化工油品储罐氮封装置设计方案
油品在储运过程中,不可避免的存在油品损耗,同时储罐呼出的油气对环境和人身的伤害依然严重。特别是对油品容易氧化,需要保证油品品质的储罐,以上措施效果不佳。采用氮气充填于固定顶油罐的油气空间谓之氮封。因氮气的密度小于油气而浮于油气之上故而形成氮封。化工部对11台油品储罐进行仪表技术改造,将氮气密封技术应用在储罐上。本次改造为“化工部油品装置11台储罐增加氮封系统项目,将未实现氮封的油品储罐完成氮封改造。氮封装置由供氮阀、泄氮阀、 呼吸阀 组成,供氮阀由指挥器和主阀两部分组成;泄氮阀由内反馈的压开型微压调节阀组成,氮气压力一般设为100mmH2O,通过氮封装置精确控制。当储罐进液阀开启,向罐内添加物料时,液面上升,气相部分容积减小,压力升高,当罐内压力升至高于泄氮阀压力设定值时,泄氮阀打开,向外界释放氮气,使罐内压力下降,降至泄氮阀压力设定点时,自动关闭。
当储罐出液阀开启,用户放料时,液面下降,气相部分容积增大,罐内压力降低,供氮阀开启,向储罐内注入氮气,使罐内压力上升,升至供氮阀压力设定点,自动关闭。储罐氮封装置自动补氮阀安装于罐区顶部,用于保护容器内物料与空气隔离,以确保物料安全。该阀无源气源电源即可自动调节控制罐内压力,操作维护简单,节能环保适用工况广泛。该阀结构精简,现场调试简单,有多种材质304,316,316L,WCB,WCB+F46等多种可选。
化工油品储罐氮封装置设计方案
氮封系统由供氮装置供氮阀(ZZYVP-16P-DN25自力式指挥器调节阀即ZZYP-16B-II储罐氮封装置自动补氮阀)和泄氮装置泄氮阀(ZZVP-16P-DN25自力式微压调节阀)组成,是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统,主要用于保持容器顶部保护气(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。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。氮气压力一般设为100mmH2O( 即1KPa)通过氮封装置精确控制。
当储罐进液阀开启,向罐内添加物料时,液面上升,气相部分容积减小,压力升高,当罐内压力升高于泄氮装置泄氮阀压力设定值时,泄氮装置打开,向外界释放氮气,使罐内压力下降,降至泄氮装置压力设定点时,泄氮阀自动关闭。
当储罐出液阀开启,用户放料时,液面下降,气相部分容积增大,罐内压力降低,供氮装置供氮阀开启,向储罐注入氮气,使罐内压力上升,当罐内压力上升至供氮阀自动关闭油品装置储罐氮封系统调试本文阐述了化工部油品装置中的罐区增加氮封系统的创新,同时利用EPKS分散控制系统实现了过程参数的集中采集、远程监视和实时控制。重点论述了系统的组成和控制方案,对更新改造的问题进行了分析和攻关。储罐氮封系统:由自力式调节阀、前后压力表、附属管路组成。主要设备是自力式调节阀,该阀是一种无需外加驱动能源,倚靠被测介质自身的能量,按设定值进行自动调节的装置。它集变送器、控制器及执行机构的功能于一体。按被控参数可分为自力式压力(压差)、自力式液位和自力式温度调节阀。氮封阀为自力式压力(压差)调节阀,详见图
化工油品储罐氮封装置设计方案
该工程包括现场仪表更新更换施工及南北罐区控制系统扩容改造组态调试。将现场6台光纤液位计以及相关光缆和控制室内相关的二次表盘柜进行拆除,现场更新为雷达液位计。新增11台压力变送器于储罐顶部,安装于防护箱内,变送器的远传显示表头安装于罐下利于观测的合适位置。11台储罐各增加氮封阀一台,根据罐内压力变化控制氮封阀门的开度。所有现场仪表信号送入油品控制室内现有DCS控制系统,由于现有DCS系统容量已满,需要扩容。北罐区控制室内新增EPKS C300机柜(C300系统)及操作站1套,替代原北罐区二次表机柜,并且在油品控制室内新增一对交换机,通过光缆实现与北罐区新增C300控制系统的连接。南罐区在原有C200控制系统的基础上新增一块AI卡即可,站台可利用现有备用点。化工行业储存的许多物料易燃易爆。为提高储存的安全性,经常对储存易燃易爆介质的液化品储罐进行惰性气体保护。因氮气较容易获得且相对更安全,所以往往采用氮气保护系统,俗称氮封。现在,国家对危险化工品储存的安全要求也越来越高。一些国内的规范已经明确要求在特定
氮封装置的供(泄)氮压力设定方便,且可在连续生产的条件下进行;
氮气压力设定范围广,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值达132倍,压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小,动作极灵敏。
化工油品储罐氮封装置设计方案调整:
供氮压力调整:在ZZV型微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa(100mm.w.c),通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩(拉伸)量来达到;
泄氮压力调整:在ZZDQ快速泄放阀在的压力控制器部分,通过调整座3,改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁,泄氮设定值应远离供氮压力值,如2Kpa(200mm.w.c);
呼吸阀高定值调整:在上述两设定值调整好后,为避免呼吸阀启闭频繁,呼吸阀设定值应大于泄压设定值。
氮封阀装置是自力式调节阀的一种,自力式调节阀根据应用介质的不同,有很多种,有空气的,氮气的,蒸汽的,液体的, 储罐顶一般会装有呼吸阀,有毒介质储罐当达到液面稳定时,罐顶的压力等于介质于该温度下的蒸汽压,当呼吸阀呼出的时候,有毒介质会排到罐外面,容易造成人员中毒,为了避免有毒介质挥发,需要在罐顶液面上保持一定压力,以避免有毒介质挥发然后排空,一般用氮气来保持这种压力,这就叫氮封。
阀门生产的氮封阀、氮封装置是自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统,只有用于保持容器顶部保护气(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。
化工油品储罐氮封装置设计方案的特点:
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,可在连续生产的条件下进行.
3、压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小,动作灵敏,装置工作平稳.
4、采用无填料设计,阀杆所受摩擦力小,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.
氮封阀装置由供氮装置和泄氮装置两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成;泄氮装置由内反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mm日20,通过氮封装置精确控制。
当储罐进液阀开启.向罐内添加物料时,液面上升,气相部分容积减小,压力升高,当罐内压力升至高于泄氮装置压力设定值时,泄氮装置打开,向外界释放氮气,使罐内压力下降,降至泄氮装置压力设定点时,泄氮装置自动关闭。
当储罐出液阀开启,用户放料时,液面下降,气相部分容积增大,罐内压力降低,供氮装置开启,向储罐注入氮气,使罐内压力上升,当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。
氮封阀装置主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制,以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。氮封阀装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成,快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成。
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66Kpa以下,介质温度温度l80℃。
氮封阀装置的供(泄)氮压力设定方便,且可在连续生产的条件下进行;氮气压力设定范围广,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值达132倍,压力检测膜片有效面积大,设定弹簧刚度小,动作极灵敏。
供氮压力调整:在微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa(100mm.w.c),通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩(拉伸)量来达到;
泄氮压力调整:在快速泄放阀在的压力控制器部分,通过调整座3,改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁,泄氮设定值应远离供氮压力值,如2Kpa(200mm.w.c),呼吸阀高定值调整:在上述两设定值调整好后,为避免呼吸阀启闭频繁,呼吸阀设定值应大于泄压设定值。
化工油品储罐氮封装置设计方案零件材料
零件名称材料:阀体:ZG230-Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
阀芯:1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti
膜片:丁腈橡胶夹增强涤纶织物
化工油品储罐氮封装置设计方案零件材料
零件名称 | 材料 |
阀体 | ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti |
阀杆、阀芯、阀座 | 1Cr18i9Ti |
膜片 | 丁腈橡胶夹增强绦纶织物 |
弹簧 | 60Si2Mn |
波纹管 | 1Cr18i9Ti |
化工油品储罐氮封装置设计方案氮封装置主要技术参数
公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | |
额定流量系统(KV) | ZZCP/ZZVP | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
ZZCN | 53 | 83 | |||||||
额定行程(mm) | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | ||||
公称压力PN(MPa) | 0.10 1.0 | ||||||||
差压调节范围(KPa) | 0.5-5.5 5-10 9-14 13-19 18-24 22-28 26-33 31-38 36-44 2-51 49-58 56-66 64-78 76-90 88-100 | ||||||||
介质温度(℃) | ≤80 | ||||||||
调节精度(%) | ±10 | ||||||||
允许泄漏量(1/h) | ZZCP/ZZVP | 10-4×阀额定容量(Ⅳ级) | |||||||
ZZCN | 5×10-3×阀额定容量(Ⅱ级) |
化工油品储罐氮封装置设计方案规格及重量
公称通径DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
A | 192 | 232 | 308 | |||||
H | 629 | 631 | 652 | 666 | 689 | 797 | 837 | 1050 |
L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 |
G(Kg) | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 37 | 50 | 59 |
化工油品储罐氮封装置设计方案氮封装置调节阀法兰规格 单位:mm
公称通径DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
D | 105 | 115 | 140 | 150 | 165 | 185 | 200 | 220 |
D1 | 75 | 85 | 100 | 110 | 125 | 145 | 160 | 180 |
B | 16 | 18 | 20 | 22 | ||||
n-ф | 4-14 | 4-18 | 8-18 | |||||
f1×D2 | 2×56 | 3×65 | 3×76 | 3×84 | 3×99 | 3×118 | 3×132 | 3×156 |
化工油品储罐氮封装置设计方案主要技术参数
公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
阀座直径DN(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
额定流量系数Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
压力调节范围Kpa | 0.5~70 20~120 60~400 300~700 500~1000 | |||||||||||
公称压力PN(Mpa) | 1.0 1.6 | |||||||||||
被调介质温度(℃) | 80 200 | |||||||||||
流量特性 | 快开 | |||||||||||
调节精度(%) | ≤5 | |||||||||||
允许压降(Mpa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
执行机构薄膜有效面积(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允许泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV级 |
化工油品储罐氮封装置设计方案规格及重量外形尺寸
公称通径(DN) | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |
法兰端面距(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 |
化工油品储罐氮封装置设计方案的安装与维护:
1、阀门安装:
(1)安装前须检查产品型号、位号及规格是否吻合,检查整机零件是否缺损与松动。
(2)在安装前,对管道应进行清洗,阀门入口处要有足够的直管段,并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接,要注意同轴度。
(3)阀门安装前,应先清洗管道。
(4)安装场地应考虑到人员设备的安全,既便于操作,又有利于拆装与维护。
(5)阀门应正立垂直安装在水平管道上,不得已时可倾斜安装,尽量避免水平安装,阀自重量较大或有振动的场合,要用支撑架。
(6)介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。气源应干燥、无油。阀门应在环境温度-20~55℃场所使用。
2、阀门维护:
(1)清洗阀门:对清洗一般介质,只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质,首先要了解其性质,再选用相应的清洗办法。
(2)阀门的拆卸:将外露表面生锈的零件先除锈,但在除锈前,要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。
(3)阀座:密封面有较小的锈斑与磨损,可用机械加工的方法进行,如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面,都必须进行研磨。
(4)阀杆:表面损坏,只能换新。
(5)推杆、导向与密封表面的损坏:对反作用执行机构必须换新,而对正作用执行机构,可用适当的修理后使用。
(6)压缩弹簧:如有裂纹等影响强度的缺陷,必须换新。
(7)易损零件:填料、密封垫片与O型圈,每次检修时,全部换新。阀芯、膜片必须检查是否有预示将来可能发生的裂纹、老化与腐蚀痕迹,根据检查结果,决定是否更换,但膜片使用期一般最多2-3年。
(8) 阀门组装要注意对中,螺栓要在对角线上拧紧,滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试,并在这期间,可准确地调整填料压紧力、阀芯关闭位置。
化工油品储罐氮封装置设计方案阀门订货须知:
订货时请填写《规格书》或注明以下内容:
1、若订货前未选定型号,请向我们提供使用参数:
(1)公称通径DN(mm);
(2)公称压力(Mpa或bar);
(3)流体性质(包括介质温度、粘度或酸碱性);
(4)阀前与阀后压力(压差);
(5)流量特性要求;
(6)阀体、阀芯材料;
(7)连接形式;
(8)驱动方式(提供气源压力、驱动电压);
(9)配套附件(气动阀门建议用户安装空气过滤器三联件与二位五通电磁阀 );
(10)现场工况。
2、 若已经由设计单位选定我公司的产品型号,请按型号直接向我司生产部订购;
3、 当使用的场合非常重要或管路比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数,由我们的专家为您审核把关。
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