储罐氮封阀工作原理

                    储罐氮封阀工作原理

                    上海申弘阀门有限公司

 之前介绍组合式减压阀产品检验报告，现在介绍储罐氮封阀工作原理ZZYVP-16B(ZZDQ)氮封阀是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，主要用于保持容量顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容量内物料与空气直接按触，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。氮封阀被广泛应用于石油、化工等行业。
■ 储罐氮封阀工作原理特点
·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；
·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；
·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； 
·采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小，反应迅速，控制精度高；
·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；
·为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀；
·呼吸阀仅起安全作用，避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。
 结构与工作原理
    氮封装置是由供氮装置(见图一)和泄氮装置（见图二)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，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。
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ZZYVP-16B（ZZDQ）型氮封阀

■概述
    ZZYVP-16B(ZZDQ)氮封阀是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，主要用于保持容量顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容量内物料与空气直接按触，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。氮封阀被广泛应用于石油、化工等行业。
■ 特点
·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；
·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；
·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； 
·采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小，反应迅速，控制精度高；
·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；
·为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀；
·呼吸阀仅起安全作用，避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。


■ 结构与工作原理
 
    氮封装置是由供氮装置(见图一)和泄氮装置（见图二)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，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。 
 ■ 供氮装置工作原理
    氮封装置结构(见图四)，将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)、介质在检测元件上产生一个作用力与弹簧(8)、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(6)打开，使阀前气体经减压阀(5)、节流阀(4)、进入主阀执行机构(3)上、下膜室，打开主阀阀芯(2)、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(6)、由于主阀执行机构中弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。
 

 贮罐的氮封有两种形式均在正常运行，这两种形式的氮气的氮气来源压力均为氮气钢瓶来的氮气，氮气压力很高，但氮气管道较细，均没有减压阀，而直接进入自力式氮封阀，自力式氮封阀有自动调压的功能，没有必要再在前面设置减压阀，贮罐的氮封压力很低，我们控制在±500pa，对于贮槽的保护一种型式是通 过与自力式氮封阀配套的安装在贮槽顶的氮封阀来控制的，该 氮封阀 也是由自力式调节阀厂家提供的，氮封阀的作用是配合自力式调节阀工作起到安全的作用，在压力过高时，如当贮罐的压力在+500pa时，虽然氮封阀停止进入氮气，但当贮罐继续进入物料时，贮罐的压力上升，则贮罐内的物料通过氮封阀排出气体，以维持贮罐内的气体的压力维持不超过+500pa，使贮槽不超压，我们是不设安全阀的，而是通过氮封阀控制的，当贮罐压力将低于－500pa时，自力式 调节阀 进入氮气以使贮罐压力不致过低。 
    还有一种形式则是自力式调节阀与带双水封的呼吸槽配套，贮罐压力也是控制±500pa，工作原理基本同上，当压力达 到+500pa时，贮罐内的气体冲破呼吸槽的水封，保持了贮罐内的压力不超过+500pa，当贮罐内的压力过低时，一方面自力式调节阀动作补充氮气到贮 罐，以维持氮气压力不致过低，万一自力式调节阀故障时，呼吸槽的另一个水封起了作用，外界气体冲破另一水封进入贮罐，以维持贮罐压力不致过低到 －500pa，避免了贮罐的吸弊，这种形式也没有安全阀。上述的形式，即防止了贮罐的正压可能带来的超压现象，也避免了贮罐负压可能带来的贮罐吸弊现象，确保了贮罐的安全。
    故障分析及处理
    （1）某大芳烃装置开车初期，发现24台氮封阀工作都不正常。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。


■ 泄氮装置工作原理
    上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水减压阀,蒸汽减压阀泄氮装置结构(见图五)，该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构(2)，介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧(3)预紧力平衡。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(1)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。 
■ 说明
·一般供氮气压力在3×105～10×105Pa之间；
·罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵，导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作；
·泄氮阀安装在罐顶，口径一般在进液阀口径一致；
·一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作，浪费氮气、影响设备使用寿命。
·若用户工况有与选型手册有异，望来电与本厂技术开发部，协商解决。
 
■ 供氮装置工作原理
    氮封装置结构(见图四)，将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)、介质在检测元件上产生一个作用力与弹簧(8)、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(6)打开，使阀前气体经减压阀(5)、节流阀(4)、进入主阀执行机构(3)上、下膜室，打开主阀阀芯(2)、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(6)、由于主阀执行机构中弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。

型号为：025×015ZZYVP-16B(ZZDQ)16S0.5～5.5-1P表示公称通径(DN)为25mm，阀座直径(dg)为15mm，公称压力(PN)为1.6MPa，连接法兰按制造厂标准，压力调节阀范围为0.5～5kPa，供氮压力为1kPa，阀体材质为ZG1Cr18Ni9Ti的一套供氮装置；
    型号为：040ZZYVP-16B(ZZD)×1.0S0.5～5.5-1.5P表示公称通径(DN)为40mm，公称压力(PN)为0.1MPa，连接法兰按制造厂标准，压力调节阀范围为0.5～5kPa，泄氮压力为1.5kPa，阀体材质为ZG1Cr18Ni9Ti的一套泄氮装置；与本产品相关论文：TA4钛合金旋塞阀