常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設(shè)施

本文介紹了常壓儲罐的壓力安全保護系統(tǒng)，對氮封閥、壓控閥、呼吸閥、緊急泄放閥的壓力設(shè)定值及動作順序進行了比較，希望對常壓儲罐的安全生產(chǎn)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(nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)，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(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)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(shè)計的氮氣系統(tǒng)裝置方案，儲罐氮封系統(tǒng)裝置一般主要包含氮封閥，泄氮閥和呼吸閥

儲罐氮封系統(tǒng)裝置(氮封閥泄氮閥呼吸閥)是一套自力式微壓力控制系統(tǒng)，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(nèi)物料與空氣直接觸，防止物料揮發(fā)，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(tǒng)。氮封裝置產(chǎn)品具有節(jié)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(yīng)用于石油，化工等行業(yè)，產(chǎn)品特點無需外加能源，在無電無氣的場合工作。

當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時，美國威盾VTON的供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開(罐頂未設(shè)呼吸閥，或呼吸閥故障打不開)，將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開，向罐內(nèi)注氮氣。供氮閥閥前壓力較好在2 .5Mpa 以下，現(xiàn)場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只自力式壓力調(diào)節(jié)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(shè)定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行。在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，如從1-50KP，100mm H20 需調(diào)整到50mm H20 ，可通過調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲，改變彈簧的力，即可達(dá)到需要新設(shè)定的工藝值。

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設(shè)施關(guān)鍵詞：常壓儲罐，壓力，氮封

油品、化工品內(nèi)浮頂/固定頂常壓儲罐通常配置氮氣密封系統(tǒng)（自力式或壓控式）、雙向呼吸閥保護設(shè)施、緊急壓力/真空泄放閥保護設(shè)施，根據(jù)上述儲罐附件針對不同物料制定相應(yīng)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(shè)施氮封是一種用于保護儲存容器內(nèi)物質(zhì)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(shè)施工作原理

氮封裝置由供氮閥、泄氮閥、呼吸閥組成。

1. 當(dāng)容器內(nèi)壓力低于設(shè)定值時，供氮閥開啟，向容器內(nèi)充入氮氣，維持容器內(nèi)的壓力穩(wěn)定。例如，在化工儲罐中，若罐內(nèi)壓力下降，供氮閥會自動打開，將氮氣充入儲罐，使罐內(nèi)壓力保持在一個安全的范圍內(nèi)。

2. 當(dāng)容器內(nèi)壓力高于設(shè)定值時，泄氮閥開啟，排出部分氮氣，使容器內(nèi)壓力下降。比如，當(dāng)儲罐內(nèi)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(shè)施作用與優(yōu)勢

1. 防止物質(zhì)氧化：

• 許多物質(zhì)在與空氣中的氧氣接觸時會發(fā)生氧化反應(yīng)，從而降低產(chǎn)品質(zhì)量或產(chǎn)生危險。通過氮封工藝，用氮氣將容器內(nèi)的空氣排出，形成氮氣環(huán)境，可以有效地防止物質(zhì)氧化。例如，在儲存食用油、藥品等易氧化物質(zhì)的容器中，氮封可以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。

• 在化工生產(chǎn)中，一些對氧氣敏感的化學(xué)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(zhì)量和穩(wěn)定性。

2. 防止爆炸和火災(zāi)：

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

• 在石油化工行業(yè)，儲罐區(qū)通常采用氮封工藝來確保安全生產(chǎn)。通過將儲罐內(nèi)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(fā)的爆炸事故。

3. 保持容器壓力穩(wěn)定：

• 在儲存和運輸過程中，容器內(nèi)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(diào)節(jié)容器內(nèi)的壓力，使其保持在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。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(dāng)?shù)膲毫?，避免因壓力過高或過低而導(dǎo)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(fā)的物質(zhì)，如有機溶劑、液化氣等，采用氮封工藝可以減少物料的揮發(fā)損失。氮氣的存在可以在容器內(nèi)形成一層氣封，阻止物料的揮發(fā)，從而降低物料的損失率。

• 在化工生產(chǎn)中，這不僅可以節(jié)約成本，還可以減少對環(huán)境的污染。

三、常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設(shè)施應(yīng)用領(lǐng)域

1. 石油化工行業(yè)：

• 在石油煉制、油品儲存、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)中，大量使用氮封工藝來保護儲罐、反應(yīng)器、管道等設(shè)備內(nèi)的物質(zhì)。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(tǒng)，以確保儲存的安全和質(zhì)量。

• 在石化工廠的生產(chǎn)裝置中，一些對氧氣敏感的反應(yīng)器和設(shè)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(yè)：

• 食品飲料行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量和安全要求非常高，氮封工藝被廣泛應(yīng)用于食用油、酒類、飲料等產(chǎn)品的儲存和包裝過程中。通過氮封可以防止產(chǎn)品氧化變質(zhì)，延長保質(zhì)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(chǎn)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(zhì)。

3. 醫(yī)藥行業(yè)：

• 醫(yī)藥產(chǎn)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(wěn)定、干燥、無氧的儲存環(huán)境，保證藥品的質(zhì)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(tǒng)。

• 在醫(yī)藥生產(chǎn)過程中，一些對氧氣敏感的反應(yīng)和操作也需要在氮氣保護下進行，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。

4. 電子行業(yè)：

• 電子行業(yè)中，一些高純度的化學(xué)品和材料，如半導(dǎo)體制造過程中使用的光刻膠、電子氣體等，需要在無氧環(huán)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(huán)境，防止其被氧化和污染。

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

1. 補壓工況

丙酮儲罐中出現(xiàn)負(fù)壓＜20mbar開始補氮氣，同時關(guān)閉排氣調(diào)節(jié)閥，在氮封系統(tǒng)失效負(fù)壓達(dá)到-2.5mbar呼吸閥開始補氣，在氮封系統(tǒng)和呼吸閥均失效情況下負(fù)壓逼近儲槽負(fù)壓設(shè)計值-5mbar，儲槽有抽癟風(fēng)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(rèn)為應(yīng)介于20mbar和0之間，出現(xiàn)負(fù)壓報警可以作為氮封系統(tǒng)故障的判斷依據(jù)，另一方面后續(xù)呼吸閥保護可以為操作人員提供充足的干預(yù)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(shè)定一個聯(lián)鎖值，聯(lián)鎖觸發(fā)停止出料。

2. 超壓工況

丙酮儲罐中出現(xiàn)超壓≥50mbar補氮自力式調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，排氣調(diào)節(jié)閥打開，在氮封系統(tǒng)失效超壓至60mbar呼吸閥開始排氣，在氮封系統(tǒng)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(shè)計值100mbar，儲槽有漲裂風(fēng)險。

此時PI-01a和PI-01b的正壓報警值筆者認(rèn)為應(yīng)介于50mbar和60mbar之間，出現(xiàn)正壓報警可以作為氮封系統(tǒng)故障的判斷依據(jù)，另一方面后續(xù)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(yù)報警時間。

常壓儲罐自力式氮封閥裝置安全保護設(shè)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(shè)施主要技術(shù)參數(shù)：
 

四、挺揚牌外形尺寸：

注：本表法蘭距離以PN16為依據(jù)。

綜上所述，常壓儲罐壓力安全附件的設(shè)定值和動作順序遵循以下梯級關(guān)系：

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

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

根據(jù)以上梯級關(guān)系可以保障常壓儲罐的安全性能，另外通過合理設(shè)定壓力值來控制儲罐內(nèi)壓力，能夠避免各閥設(shè)定壓力的交集，產(chǎn)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(dǎo)體封裝工藝的設(shè)備，通過向封裝設(shè)備內(nèi)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(dǎo)體芯片，在封裝過程中防止芯片氧化或污染，提高封裝質(zhì)量和產(chǎn)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(yīng)放置在封裝設(shè)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)壓力

調(diào)節(jié)氮封裝裝置的壓力，一般在 0.1 到 0.5 裝水的氣壓范圍內(nèi)，根據(jù)封裝設(shè)備的工作溫度和硬度要求進行設(shè)置。

三、氮封裝裝置的使用注意事項

1. 避免氮氣浪費和環(huán)境污染，使用后必須關(guān)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(yán)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(shè)備的清潔和正常運轉(zhuǎn)。

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