常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施

【資料簡介】

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施

本文介紹了常壓儲罐的壓力安全保護系統，對氮封閥、壓控閥、呼吸閥、緊急泄放閥的壓力設定值及動作順序進行了比較，希望對常壓儲罐的安全生產運行管理起到一定參考作用。氮封裝置主要用于保持容器頂部保護氣（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。特別適用于大型儲罐的氣封保護系統。該產品具有節能環保、動作靈敏、運行可靠、操作簡單和維修方便等特點。參照常見的美國威盾VTON提供設計的氮氣系統裝置方案，儲罐氮封系統裝置一般主要包含氮封閥，泄氮閥和呼吸閥

儲罐氮封系統裝置(氮封閥泄氮閥呼吸閥)是一套自力式微壓力控制系統，主要用于保持容器頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容器內物料與空氣直接觸，防止物料揮發，被告氧化，以及容器的安全。氮封裝置特別適合用于各類大型儲罐的氣封保護系統。氮封裝置產品具有節能，動作靈敏，運行可靠，操作與維修方便等特點，氮封裝置廣泛應用于石油，化工等行業，產品特點無需外加能源，在無電無氣的場合工作。

當罐內壓力升高超過設定值時，美國威盾VTON的供氮閥關閉，泄氮閥打開(罐頂未設呼吸閥，或呼吸閥故障打不開)，將罐內多余壓力泄放。在儲罐內壓力降低時，泄氮閥處于關閉狀態，供氮閥打開，向罐內注氮氣。供氮閥閥前壓力較好在2 .5Mpa 以下，現場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只自力式壓力調節閥將壓力減至1 Mpa 以下，以提高可靠性和使用效果。特點： 氮封裝置的供(泄)氮壓力設定方便，可在連續生產的條件下進行。在設定壓力范圍內，如從1-50KP，100mm H20 需調整到50mm H20 ，可通過調節供氮閥頂部的調節螺絲，改變彈簧的力，即可達到需要新設定的工藝值。

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施關鍵詞：常壓儲罐，壓力，氮封

一常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施常壓儲罐的安全保護設施

油品、化工品內浮頂/固定頂常壓儲罐通常配置氮氣密封系統（自力式或壓控式）、雙向呼吸閥保護設施、緊急壓力/真空泄放閥保護設施，根據上述儲罐附件針對不同物料制定相應的壓力控制方案，以下是某公司5000立方米丙酮儲罐。

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施氮封是一種用于保護儲存容器內物質的工藝，主要有以下特點：

一、常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施工作原理

氮封裝置由供氮閥、泄氮閥、呼吸閥組成。

1. 當容器內壓力低于設定值時，供氮閥開啟，向容器內充入氮氣，維持容器內的壓力穩定。例如，在化工儲罐中，若罐內壓力下降，供氮閥會自動打開，將氮氣充入儲罐，使罐內壓力保持在一個安全的范圍內。

2. 當容器內壓力高于設定值時，泄氮閥開啟，排出部分氮氣，使容器內壓力下降。比如，當儲罐內壓力因溫度升高或其他原因而上升時，泄氮閥會自動打開，將多余的壓力釋放出去，防止儲罐超壓。

二、常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施作用與優勢

1. 防止物質氧化：

• 許多物質在與空氣中的氧氣接觸時會發生氧化反應，從而降低產品質量或產生危險。通過氮封工藝，用氮氣將容器內的空氣排出，形成氮氣環境，可以有效地防止物質氧化。例如，在儲存食用油、藥品等易氧化物質的容器中，氮封可以延長產品的保質期。

• 在化工生產中，一些對氧氣敏感的化學品，如某些有機溶劑、催化劑等，也需要采用氮封工藝來保護其質量和穩定性。

2. 防止爆炸和火災：

• 對于一些易燃易爆的物質，如汽油、酒精等，與空氣混合后在一定條件下可能會發生爆炸或火災。氮封可以降低容器內的氧氣含量，減少爆炸和火災的風險。

• 在石油化工行業，儲罐區通常采用氮封工藝來確保安全生產。通過將儲罐內的氧氣含量控制在極低水平，可以有效地防止儲罐因靜電、明火等原因引發的爆炸事故。

3. 保持容器壓力穩定：

• 在儲存和運輸過程中，容器內的壓力會受到溫度變化、進出料等因素的影響。氮封可以自動調節容器內的壓力，使其保持在一個相對穩定的范圍內。這對于保證容器的安全運行和防止泄漏非常重要。

• 例如，在液化氣儲罐中，氮封可以確保儲罐在不同的溫度和使用條件下，始終保持適當的壓力，避免因壓力過高或過低而導致儲罐破裂或無法正常出料。

4. 減少物料損失：

• 對于一些易揮發的物質，如有機溶劑、液化氣等，采用氮封工藝可以減少物料的揮發損失。氮氣的存在可以在容器內形成一層氣封，阻止物料的揮發，從而降低物料的損失率。

• 在化工生產中，這不僅可以節約成本，還可以減少對環境的污染。

三、常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施應用領域

1. 石油化工行業：

• 在石油煉制、油品儲存、化工生產等環節中，大量使用氮封工藝來保護儲罐、反應器、管道等設備內的物質。例如，原油儲罐、成品油儲罐、化工原料儲罐等通常都采用氮封系統，以確保儲存的安全和質量。

• 在石化工廠的生產裝置中，一些對氧氣敏感的反應器和設備也需要采用氮封工藝，以防止物料氧化和爆炸。

2. 食品飲料行業：

• 食品飲料行業對產品的質量和安全要求非常高，氮封工藝被廣泛應用于食用油、酒類、飲料等產品的儲存和包裝過程中。通過氮封可以防止產品氧化變質，延長保質期，同時還可以保持包裝的美觀和完整性。

• 例如，在葡萄酒生產中，灌裝后的葡萄酒瓶通常會采用氮封工藝，以防止葡萄酒在儲存和運輸過程中氧化變質。

3. 醫藥行業：

• 醫藥產品對氧氣、水分和微生物等非常敏感，氮封工藝可以為藥品提供一個穩定、干燥、無氧的儲存環境，保證藥品的質量和療效。例如，一些注射劑、口服液、原料藥等藥品的儲存容器通常會采用氮封系統。

• 在醫藥生產過程中，一些對氧氣敏感的反應和操作也需要在氮氣保護下進行，以確保產品的質量和安全性。

4. 電子行業：

• 電子行業中，一些高純度的化學品和材料，如半導體制造過程中使用的光刻膠、電子氣體等，需要在無氧環境下儲存和使用。氮封工藝可以為這些材料提供一個高純度的氮氣環境，防止其被氧化和污染。

• 在電子芯片制造過程中，一些關鍵的工藝步驟也需要在氮氣保護下進行，以確保芯片的質量和性能。

二常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施安全保護設施壓力設定值和動作順序

 

 

由圖1可以看出在儲罐出現抽負壓和超壓兩種工況下，各安全設施壓力設定值和動作先后順序之間遵循一定的梯度關系，就圖1分別對兩種工況進行剖析：

1. 補壓工況

丙酮儲罐中出現負壓＜20mbar開始補氮氣，同時關閉排氣調節閥，在氮封系統失效負壓達到-2.5mbar呼吸閥開始補氣，在氮封系統和呼吸閥均失效情況下負壓逼近儲槽負壓設計值-5mbar，儲槽有抽癟風險。

實際運行過程中PI-01a和PI-01b還存在一個報警值，該報警值的選取筆者認為應介于20mbar和0之間，出現負壓報警可以作為氮封系統故障的判斷依據，另一方面后續呼吸閥保護可以為操作人員提供充足的干預報警時間。考慮到呼吸閥啟動屬于非正常工況，會帶入少量空氣，可以選擇在0和-2.5mbar之間設定一個聯鎖值，聯鎖觸發停止出料。

2. 超壓工況

丙酮儲罐中出現超壓≥50mbar補氮自力式調節閥關閉，排氣調節閥打開，在氮封系統失效超壓至60mbar呼吸閥開始排氣，在氮封系統和呼吸閥均失效情況下超壓至90mbar卸壓人孔啟動，在以上措施均失效情況下會逼近儲槽正壓設計值100mbar，儲槽有漲裂風險。

此時PI-01a和PI-01b的正壓報警值筆者認為應介于50mbar和60mbar之間，出現正壓報警可以作為氮封系統故障的判斷依據，另一方面后續呼吸閥和卸壓人孔的雙重保護可以為操作人員提供充足的干預報警時間。

 

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施主要零件材料：

閥　體：ZG230～450、ZG1Cr18Ni9Ti ZGCr18Ni12Mo2Ti
閥　芯：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
閥　座：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
波紋管：1Cr18Ni9Ti
膜　蓋：A3、1Cr18Ni9Ti
膜　片：丁脯橡膠、耐油像膠、氟橡膠

三、常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施主要技術參數：
 

 

公稱通徑DN（mm）	20			25	40		50	65	80	100
閥座直徑（mm）	6	15	20	25	32	40	50	65	80	100
額定流量系數KV	3.2	5	8	11	20	50	80	100	160
壓力調節范圍KPa	0.5～5.5、5～10、9～14、13～19、18～24、23～28 27～33、31～38、36～44、42～51、49～58、56～66
公稱壓力PN（MPa）	1.0　　　　　　　　　1.6
被調介質溫度（°C）	≤80
調節精度（%）	±10
允許泄漏量	10-4X閥額定容量

四、挺揚牌外形尺寸：

公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
A	395
H	680	690	710	720	735	797	837	1050
L	185	200	205	222	254	276	298	352
法蘭標準	GB:1.6、2.5、4.0MPa 　ANSI:150、JIS:10K

注：本表法蘭距離以PN16為依據。

 

三常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設施結  語

綜上所述，常壓儲罐壓力安全附件的設定值和動作順序遵循以下梯級關系：

工況向負壓方向發展時氮封系統吸氣壓力設定值P1＞儲罐負壓報警值P低報＞0＞儲罐負壓聯鎖值（如需要）＞呼吸閥吸氣壓力設定值P2＞真空泄放閥壓力設定值P3＞儲罐負壓設計值；

工況向正壓方向發展時氮封系統排氣壓力設定值P1＜儲罐正壓報警值P高報＜呼吸閥排氣壓力設定值P2＜壓力泄放閥排氣壓力設定值P3＜儲罐設計正壓值。兩種工況壓力值梯度見圖2：

根據以上梯級關系可以保障常壓儲罐的安全性能，另外通過合理設定壓力值來控制儲罐內壓力，能夠避免各閥設定壓力的交集，產生不必要的氮氣損耗和浪費。

氮封裝裝置是一種專用于半導體封裝工藝的設備，通過向封裝設備內抽真空并加入純氮氣體，使其保持一定的氣壓，從而保護半導體芯片，在封裝過程中防止芯片氧化或污染，提高封裝質量和產品可靠性。

二、氮封裝裝置的正確安裝步驟

1. 安裝位置的選擇

氮封裝裝置應放置在封裝設備附近且在操作者易接近的地方，以便于操作者對氮封裝裝置進行管道連接、壓力調節等操作，并及時處理故障。

2. 連接供氮管道

將供氮管道連接到氮封裝裝置的進氣口，確保連接密封可靠，避免漏氣。

3. 連接排氮口

將排氮口連接到氮封裝裝置上，并將排氮口朝向安裝的地面，防止排出的氮氣紊流揚射影響操作者安全。

4.調節壓力

調節氮封裝裝置的壓力，一般在 0.1 到 0.5 裝水的氣壓范圍內，根據封裝設備的工作溫度和硬度要求進行設置。

三、氮封裝裝置的使用注意事項

1. 避免氮氣浪費和環境污染，使用后必須關閉氮氣閥門；

2. 確保供氮管道、排氮口通暢，避免堵塞；

3. 定期進行氣密性手動檢查，避免漏氣；

4. 操作過程中，嚴禁使用火源或尖銳工具接觸氮封裝裝置；

5. 氮封裝裝置要定期進行清潔和維護，保持設備的清潔和正常運轉。

以上是關于氮封裝裝置的正確安裝步驟和使用注意事項的詳細介紹，希望對用戶在使用氮封裝裝置時有所幫助。