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化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案
油品在儲運過程中,不可避免的存在油品損耗,同時儲罐呼出的油氣對環(huán)境和人身的傷害依然嚴(yán)重。特別是對油品容易氧化,需要保證油品品質(zhì)的儲罐,以上措施效果不佳。采用氮氣充填于固定頂油罐的油氣空間謂之氮封。因氮氣的密度小于油氣而浮于油氣之上故而形成氮封。化工部對11臺油品儲罐進(jìn)行儀表技術(shù)改造,將氮氣密封技術(shù)應(yīng)用在儲罐上。本次改造為“化工部油品裝置11臺儲罐增加氮封系統(tǒng)項目,將未實現(xiàn)氮封的油品儲罐完成氮封改造。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(shè)為100mmH2O,通過氮封裝置精確控制。當(dāng)儲罐進(jìn)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(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)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(shè)定點時,自動關(guān)閉。
當(dāng)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(shè)定點,自動關(guān)閉。儲罐氮封裝置自動補(bǔ)氮閥安裝于罐區(qū)頂部,用于保護(hù)容器內(nèi)物料與空氣隔離,以確保物料安全。該閥無源氣源電源即可自動調(diào)節(jié)控制罐內(nèi)壓力,操作維護(hù)簡單,節(jié)能環(huán)保適用工況廣泛。該閥結(jié)構(gòu)精簡,現(xiàn)場調(diào)試簡單,有多種材質(zhì)304,316,316L,WCB,WCB+F46等多種可選。
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案
氮封系統(tǒng)由供氮裝置供氮閥(ZZYVP-16P-DN25自力式指揮器調(diào)節(jié)閥即ZZYP-16B-II儲罐氮封裝置自動補(bǔ)氮閥)和泄氮裝置泄氮閥(ZZVP-16P-DN25自力式微壓調(diào)節(jié)閥)組成,是本廠自主開發(fā)、研制的一套自力式微壓力控制系統(tǒng),主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮氣)的壓力恒定,以避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā)、被氧化,以及容器的安全。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。氮氣壓力一般設(shè)為100mmH2O( 即1KPa)通過氮封裝置精確控制。
當(dāng)儲罐進(jìn)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(dāng)罐內(nèi)壓力升高于泄氮裝置泄氮閥壓力設(shè)定值時,泄氮裝置打開,向外界釋放氮氣,使罐內(nèi)壓力下降,降至泄氮裝置壓力設(shè)定點時,泄氮閥自動關(guān)閉。
當(dāng)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,供氮裝置供氮閥開啟,向儲罐注入氮氣,使罐內(nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥自動關(guān)閉油品裝置儲罐氮封系統(tǒng)調(diào)試本文闡述了化工部油品裝置中的罐區(qū)增加氮封系統(tǒng)的創(chuàng)新,同時利用EPKS分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)了過程參數(shù)的集中采集、遠(yuǎn)程監(jiān)視和實時控制。重點論述了系統(tǒng)的組成和控制方案,對更新改造的問題進(jìn)行了分析和攻關(guān)。儲罐氮封系統(tǒng):由自力式調(diào)節(jié)閥、前后壓力表、附屬管路組成。主要設(shè)備是自力式調(diào)節(jié)閥,該閥是一種無需外加驅(qū)動能源,倚靠被測介質(zhì)自身的能量,按設(shè)定值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的裝置。它集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能于一體。按被控參數(shù)可分為自力式壓力(壓差)、自力式液位和自力式溫度調(diào)節(jié)閥。氮封閥為自力式壓力(壓差)調(diào)節(jié)閥,詳見圖
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案
該工程包括現(xiàn)場儀表更新更換施工及南北罐區(qū)控制系統(tǒng)擴(kuò)容改造組態(tài)調(diào)試。將現(xiàn)場6臺光纖液位計以及相關(guān)光纜和控制室內(nèi)相關(guān)的二次表盤柜進(jìn)行拆除,現(xiàn)場更新為雷達(dá)液位計。新增11臺壓力變送器于儲罐頂部,安裝于防護(hù)箱內(nèi),變送器的遠(yuǎn)傳顯示表頭安裝于罐下利于觀測的合適位置。11臺儲罐各增加氮封閥一臺,根據(jù)罐內(nèi)壓力變化控制氮封閥門的開度。所有現(xiàn)場儀表信號送入油品控制室內(nèi)現(xiàn)有DCS控制系統(tǒng),由于現(xiàn)有DCS系統(tǒng)容量已滿,需要擴(kuò)容。北罐區(qū)控制室內(nèi)新增EPKS C300機(jī)柜(C300系統(tǒng))及操作站1套,替代原北罐區(qū)二次表機(jī)柜,并且在油品控制室內(nèi)新增一對交換機(jī),通過光纜實現(xiàn)與北罐區(qū)新增C300控制系統(tǒng)的連接。南罐區(qū)在原有C200控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增一塊AI卡即可,站臺可利用現(xiàn)有備用點?;ば袠I(yè)儲存的許多物料易燃易爆。為提高儲存的安全性,經(jīng)常對儲存易燃易爆介質(zhì)的液化品儲罐進(jìn)行惰性氣體保護(hù)。因氮氣較容易獲得且相對更安全,所以往往采用氮氣保護(hù)系統(tǒng),俗稱氮封。現(xiàn)在,國家對危險化工品儲存的安全要求也越來越高。一些國內(nèi)的規(guī)范已經(jīng)明確要求在特定
氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
氮氣壓力設(shè)定范圍廣,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值達(dá)132倍,壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動作極靈敏。
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案調(diào)整:
供氮壓力調(diào)整:在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa(100mm.w.c),通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮(拉伸)量來達(dá)到;
泄氮壓力調(diào)整:在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分,通過調(diào)整座3,改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值,如2Kpa(200mm.w.c);
呼吸閥高定值調(diào)整:在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。
氮封閥裝置是自力式調(diào)節(jié)閥的一種,自力式調(diào)節(jié)閥根據(jù)應(yīng)用介質(zhì)的不同,有很多種,有空氣的,氮氣的,蒸汽的,液體的, 儲罐頂一般會裝有呼吸閥,有毒介質(zhì)儲罐當(dāng)達(dá)到液面穩(wěn)定時,罐頂?shù)膲毫Φ扔诮橘|(zhì)于該溫度下的蒸汽壓,當(dāng)呼吸閥呼出的時候,有毒介質(zhì)會排到罐外面,容易造成人員中毒,為了避免有毒介質(zhì)揮發(fā),需要在罐頂液面上保持一定壓力,以避免有毒介質(zhì)揮發(fā)然后排空,一般用氮氣來保持這種壓力,這就叫氮封。
閥門生產(chǎn)的氮封閥、氮封裝置是自主開發(fā)、研制的一套自力式微壓力控制系統(tǒng),只有用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮氣)的壓力恒定,以避免容器內(nèi)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā)、被氧化,以及容器的安全。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案的特點:
1、無需外加能源,能在無電、無氣的場合工作,既方便,又節(jié)約能源,降低成本.
2、氮封裝置供氮、泄氮壓力設(shè)定方便,可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行.
3、壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動作靈敏,裝置工作平穩(wěn).
4、采用無填料設(shè)計,閥桿所受摩擦力小,反應(yīng)迅速,控制精度高.
5、供氮裝置采用指揮器操作,減壓比可達(dá)100:1 ,減壓效果好,控制精度高.
氮封閥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(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮氣壓力一般設(shè)為100mm日20,通過氮封裝置精確控制。
當(dāng)儲罐進(jìn)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(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時,泄氮裝置打開,向外界釋放氮氣,使罐內(nèi)壓力下降,降至泄氮裝置壓力設(shè)定點時,泄氮裝置自動關(guān)閉。
當(dāng)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,供氮裝置開啟,向儲罐注入氮氣,使罐內(nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉。
氮封閥裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥裝置由快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成,快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。
儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時,快速泄放閥迅速開啟,將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時,開啟閥門,向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa 壓力以下,現(xiàn)場壓力較高,必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa,壓力可按分段設(shè)定,從0.5Kpa至66Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度l80℃。
氮封閥裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;氮氣壓力設(shè)定范圍廣,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值達(dá)132倍,壓力檢測膜片有效面積大,設(shè)定彈簧剛度小,動作極靈敏。
供氮壓力調(diào)整:在微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa(100mm.w.c),通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮(拉伸)量來達(dá)到;
泄氮壓力調(diào)整:在快速泄放閥在的壓力控制器部分,通過調(diào)整座3,改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值,如2Kpa(200mm.w.c),呼吸閥高定值調(diào)整:在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案零件材料
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(qiáng)滌綸織物
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案零件材料
零件名稱 | 材料 |
閥體 | ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti |
閥桿、閥芯、閥座 | 1Cr18i9Ti |
膜片 | 丁腈橡膠夾增強(qiáng)絳綸織物 |
彈簧 | 60Si2Mn |
波紋管 | 1Cr18i9Ti |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案氮封裝置主要技術(shù)參數(shù)
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | |
額定流量系統(tǒng)(KV) | ZZCP/ZZVP | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
ZZCN | 53 | 83 | |||||||
額定行程(mm) | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | ||||
公稱壓力PN(MPa) | 0.10 1.0 | ||||||||
差壓調(diào)節(jié)范圍(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 | ||||||||
介質(zhì)溫度(℃) | ≤80 | ||||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ±10 | ||||||||
允許泄漏量(1/h) | ZZCP/ZZVP | 10-4×閥額定容量(Ⅳ級) | |||||||
ZZCN | 5×10-3×閥額定容量(Ⅱ級) |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案規(guī)格及重量
公稱通徑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 |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案氮封裝置調(diào)節(jié)閥法蘭規(guī)格 單位:mm
公稱通徑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 |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案主要技術(shù)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(zhì)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(jī)構(gòu)薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案規(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 |
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案的安裝與維護(hù):
1、閥門安裝:
?。?)安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規(guī)格是否吻合,檢查整機(jī)零件是否缺損與松動。
?。?)在安裝前,對管道應(yīng)進(jìn)行清洗,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)閥門安裝前,應(yīng)先清洗管道。
(4)安裝場地應(yīng)考慮到人員設(shè)備的安全,既便于操作,又有利于拆裝與維護(hù)。
(5)閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上,不得已時可傾斜安裝,盡量避免水平安裝,閥自重量較大或有振動的場合,要用支撐架。
?。?)介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。氣源應(yīng)干燥、無油。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。
2、閥門維護(hù):
?。?)清洗閥門:對清洗一般介質(zhì),只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì),首先要了解其性質(zhì),再選用相應(yīng)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(hù)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(yīng)使用專用工具。
(3)閥座:密封面有較小的銹斑與磨損,可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行,如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進(jìn)行研磨。
(4)閥桿:表面損壞,只能換新。
?。?)推桿、導(dǎo)向與密封表面的損壞:對反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須換新,而對正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu),可用適當(dāng)?shù)男蘩砗笫褂谩?/p>
?。?)壓縮彈簧:如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷,必須換新。
?。?)易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時,全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡,根據(jù)檢查結(jié)果,決定是否更換,但膜片使用期一般最多2-3年。
(8) 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(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試,并在這期間,可準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。
化工油品儲罐氮封裝置設(shè)計方案閥門訂貨須知:
訂貨時請?zhí)顚憽兑?guī)格書》或注明以下內(nèi)容:
1、若訂貨前未選定型號,請向我們提供使用參數(shù):
?。?)公稱通徑DN(mm);
?。?)公稱壓力(Mpa或bar);
?。?)流體性質(zhì)(包括介質(zhì)溫度、粘度或酸堿性);
?。?)閥前與閥后壓力(壓差);
?。?)流量特性要求;
?。?)閥體、閥芯材料;
?。?)連接形式;
?。?)驅(qū)動方式(提供氣源壓力、驅(qū)動電壓);
(9)配套附件(氣動閥門建議用戶安裝空氣過濾器三聯(lián)件與二位五通電磁閥 );
(10)現(xiàn)場工況。
2、 若已經(jīng)由設(shè)計單位選定我公司的產(chǎn)品型號,請按型號直接向我司生產(chǎn)部訂購;
3、 當(dāng)使用的場合非常重要或管路比較復(fù)雜時,請您盡量提供設(shè)計圖紙和詳細(xì)參數(shù),由我們的專家為您審核把關(guān)。
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溫馨提示:為規(guī)避購買風(fēng)險,建議您在購買產(chǎn)品前務(wù)必確認(rèn)供應(yīng)商資質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量。