要远离呼吸阀接口，并由罐顶部插入贮罐内，使氮气进罐后不直接排出，从而达到氮封目的。

大部分工厂设置氮封多采用自力调节阀或者压力控制阀，关于操作方面可参照《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T3007-2014）规定，采用氮气保护的储罐，其操作压力宜为0.2Kpa～0.5Kpa；其他设置有呼吸阀的储罐，其操作压力宜为1Kpa～1.5Kpa。同时有些储罐因介质含有腐蚀性，要注意定期检查清理氮气管线，防止氮封失效。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案自力式氮封阀工作原理
  （1）当氮封阀关闭时，主阀的活塞是在一个密封室内，当储罐压力等于或大于设定的压力时，膜片就被向上顶起，气导阀在弹簧的作用下向上移动，把气导阀上的密封圈紧紧压在阀座上，关闭了控制气的进口，同时特殊阀芯室的压力增加并接近氮气总管的压力，此压力通过内部通道，从特殊阀芯室传到主阀阀芯室。主阀的活塞就处于氮气总管压力的作用，由于主阀阀芯上、下所受气体压力平衡，所以主阀阀芯在自重和弹簧的作用下将阀门紧密关死。
  （2）氮封阀打开时，当储罐压力稍微低于设定压力时，膜片因为感应压力下降而向下移动，推动气导阀打开，氮气经过孔板、气导阀的出口进入储罐，使储罐内的压力增加，同时气导阀的特殊阀芯室的压力下降，氮气通过内部通道从特殊阀芯室进入主阀阀芯室。由于主阀阀芯的活塞面积大于主阀阀座孔面积，并有弹簧的弹力和主阀的重量，所以当储罐压力稍微低于设定点时，特殊阀芯室和主阀阀芯室的压力降低很小，主阀仍然保持关闭，氮气只从气导阀进入储罐。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案

    ZZDQ 氮封装置，由控制阀门、执行器、压力弹簧、指挥器、脉冲管等部件组成。主要用于保持容器顶部保护气体（一般为氮气）的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，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。广泛应用于石油、化工等行业。供氮装置，将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构，介质在检测元件上产生一个作用力与与弹簧、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时，平衡破坏，使指挥器阀芯，打开，使阀前气体经减压阀，节流阀、进入主阀执行机构上、下膜室，打开主阀阀芯，向罐内充注氮气；当罐内压力升至供氮装置压力设定点，由于预设弹簧力，关闭指挥器阀芯、由于主阀执行机构中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。泄氮装置，该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构，介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时，平衡被破坏，使阀芯上移，打开阀门，向外界泄放氮气；当罐内压力降至泄氮装置压力设定点，由于预设弹簧力作用，关闭阀门。
氮封阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源。动控制阀门介质流量，使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。现已广泛用于连续送气的天然气采输，城市煤气以及冶金、石油、化工等工业生产部门。该阀特点：控制精度高，可比一般ZZY型直接操作型调压阀高一倍左右。调节压差比大（如阀前0.8MPa,阀后0.001MPa）特别适合微压气体控制。压力设定在指挥器上实现，因而方便、快捷、省力省时可在运行状态下连续设定。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，以保护罐内物料不被氮化及储罐的安全。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。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案工作原理

       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℃。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案性能特点

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。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案主要技术参数

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案主要外形尺寸

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案安装使用
 

　　1、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 过-25~55°C的场合使用。
 
　　2、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，使阀后压力至设定值 
　　(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、维护 
　　(1)拆卸阀门时，要保护好精密零件的表面，拆装阀座时，要使用工具
　　(2)阀芯与阀座，不管修理或者更换，密封面都 进行研磨
　　(3)弹簧若有裂缝迹象， 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
 

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案故障分析与维护 
　　1某大芳烃装置开车初期，发现3台氮封阀工作都正常。拆阀检查，发现氮封阀的气导阀、主阀和两个阀芯室内壁等沾了一层厚厚的污垢，经过擦拭，涂 润滑脂后能正常使用。在阀座处还发现了一些焊渣导致开车后管道内的铁锈、残存的杂物等被氮气吹到了氮封阀内，使主阀不能回到阀座上。
　　2导压管堵塞。如果导压管堵塞，氮封阀没有反馈信号，也会造成氮气不停地向罐内补充，按照如图3所示的步骤检查是否属于此类原因。
　　3弹簧弹力变小。如果气导阀、主阀和两个阀芯室不脏，而且导压管也未堵塞，应检查气导阀下面小弹簧的弹力，若弹力减小，会使氮封阀不停地补气。可以将弹簧拉长，增加其弹力。
　　4密封圈损坏。气导阀在工作过程中动作较频繁。使密封圈经常受到阀座的冲击，导致密封圈磨损或断裂，起不到密封作用，更换密封圈即可。 
　　5控制气入口与气导阀出口装反。这属于产品质量问题。结合氮封阀的工作原理图，即可作出判断。

化工厂醋酸储罐氮封阀系统设计方案

氮封阀装置主要用于储罐顶部，来维持储罐的微正压，隔离物料与外界的接触，减少物料的挥发和浪费，保护储罐安全。那么氮封调节阀使用过程中需要注意哪些事项呢？工程师就此介绍下。希望对大家有一定的帮助

　　调节阀在使用过程中都能够起到很好的控制作用，目前市场中使用的氮封调节阀也需要注意很多事项，不合理的使用可能会带来很多危险。建议大家在选择时也可以看看具体的优势，通过这些方面才可以放心的选择，当然也可以让氮气压力恒定控制。

　　选择合适的位置安装使用

　　在具体使用过程中一定要确保安装的位置合理，氮封调节阀就是可以在氮气压力恒定的时候起到很好的控制作用，就能够保护罐内的物料被氮化，又可以保证储罐的安全性。安装装置时建议大家可以找厂家的安装人员，既可以确保安装的效果，又能够保证安装的安全性。

　　定期维护和检修装置

　　在使用过程中也需要定期做好检修和维护，沃德WODE阀门会根据实际的使用性能和产品的优势来选择，我们在关注时也可以看看检修需要注意的事项。人员检修可以确保零配件的性能，对于使用过程中出现的问题也可以及时更换，自然也可以保证整体的安全性。

　　通过上述情况大家也可以发现，氮封调节阀在实际使用时所带来的好处非常明显，我们需要确保在使用过程中的保护作用非常好，还能够在使用时有效调节氮气的压力。厂家在提供产品时也会说明相应的注意事项，按照一定的使用方法来使用装置，都可以让整体的调节效果更好，也可以满足更多市场需求。