儲罐氮封閥系統故障解決辦法

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

氮封系統通常被設計成可在高于大氣壓力的條件下運行，這樣可防止外部空氣進入容器當中。由于許多工藝與應用不希望存在空氣中的氧氣與濕氣，因此從石油化工、食品、飲料、制藥與純凈水制造等，許多行業采用氮封工藝。 該文系統的闡述了使用電化學傳感器進行氧氣測量是防止氧化與爆炸的*直接以及*簡單的解決方案。本文接著來分析為什么儲罐需要使用氮封系統？

儲罐氮封閥系統故障解決辦法

自力式氮封閥壓力設定在指揮器上的彈簧上實現，擰緊壓縮彈簧閥后壓力變大，反之則變小，操作簡單因而存在方便、便捷、比一般的直接取壓自力式壓力調節閥精度要高;一般用于儲罐氮封系統;調節和穩定儲罐的氮氣壓力，控制精度極其靈敏，控制精度閥后能達到0.0001MPa(100pa，0.1kp)運行過程中壓力可以連續調節,特別適合是控制微壓場合的工況。

現在介紹儲罐用泄氮閥工藝方案儲罐用泄氮閥/泄氮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時，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。

在儲罐上設置氮封系統裝置，維持罐內氣相空間壓力在1.2KPa左右，當氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關閉，停止氣供應；當氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體。儲罐氮封系統裝置使用的氮氣純度不宜低于99.96%，氮氣壓力宜為0.5~0.6MPa。

儲罐氮封閥系統故障解決辦法結構工作原理分解：
如圖2所示，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。 P1S1=P2S2 + F + G 式中：P1- 主閥入口壓力；P2- 主閥閥芯室壓力；S1- 主閥閥座孔面積；S2- 主閥閥芯活塞面積；F- 彈簧彈力；G- 主閥重量。 當儲罐壓力下降較大時，由于流過氣導閥的氮氣量增加，主閥閥芯室壓力繼續下降，當P1=P2S2/S1+ F/S1+ G/S1時，主閥打開，氦氣大量流人儲罐，壓力迅速升高。在診斷壓力口，安裝診斷壓力表，測量主閥閥芯室壓力，然后將該壓力同氮氣總管壓力比較，便可知氣導閥和主閥的運行情況。

3 儲罐氮封閥系統故障解決辦法故障分析及處理
（1）某大芳烴裝置開車初期，發現24臺氮封閥工作都不正常。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。

儲罐氮封閥系統故障解決辦法裝置工藝方案

以4臺輕質油內浮頂儲罐組成的罐組為例，設計方案如下：

儲罐氮封閥系統故障解決辦法內浮頂儲罐改造

1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。

2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設置氮封后的需求。呼吸閥的數量及規格按照《石油化工儲運系統罐區設計規范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應考慮氮封閥不能關閉時的進氣量等因素。

3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準確性，兩開口之間的距離不宜小于1m。

4）量油孔應加導向管，確保量油作業時不影響氮封壓力。

5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

二、儲罐氮封閥系統故障解決辦法產品特點

(1)無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節約能源，降低成本。

(2)氮封裝置供氮，泄氮壓力設定方便，可在連續銷售的條件下進行。

(3)壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。

(4)采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小、反應迅速、控制精度高。

(5)供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好、控制精度高。

(6)為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥。

(7)呼吸閥公起安全作用，避免了常規氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

儲罐氮封閥系統故障解決辦法執行機構部分使用工況及材料選擇 表2

儲罐氮封閥系統故障解決辦法主要參數及主要性能指標見表一 表一

儲罐氮封閥系統故障解決辦法■壓力調節范圍見表二 表二

儲罐氮封閥系統故障解決辦法■主要零件材料見表三 表三

■儲罐氮封閥系統故障解決辦法外形尺寸見表四、圖二 表四 單位：mm

注：1）標準法蘭連接形式PN16為凸面，連接尺寸鑄鐵法蘭按GB4216.5-84，鑄鋼法蘭按GB9113-2000、JB/T-94，閥體法蘭及法蘭端面距也可按用戶標準制造，如：ANSI，JIS，DIN等標準。
2）接管根據用戶需要配置

■儲罐氮封閥系統故障解決辦法產品重量見表五 表五 單位：Kg

■儲罐氮封閥系統故障解決辦法安裝、維護與調試

1、儲罐氮封閥系統故障解決辦法安裝：

（1）檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質，必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。

（2）在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能正常工作），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）安裝場地應考慮到人員與設備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。

（4）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5）介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接承受介質壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25～+55℃場所使用。

（6）為使自控系統失靈或檢修閥門時，仍能連續生產，應設置旁路閥。

2、儲罐氮封閥系統故障解決辦法維護：

（1）清洗閥門：對清洗一般介質，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質，首先要了解其性質，在選用相應的清洗辦法。

（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。拆裝閥座時應使用專用工具。

（3）閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。

（4）閥桿：表面損壞，必須換新。

（5）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。

（6）易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據檢驗結果，決定是否更換，但膜片使用期一般*多2～3年。

（7）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。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試，并在這期間，可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。

3、儲罐氮封閥系統故障解決辦法調試

所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大，逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值