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    储罐氮封阀系统压力设定参考

    2026-02-13 14:22:50  来源:SH

    一、储罐氮封阀系统压力设定参考压力设定的核心原则:

    氮封系统的压力设定值是确保储罐安全运行、介质稳定储存的核心参数,需平衡 “防止空气进入”、“避免介质过量挥发”、“系统能耗” 三大目标。其设定需结合储罐类型、介质特性、操作工况及相关规范,具体确定方法如下:无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源。自动控制阀门介质流量,使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。现已广泛应用于连续送气的天然气采输,城市煤气以及冶金、石油、化工等工业生产部门。
    阀特点:控制精度高,可比一般ZZY型直接操作型调压阀高一倍左右。调节压差比大(如阀前0.8MPa、阀后0.001MPa)特别适合微压气体控制。
    压力设定在指挥器上实现,因而方便、快捷、省力省时可在运行状态下连续设定

    氮封系统的压力设定以“微正压”为基础(通常表压范围200Pa -500Pa,特殊工况可放宽至 100 Pa -1000Pa),需满足:

    · 下限要求:压力≥介质的饱和蒸气压(或呼吸阀正压设定值),防止空气 / 湿气进入罐内,避免介质氧化、污染或形成爆炸性混合物。

    · 上限要求:压力≤储罐的设计允许正压(通常常压储罐≤1.5kPa),防止储罐超压变形,同时减少氮气消耗和介质挥发损失。 

     

    二、储罐氮封阀系统压力设定参考关键影响因素与设定依据:

    1. 介质特性

    · 挥发性与毒性:

    高挥发性介质(如汽油、甲醇):需较低的正压(200-300Pa),避免压力过高导致介质通过呼吸阀 / 紧急泄放阀泄漏,增加损耗和安全风险。

    低挥发性或毒性介质(如原油、苯酚):可适当提高压力(300-500Pa),强化密封效果,防止空气进入引发变质。

    ·  饱和蒸气压:

    氮封压力需 ≥介质在操作温度下的饱和蒸气压(至少高 50-100Pa),否则空气会因罐内压力低于蒸气压而渗入(尤其低温时)。

    示例:若某介质 20℃时饱和蒸气压为 150Pa,氮封设定压力需≥200Pa(150+50)。

    2. 储罐结构与设计参数

    · 储罐设计压力:常压储罐的*大允许正压通常为 1.5kPa(GB 50341《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》),氮封压力需远低于此值(一般不超过 50%),预留安全余量。

    · 呼吸阀/紧急泄放阀设定值:氮封压力需: 低于呼吸阀正压设定值(通常低 100-200Pa),避免正常操作时呼吸阀开启导致氮气浪费或介质泄漏。

    示例:若呼吸阀正压设定为 600Pa,氮封压力宜设为 400 Pa -500Pa。

    3. 操作工况

    · 进出料频率与速率:

    频繁出料或大流量出料时,罐内压力波动大,需设定稍高压力(如 400-500Pa),减少压力骤降导致的空气吸入。

    长期静置的储罐,可设较低压力(200-300Pa),降低氮气消耗。

    · 环境温度变化:昼夜温差大的地区,需考虑温度升高导致的罐内压力上升(气体膨胀),设定值需预留膨胀空间,避免超压泄放。

    经验值:温差每 10℃,罐内压力约上升 30-50Pa,设定时需扣除该部分潜在升压。

    4. 安全与环保要求

    · 防爆需求:对于易燃易爆介质(如溶剂油),氮封压力需确保罐内氧含量≤8%(体积分数),通过压力抑制空气渗入,此时压力需根据介质爆炸极限计算(通常需更高压力,如 400-600Pa)。

    · 环保合规:挥发性有机物(VOCs)排放控制严格的场景,需提高氮封压力(如 300-500Pa),减少介质通过密封面的无组织排放。

     

    三、储罐氮封阀系统压力设定参考压力设定值的具体确定步骤:

    1. 收集基础参数:

    介质饱和蒸气压(操作温度下,可查手册或实验测定);

    储罐设计*大允许正压(查设计文件);

    呼吸阀 / 紧急泄放阀的正压设定值(通常由储罐安全泄放计算确定);

    介质爆炸极限、毒性等级及环保排放标准。

    2. 计算理论范围:

    下限值:Pmin=介质饱和蒸气压+(50100)Pa(确保优于介质自身密封能力);

    上限值:Pmax=min[呼吸阀正压设定值(100200Pa), 0.5×储罐设计正压]。

    3. 结合工况修正:

    若进出料频繁,取下限值与上限值的中高值(如上限值的 80%);

    若环境温差大,取中低值(如下限值的 1.2 倍);

    若介质易燃易爆,优先满足氧含量控制,可适当接近上限值。

    4. 验证与调整:

    试运行时监测压力波动(正常操作应稳定在设定值 ±50Pa 内);

    若频繁触发呼吸阀泄放,需降低设定值;若氧含量超标,需提高设定值。

    四、储罐氮封阀系统压力设定参考典型介质的压力设定参考:

     

     

    零件资料:

    阀体、阀盖:HT200、ZG230~450 ZG1Cr18Ni9Ti
    阀芯、阀座:1Cr18Ni9Ti 司太莱合金堆焊
    填料:聚四氟乙烯
    推杆、衬套:2Cr13

    储罐氮封阀系统压力设定参考

    1、主阀
    2、主阀阀芯
    3、主阀执行机构
    4、节流阀
    5、减压阀
    6、指挥器阀芯
    7、检测机构
    8、预设弹簧
    9、指挥器

     

     

    储罐氮封阀系统压力设定参考

     

    序号

    品  名

    型 号 及 规 格

    单位

    数量

    1

    氮封阀

    氮封阀ZZYVP-II DN25 PN16

    进口压力 0.3-0.6 MPA,

    出口压力1 KPA

    2

    2

    泄氮阀

    泄氮阀ZXD-16   DN25     PN16

    起跳压力2KPA

    2

    3

    呼吸阀

    阻火呼吸阀ZFQ  

    DN50  PN16

    正压:3 KPA

    负压:-298PA

    2

     


















    技术参数:

    公称通径 DN(mm) 20 25 40 50 80 100 150
    阀座直径 (mm) 6 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150
    额定流量系数 KV 3.2 5 8 10 20 32 50 80 100 160 250 400
    压力调节范围 Kpa 0.5~7 5~20 15~50 30~150
    公称压力 PN(MPa) 1.0 1.6
    被调介质温度 ( ℃ ) -20~90
    流量特性

    快开

    调节精度 (%) ≤ 3
    执行机构薄膜
    有效面积 (cm 2 )
    200 280 400
    允许泄漏量 符合 ANSIB16.104-1976 IV 级

     














    储罐氮封阀系统压力设定参考外形尺寸

    公称通径 (DN) 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150
    法兰端面距 (L) 150 160 180 200 230 290 310 350 400 480

    H

    610 610 630 630 640 710 720 730 800 930
    H1 330 330 350 350 360 430 440 450 520 650
    φ 310 400
    D 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285
    D 1 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240
    D 2 56 65 76 84 99 118 132 156 184 211
    n-d 4-14 4-18 8-18 8-22

     












    ◆连接尺寸及标准
    法兰标准:GB9113-88;
    法兰密封面型式:凸面;
    信号接口:内螺纹M16X1.5;
    阀体法兰及法兰端面距离可以按用户的标准制造。
    如ANSI、JIS、JPI等标准

     

    五、储罐氮封阀系统压力设定参考规范依据:

    国内:《石油化工储运系统罐区设计规范》(SH/T 3007-2014)规定,氮封系统的设定压力应高于介质操作温度下的饱和蒸气压,且低于呼吸阀正压设定值,通常取 200-500Pa。

    国际:API 2000《常压和低压储罐的通气》建议,氮封压力需确保罐内气体空间氧含量≤5%(针对易燃介质),并与呼吸阀设定值协调。

     

    通过以上方法,可确定既能保障储罐安全、介质稳定,又能控制能耗的氮封压力设定值,实际应用中需结合现场调试优化。

    自力式氮封阀,这一自动控制装置,专为储罐顶部的氮气压力调节而设计。它凭借其独特的感应功能,无需外接电源即可感知储罐内的压力波动,并据此智能调节氮气的补给量。通过这一系列精准操作,它能够有效地维持罐内的微正压状态,这一压力范围通常控制在0.5至5千帕之间,从而有力地阻止了空气的侵入及介质的挥发。

    ▍ 工作原理

    自力式氮封阀的工作原理主要依赖于其内部的压力感应元件。这些敏感元件,如膜片或波纹管,能够实时监测储罐内的压力变化。当罐内压力低于预设的安全范围时,阀门会自动开启,补充适量的氮气以维持微正压状态。而当压力超过设定上,阀门则会自动关闭或通过泄压阀释放多余压力,确保储罐的安全运行。

    02储罐氮封阀系统压力设定参考安装与操作

    ▍ 安装步骤

    首先,将自力式氮封阀垂直安装在储罐顶部的氮气管线上,并确保阀体箭头的方向与氮气的流向保持一致。同时,应避免将其置于振动、高温或腐蚀性环境中。接下来,进行管路连接,将进口端与氮气源相连,并确保经过过滤和减压,以保证气源的清洁和干燥。出口端则应连接至储罐的气相空间。*后,可根据需要选择安装辅助仪表,例如在阀前安装压力表以便观察氮气压力,或者并联安装呼吸阀或泄压阀以实现超压保护。

    ▍ 储罐氮封阀系统压力设定参考操作与调试

    初始检查

    首先,要确认管路连接处无泄漏现象,并确保阀门处于关闭状态,为接下来的调试做好准备。

    检查氮气源压力

    接下来,需要检查氮气源的压力是否高于设定值,通常要求高出0.1~0.2MPa,以保证阀门的正常运行。

    设定压力

    通过旋动调节螺钉(或手轮),调整弹簧预紧力至所需的设定压力。具体操作时,可以参考阀门铭牌或说明书中的指导。

    缓慢开启氮气源

    在完成设定压力后,应缓慢开启氮气源,并密切观察压力表的变化。阀门应在设定的压力点自动启闭,这是验证设定是否成功的重要步骤。

    测试运行

    *后,通过模拟压力变化的情况,如微开罐顶放空阀,来验证阀门是否能够及时、准确地响应压力变化。

    03储罐氮封阀系统压力设定参考维护与故障处理

    ▍ 定期维护

    每月,应检查阀门的动作是否保持灵活,并清除膜片或波纹管上的杂质,以确保其正常工作。此外,每半年还需校验设定的压力值,并仔细检查密封件是否出现老化迹象。

    ▍ 常见故障及处理措施

    若阀门出现不动作的情况,应首先检查膜片是否破损,弹簧是否卡涩,以及气源是否畅通。若存在泄漏问题,可尝试更换阀座密封件或紧固连接螺栓来解决。而若压力波动过大,则需检查设定的压力值是否合理,或管路是否存在堵塞情况。

    04使用须知与示例参数

    ▍ 使用须知

    在使用过程中,需确保氮气的纯度达到99.9%或以上,以避免因油、水或颗粒物杂质的存在而影响阀门的正常工作。同时,应避免在阀门处于关闭状态时长时间施加压力,以防膜片因此受损。此外,若介质为易燃易爆物质,则必须选用防爆型的氮封阀以确保安全。

    ▍ 示例参数

    设定压力范围:0.5~5kPa(可灵活调整)

    适用温度:-20℃至+80℃

    接口尺寸:DN25至DN50(根据储罐实际容量选定)

    若需更详尽的型号参数或安装图纸,请提供所选用阀门的品牌及具体工作状况,以便我们为您提供更的分析。


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    申弘阀门 先生
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