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化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案

氮封裝置調節閥主要由快速泄放閥和自力式微壓調節閥，以及壓力彈簧、指揮器、脈沖管等相關部件組成，主要用于保持容器頂部保護氣體（一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容器內物料與空氣直接接觸，防止物料揮發，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系統。供氮裝置，將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構，介質在檢測元件上產生一個作用力與與彈簧、預緊力相平衡。當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯，打開，使閥前氣體經減壓閥，節流閥、進入主閥執行機構上、下膜室，打開主閥閥芯，向罐內充注氮氣；當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯、由于主閥執行機構中的彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。

泄氮裝置，該裝置采用內反饋結構，介質直接經閥蓋進入檢測機構，介質在檢測元件上產生一個作用力與預設彈簧預緊力相平衡。當罐內壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內壓力降至泄氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。廣泛應用于石油、化工、醫藥、食品等行業中。它的主要作用是在儲罐、反應釜等設備中，通過向設備內部充入氮氣，使設備內部的空氣與物料隔離，從而保護物料免受氧化、污染和潮濕等不良影響。本文將詳細介紹進口氮封閥的工作原理、結構特點、應用領域以及使用注意事項等方面。

本實用新型涉及由先導閥內兩處之間的壓力差致動的平衡閥領域，具體為一種用于向儲罐提供氮封氣體的氮封閥。當前儲罐氮封主要用自力式調節閥進行氮氣補壓。用于氮封供氣的自力式調節閥對入口壓力有限制，不能超過100PSIG(合0.69MPaG)，通常需要減壓后才能給自力式調節閥供氣；出口壓力zui低只能到2"W.C(合0.0005MPaG);由于用于氮封的自力式調節閥是閥后取壓(內取壓或外取壓)，閥后壓力為閥門的動力源，因為閥后壓力極低，膜片感應到的壓力變化需要通過機械裝置放大后才能驅動閥芯動作，因此閥后的穩定壓力區間較大，而且不能做到緊密密封；同時閥后壓力與儲罐實際壓力存在誤差，給現場調試帶來不便；自力式調節閥的流量與壓力降成正比，即壓力降大則流量大，壓力降小流量小，不能瞬間快速補氮。

【化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案實用新型內容】

為了克服現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、動作靈敏、密封性強、調試方便、補氣迅速的調節閥，本實用新型公開了一種用于向儲罐提供氮封氣體的氮封閥。還可用于工業爐燃燒系統控制兩種燃燒氣混合比流量或用于氫冷發電機組密封油系統、各種工業爐燃燒系統燃料氣體、石油在制品或油庫貯罐保護氣體與熱處理保護氣體的微壓自動調整等場合。其氮封閥打開時，當儲罐壓力稍微低于設定壓力時，膜片因為感應壓力下降而向下移動，推動氣導閥打開，氮氣經過孔板、氣導閥的出口進入儲罐，使儲罐內的壓力增加，同時氣導閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室。工作時通常情況下是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而實現自動調節的執行器產品。同時又具有節約能源，壓力設定值在運行中可隨意調整，采用快開流量特性，動作靈敏、密封性能好，介質壓力穩定，調節精度高，泄漏量小等優點。

截止閥,電動截止閥本系DZY氮封閥列產品有DZY標準型（自力式壓力調節閥）、DZYP-16BⅡ型（帶指揮器操作型自力式壓力調節閥）、DZC型（自力式差壓調節閥）、DZV型（自力式微壓－氮封調節閥）等多種型式。產品公稱壓力等級有PN（Mpa）1.6、4.0、6.4、10.0；閥體口徑范圍DN（mm）15~300；泄漏量標準有Ⅳ級、Ⅴ級；流量特性為快開。多種品種規格可供選擇。本系列氮封閥利用被調介質自身能量為動力源，引入執行機構控制閥芯位置，改變兩端的壓差和流量，使閥前（或閥后）壓力穩定。具有動作靈 敏，密封性好，壓力設定點波動小等優點，廣泛應用于氣體、液體及蒸汽介質減壓穩壓或泄壓穩壓的自動控制。

一、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案氮封閥的工作原理

進口氮封閥是一種自動調節閥，它的工作原理是利用氮氣壓力與設備內部壓力之間的差異，通過控制氮氣的進出量，保持設備內部的氮氣壓力恒定。當設備內部壓力下降時，氮封閥會自動打開，向設備內部充入氮氣；當設備內部壓力升高時，氮封閥會自動關閉，停止氮氣的充入。通過這種方式，進口氮封閥能夠有效地保護設備內部的物料，延長其保存期限。

（1）當氮封閥關閉時，主閥的活塞是在一個密封室內，當儲罐壓力等于或大于設定的壓力時，膜片就被向上頂起，氣導閥在彈簧的作用下向上移動，把氣導閥上的密封圈緊緊壓在閥座上，關閉了控制氣的進口，同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力，此壓力通過內部通道，從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮氣總管壓力的作用，由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡，所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關死。

（2）氮封閥打開時，當儲罐壓力稍微低于設定壓力時，膜片因為感應壓力下降而向下移動，推動氣導閥打開，氮氣經過孔板、氣導閥的出口進入儲罐，使儲罐內的壓力增加，同時氣導閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積，并有彈簧的彈力和主閥的重量，所以當儲罐壓力稍微低于設定點時，特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小，主閥仍然保持關閉，氮氣只從氣導閥進入儲罐。

二、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案氮封閥的結構特點

氮封閥的結構特點主要包括以下幾個方面：

1. 材質優良：進口氮封閥通常采用高品質的材料制造，如不銹鋼、銅等，具有良好的耐腐蝕性和耐高溫性能，能夠適應各種惡劣的工作環境。

2. 結構緊湊：進口氮封閥的結構緊湊，體積小，安裝方便，不會占用過多的空間。

3. 調節精確：進口氮封閥采用先進的控制技術，能夠實現精確的氮氣調節，確保設備內部的氮氣壓力穩定。

4. 安全可靠：進口氮封閥具有多重安全保護措施，如過載保護、過壓保護等，能夠有效地保障設備的安全運行。

化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案執行機構部分                             表2

主要技術參數                         表3-1 氮封調節閥主要技術參數

   注:壓力調節范圍可根據客戶要求定制.

                            化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案         表3-2 小流量氮封調節閥主要技術參數

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;泄氮閥由內反饋的壓開型微壓調節閥組成，通過氮封裝置控制。當儲罐進液閥開啟，向罐內添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當罐內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，罐內壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐內注入氮氣，使罐內壓力上升，升至供氮閥壓力設定點，自動關閉。

化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案安裝使用 
　　1、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案安裝: 
　　(1)安裝前，檢查整機零件是否缺損或者松動，對管道應進行清洗，介質流向應與閥體箭頭指向一致。 
　　(2) 為便于現場維修與操作，閥四周應留有適當的空間。
　　(3)閥門應正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法蘭連接，要注意軸度，并應安裝在環境溫度不 過-25~55°C的場合使用。
 

　　2、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案使用 
　　(1)開啟閥前截止閥，使介質緩慢流入閥 
　　(2)擰開指揮器護罩，松開指揮器調節螺釘
　　(3)調節指揮器主彈簧，使閥后壓力至設定值
　　(4)固定指揮器調節螺釘，裝好護罩，調壓閥即可開始工作 
　　(5)不用時，關閉閥前截止閥
 

　　3、化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案維護 

　　(1)拆卸閥門時，要保護好精密零件的表面，拆裝閥座時，要使用工具
　　(2)閥芯與閥座，不管修理或者更換，密封面都 進行研磨
　　(3)彈簧若有裂縫跡象， 更換
　　(4)密封墊片與0型圈每次檢修時全部更換，膜片根據檢查結果而定。
　　(5)閥門平時維護，只有觀察閥后導壓器上的壓力表是否符合設計值要求即可。另外若發現各連接處有滲漏，可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈
 

　　化工大芳烴儲罐氮封閥裝置設計方案故障分析與維護
　　1某大芳烴裝置開車初期，發現3臺氮封閥工作都正常。拆閥檢查，發現氮封閥的氣導閥、主閥和兩個閥芯室內壁等沾了一層厚厚的污垢，經過擦拭，涂 潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發現了一些焊渣導致開車后管道內的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內，使主閥不能回到閥座上。
　　2導壓管堵塞。如果導壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮氣不停地向罐內補充，按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。
　　3彈簧彈力變小。如果氣導閥、主閥和兩個閥芯室不臟，而且導壓管也未堵塞，應檢查氣導閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補氣。可以將彈簧拉長，增加其彈力。
　　4密封圈損壞。氣導閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經常受到閥座的沖擊，導致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可。
　　5控制氣入口與氣導閥出口裝反。這屬于產品質量問題。結合氮封閥的工作原理圖，即可作出判斷。