內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案

【資料簡介】

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案氮封裝置是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；泄氮裝置由反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮?dú)鈮毫σ话阍O(shè)為100mmH2O，通過氮封裝置精確控制。本實(shí)用新型屬于石油化工油品儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域，主要涉及需要抑制與外界空氣接觸的油品儲(chǔ)存過程中的氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)。
內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案背景技術(shù)
根據(jù)石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范(SH3047-93)中，對(duì)甲醇、苯等儲(chǔ)罐要求設(shè)置氮?dú)饷芊?。氮?dú)饷芊饧夹g(shù)就是用氮?dú)庋a(bǔ)充罐內(nèi)氣體空間，由于氮?dú)獗扔驼魵廨p，所以氮?dú)飧≡谟驼魵馍厦?。?dāng)呼氣時(shí)，呼出罐外的是氮?dú)舛皇怯驼魵?，?dāng)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，氮?dú)庾詣?dòng)進(jìn)罐補(bǔ)充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免油品接觸空氣氧化。國外大部分采用自力式氮封閥作為氮封方案的核心部件。自力式氮封閥中，所謂的自力，就是靠自身壓力來推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)。如果自身壓力太小，沒有足夠的力來推動(dòng)，若要強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)，則需要在對(duì)氮封閥做特殊處理。
目前，由于國內(nèi)的自力式氮封閥市場小，生產(chǎn)廠家較少并且使用壽命短；而國外的自力式安全閥的成本較高，投資太大，不容易被一般用戶接受。本實(shí)用新型的意義在于解決這方面的缺憾。

設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)，反饋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)，在罐頂?shù)墓藓粑y能起安全作用，一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作。在流量控制方面每個(gè)閥門都配有控制流量百分比的固定板孔，氣體密封系統(tǒng)的每個(gè)閥門尺寸根據(jù)氣體流量表排列，根據(jù)提供的穩(wěn)定氣體壓力計(jì)算適應(yīng)特定需要?dú)怏w密封的流量。 
 主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐安全。氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV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ZMQ-16K型單座切斷閥組成。

       儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，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(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)狻Ｒ蛭赫{(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ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥

       氮封閥中的氮?dú)饪梢云鸬街脫Q裝置介質(zhì)、平衡系統(tǒng)的壓力等功能，用于保持容器頂部保護(hù)氣的壓力恒定，一般的氮?dú)鈮毫κ浅海饕饔迷谟跍p少揮發(fā)，如苯罐，二是放置介質(zhì)與空氣的反應(yīng)，如堿罐。進(jìn)罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。 
       當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時(shí)，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(shí)，泄氮裝置打開，向外界釋放氮?dú)?。使罐?nèi)壓力下降，降至泄氮壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，泄氮裝置自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開啟，用戶放料時(shí)，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮裝置開啟，向儲(chǔ)罐注入氮?dú)猓构迌?nèi)壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動(dòng)關(guān)閉。

					技術(shù)參數(shù)表				編號(hào)	20200305
									編制	YUYX
									審核	WANGXF
									日期	2020/3/5
客戶名稱								位號(hào)
產(chǎn)品名稱		指揮器操作型襯氟自力式壓力調(diào)節(jié)閥						用途	供氮閥
產(chǎn)品型號(hào)		ZZYPF-16BII						數(shù)量	1
								閥門規(guī)格
								公稱通徑DN(mm)		25
								閥座直徑(mm)		12
								管道尺寸(mm)
								公稱壓力(MPa)		1.6
								流量特性		快開
								額定Kv值		2.5
								固有可調(diào)比R		30
								額定行程（mm）		5
								泄漏量等級(jí)		Ⅵ JB/T11049-2010
								閥蓋形式		標(biāo)準(zhǔn)型
								連接方式		法蘭式
								法蘭標(biāo)準(zhǔn)		HG/T20592-2009
								配法蘭規(guī)格及型式		PN16   DN25   RF
								法蘭標(biāo)準(zhǔn)
								執(zhí)行機(jī)構(gòu)
								類型		襯氟膜片式
								有限面積（cm²)		600
								作用方式		壓閉型（控制閥后型）
								壓力設(shè)定值Kpa.G		1
								壓力調(diào)節(jié)范圍Kpa.G		0.5～1.5
DN	D	D0	n-φd	H	L	A		附件及規(guī)格
25	115	85	4--14	570	160	395		取壓接頭：		帶
閥門材質(zhì)								導(dǎo)壓管：		帶
閥體				WCB+F46				截止閥：
閥芯				304+F46				過濾器：		帶
閥座				F46				冷凝器：
閥桿				304+F46				取壓管：
填料				PTFE				法蘭、緊固件及密封圈：
工藝參數(shù)
介質(zhì)		狀態(tài)		氮?dú)?/td>		氣體		單位	MAX	NOR	MIN
介質(zhì)密度		kg/Nm3		1.25			閥前壓力	MPa(G)	0.6	0.4
工作溫度		℃		20			閥后壓力	MPa(G)	0.001	0.001
關(guān)閉壓差		MPa(G)		0.6			流量	Nm3/h	64	55
							計(jì)算Kv		0.53	0.64
							開度	%	10	13	#VALUE!
說明NOTE  用于：有機(jī)溶劑、微量、HCL、次氯酸儲(chǔ)罐氮?dú)獗Ｗo(hù)

內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的氮封裝置存在的缺陷，而提供一種用于儲(chǔ)罐的氮封裝置，所要解決的技術(shù)問題是使氮封裝置的使用壽命長，降低成本，容易被一般用戶接受，從而更加適于實(shí)用。
本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種用于儲(chǔ)罐的氮封裝置，其特征在于包括：
本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的用于儲(chǔ)罐的氮封裝置，其中所述智能控制器(6)的壓強(qiáng)不高于儲(chǔ)罐(1)的壓強(qiáng)上限2.0Kpa，不低于儲(chǔ)罐(1)的壓強(qiáng)低限-0.5Kpa。前述的用于儲(chǔ)罐的氮封裝置，其中所述阻火器(10)的阻力降不大于0.3KPa。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
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(dòng)作靈敏,裝置工作平衡;
4、采用無填料設(shè)計(jì),閥桿所受磨擦力小,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;
6、為確保儲(chǔ)罐的安全,需在罐頂設(shè)置呼吸閥，呼吸閥起安全作用,避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷.

借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
采用發(fā)明可以保證安全生產(chǎn)。由于采用了氮?dú)饷芊饧夹g(shù)，儲(chǔ)罐內(nèi)氣體空間是易燃液體氣相蒸氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w，降低了的濃度，處于氣體爆炸極限范圍外，罐內(nèi)不具備發(fā)生燃燒爆炸條件并且防止物料揮發(fā)、被氧化，確保物料質(zhì)量安全；可降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。由于氮?dú)馄毡楸纫兹家后w蒸氣輕，浮在蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時(shí)主要是呼出氮?dú)?，吸氣時(shí)，氮?dú)鈺?huì)自動(dòng)快速補(bǔ)入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效抑制易燃液體蒸發(fā)，從而大大降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)采用PLC或DSC自動(dòng)控制，無需操作人員，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)保養(yǎng)方便；使用核心部件為普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，安裝及后期維護(hù)成本低、壽命長。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案附圖說明圖1是本實(shí)用新型內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的流程示意圖。

【主要元件符號(hào)說明】
1：儲(chǔ)罐                        2：限流孔板旁路
3：過濾器                      4：普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥
5：閥門定位器                  6：智能控制器
7：智能壓力變送器              8：內(nèi)浮頂頂部
9：呼吸閥                      10：阻火器
11：緊急泄壓人孔               A：氮?dú)馊肟?br />內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐氮封裝置改進(jìn)方案具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種用于儲(chǔ)罐的氮封裝置其具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征、使用方法及其功效，詳細(xì)說明如后。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提出以下設(shè)計(jì)方法，以內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐改造為例：
(一)封堵儲(chǔ)罐1罐壁(頂)的通氣口。
(二)核算罐頂呼吸閥9是否滿足設(shè)置氮封后的需求。
(三)量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時(shí)不影響氮封壓力。
(四)儲(chǔ)罐1罐頂增加緊急泄壓人孔11接口。
(五)氮?dú)饩€上增加過濾器3。
(六)儲(chǔ)罐1罐頂設(shè)置智能壓力變送器7，將罐頂壓力指示連鎖到普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4上，用普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4控制氮?dú)獾倪M(jìn)氣量。
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。是本實(shí)用新型內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的流程示意圖。如圖1所示，在此僅以內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐為例，而拱頂儲(chǔ)罐同此類似。

(一)每臺(tái)儲(chǔ)罐1上設(shè)置普通壓力控制閥組和限流孔板旁路2，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.1KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.1KPa時(shí)，氮?dú)夤夤芫€普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于1.1KPa時(shí)，氮?dú)夤夤芫€普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4開啟，開始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲(chǔ)罐1在正常運(yùn)行過程中不吸進(jìn)空氣，使儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)揮發(fā)部分與外界隔絕；當(dāng)普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4需要檢修或故障時(shí)，使用限流孔板旁路2給儲(chǔ)罐1內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)猓瑝毫Ω哂?.5KPa時(shí)，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排(短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)?。
(二)當(dāng)普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉，造成儲(chǔ)罐1罐內(nèi)壓力超過1.5Kpa時(shí)，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排；當(dāng)普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時(shí)開啟時(shí)，造成儲(chǔ)罐1罐內(nèi)壓力降低至-0.2pa時(shí)，通過帶阻火器10的呼吸閥9向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，確保儲(chǔ)罐1罐內(nèi)壓力不低于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力低限(-0.5Kpa)。
(三)為確保設(shè)置氮封儲(chǔ)罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲(chǔ)罐1上設(shè)置緊急泄放人孔11，所述緊急泄放人孔11定壓不應(yīng)高于儲(chǔ)罐1的設(shè)計(jì)壓力上限(2.0Kpa)，不應(yīng)低于儲(chǔ)罐1的設(shè)計(jì)壓力低限(-0.5Kpa)。
(四)當(dāng)需要使用限流孔板旁路2補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí)，流量宜等于油品出罐流量，氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50，氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。
(五)若在相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺(tái)儲(chǔ)罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器10，以防止事故擴(kuò)大。
(六)阻火器10應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。緊急泄放人孔11說明：一般供氮?dú)鈮毫υ?×105～10×105Pa之間罐頂呼吸閥9僅起安全作用，是在普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4失靈，導(dǎo)致儲(chǔ)罐1罐內(nèi)壓力過高或過低時(shí)，起到安全作用，在正常情況下不工作；緊急泄放人孔11安裝在罐頂，口徑一般與進(jìn)液閥口徑一致，一般緊急泄放人孔11的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于普通氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥4的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費(fèi)氮?dú)?、影響設(shè)備的使用壽命。

特別地，本實(shí)用新型不限于內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，本實(shí)用新型也適用于拱頂儲(chǔ)罐。防止儲(chǔ)罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全,以一定的微壓氮?dú)庠诠迌?nèi)保持一定的壓力，相比自力式閥 氮封閥可以從閥前的幾公斤壓力一次性減壓到需要的微正壓，應(yīng)用自力式閥可能會(huì)需要多級(jí)降壓才能達(dá)到這么小的壓力和精度。