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一、儲罐氮封系統(tǒng)的應(yīng)用：
在儲存物料過程中，既要減少油品蒸發(fā)損耗，又要盡量避免與空氣接觸，防止氧化變質(zhì)， 采用氮?dú)饷芊饽芷鸬接行У淖饔茫沟脙揄敳康臍庀嗫臻g達(dá)不到爆炸極限以保證安全。 為防止儲罐內(nèi)物料因與進(jìn)入的外界氣體（空氣）接觸而被污染變質(zhì)或與外界進(jìn)入的氣體 （空氣）發(fā)生化學(xué)和（或）生物反應(yīng)，常需設(shè)置氣封系統(tǒng)。用氣封，氣使儲罐內(nèi)維持一定壓 力（正壓），防止儲罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。
需設(shè)氮封的介質(zhì)如下所列：甲醇、醋酸乙烯、醋酸甲酯、對苯二甲酸、乙醛、苯、乙苯、 苯乙烯、烷基化液、脫氫混合物、二乙苯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、粗二氯乙烷、精制二氯乙烷、 三苯基膦等。 甲醇、醋酸乙烯、醋酸甲酯、乙醛閃點(diǎn)低，當(dāng)其儲罐出料或氣溫下降時若不采取氮封，會由呼 吸閥吸入空氣而在儲罐上部空間形成爆炸性混合物。
氮封主要應(yīng)用于儲罐、超純水箱等密閉空間用于微正壓氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置。用氮?dú)獗Ｗo(hù)物料不與空氣直接接觸，防止物料污染受損。通常一套氮封系統(tǒng)由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥組成。當(dāng)罐內(nèi)出料時，壓力降低，此時供氮閥打開補(bǔ)氮?dú)猓划?dāng)進(jìn)料時，罐內(nèi)壓力升高，泄氮閥自動打開泄壓力；如遇供氮閥泄氮閥失效時，呼吸閥啟動以保護(hù)儲罐安全。整套裝置無需電源氣源，即自動調(diào)節(jié)工作。
二、產(chǎn)品簡介：
ZZYYVP-16B帶指揮器操作自力式微壓調(diào)節(jié)氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)本身壓力變化而實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，使閥后壓力恒定，整機(jī)具有動作靈敏、控制壓力波動小、節(jié)約能源。
采用動力源與信號點(diǎn)分開檢測的方法，外加可調(diào)節(jié)流裝置，使整臺閥門的調(diào)節(jié)精度大大提高，減壓比可達(dá)2000:1。廣泛應(yīng)用于各種氣體減壓穩(wěn)壓的自動控制場合，特別適合作為氮封的供氮閥使用，具有持續(xù)供氮壓力波動小、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。
要正確使用調(diào)節(jié)閥，尤其是選擇調(diào)節(jié)閥，必須首先搞清楚調(diào)節(jié)閥的使用功能，做到放矢，方能選好所需的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥功能：顧名思義，調(diào)節(jié)閥的首要功能就是調(diào)節(jié)，其主要表現(xiàn)在五個方面：
（1）流量特性：流量特性是反映調(diào)節(jié)閥的開度與流量的變化關(guān)系，以適應(yīng)不同的系統(tǒng)特性要求，如對流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度快需對數(shù)特性；對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應(yīng)速度慢，需直線流量特性。流量特性反應(yīng)了調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
（2）可調(diào)范圍R：可調(diào)范圍反映調(diào)節(jié)閥可控制的流量范圍，用R=Qmax；Qmin之比表示。R越大，計(jì)節(jié)流量的范圍越寬，性能指標(biāo)就越好。通常閥的R=30，好的閥，如V型球閥、全功能超經(jīng)型調(diào)節(jié)閥，R可達(dá)100-200。
（3）小開度工作性能：有些閥受到結(jié)構(gòu)的限制，小開度工作性能差，產(chǎn)生啟跳、振蕩，R變得很小，如雙座閥、襯膠蝶閥。好的閥小開度應(yīng)有微調(diào)功能，即可滿足很小流量的調(diào)節(jié)閥，且工作又要求十分平衡，這類閥如V型球閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、全功能超輕型調(diào)節(jié)閥。
（4）流量系數(shù)Kv：流量系數(shù)表示通過流量的能力，同口徑Kv值越大越好，特別球閥、蝶閥類，它們的Kv值是單座閥、雙座閥、套筒閥的2-3倍。
（5）調(diào)節(jié)速度：滿足系統(tǒng)對閥動作的速度要求。
三、特點(diǎn)：
1、該閥無需外加能源，能在無電無氣的場合工作，既方便又節(jié)約了能源。
2、大而靈敏的檢測膜片，保證了控制點(diǎn)的壓力精度。
3、整機(jī)采用無填料設(shè)計(jì)，動作迅速。
4、壓力設(shè)定點(diǎn)分段范圍細(xì)且相互交錯，選用方便。
5、壓力設(shè)定方便，運(yùn)行時可連續(xù)無干擾地進(jìn)行設(shè)定，免維護(hù)使用。
6、配取壓力管及接頭，安裝更加簡捷、可靠。
7、信號檢測執(zhí)行器與動力執(zhí)行機(jī)構(gòu)分開，使整臺調(diào)壓閥減壓力比可達(dá)2000:1。
8、增設(shè)可調(diào)節(jié)流裝置，調(diào)試簡單方便。
9、閥內(nèi)件設(shè)計(jì)壓力補(bǔ)償裝置，*消除壓力波動對設(shè)定精度的影響，調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定。
四、閥門材質(zhì)選型：
ZZYYVP-16B帶指揮器操作自力式微壓調(diào)節(jié)氮封閥通常被人為是受其保護(hù)的壓力容器或壓力系統(tǒng)的一部分，在選擇氮封閥閥的材料時，必須慎重考慮。特別是對于保壓和承壓部件，其材料的選擇必須符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。氮封閥的主要保壓或承壓部件是閥體，閥蓋以及連接閥體和閥蓋的螺栓也被認(rèn)為是安全閥保壓殼體的一部分，因此壓力容器規(guī)范對閥蓋和連接螺栓也有材料方面的要求。這些部件的故障可能導(dǎo)致壓力、高溫介質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)的泄露。
影響安全閥部件材料選擇的因素包括：壓力、溫度、腐蝕性介質(zhì)或環(huán)境、相關(guān)的應(yīng)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)健部件的材料的選擇：閥門的某些部件對于閃的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和功能來說尤其關(guān)鍵。這些部件可分為以下幾類：
保壓部件：保持進(jìn)口壓力（閥體）或出口壓力（閥蓋）的部件，包括閥體閥蓋連接螺栓。
長期接液部件：與介質(zhì)長期接觸的部件并保持閥的密封性。
導(dǎo)向部件：提供閥瓣到噴嘴的導(dǎo)向，并確保閥桿在任何時間都以上下運(yùn)動。
彈簧：提供使閥閉合的作用力。
波紋管（僅限平衡式設(shè)計(jì)）：提供背壓補(bǔ)償和/或奪導(dǎo)向部件和彈簧的防腐蝕保護(hù)功能。
五、整機(jī)工作原理：
供氮閥是一種控制閥后壓力的調(diào)節(jié)閥，其初始位置的閥芯在開啟位置，當(dāng)指揮器執(zhí)行機(jī)器檢測到閥后壓力升高至設(shè)定值，自動關(guān)閉指揮器，隨即主閥開度逐漸減小，直至閥后壓力穩(wěn)定在要求的設(shè)定值。
泄氮閥：當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，閥門開啟泄壓。
六、規(guī)格用技術(shù)參數(shù)：
主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一 表一
公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
閥座直徑（mm） | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
額定流量系數(shù)Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、 | ||||||||||||
公稱壓力PN（MPa） | 1.6 | ||||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度（℃） | -5～+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度（%） | ≤±5 | ||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積（cm2） | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號接口 | 內(nèi)螺紋M10×1.5 | M16X1.5 | |||||||||||
2、壓力調(diào)節(jié)范圍見表二 表二
壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 指揮器膜室 有效面積（cm2） | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積（cm2） | 使用閥門口徑（mm） |
0.1～0.5 | 1200 | 100 | 20～32 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 200 | 40～50 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 400 | 65～100 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 600 | 125～150 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 |
3、主要零件材料見表三 表三
零 件 名 稱 | 材 料 |
氣動活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，指揮器 | 組合件 |
閥體，閥蓋 | ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推桿，閥桿 | 2Cr13，1Cr18Ni9 |
閥座 | 1Cr18Ni9Ti |
閥芯（軟密封）/填料 | 聚四氟乙烯 |
膜片 | 橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物/四氟膜片/氟橡膠膜片 |
彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
七、閥體強(qiáng)度和試驗(yàn)：
試驗(yàn)前，必須將閥門腔體內(nèi)的油污、水漬、雜質(zhì)清理干凈，在閥體兩端及接座處安裝度壓板封堵，安裝加壓泵、壓力表、截止閥和排氣閥等。將自來水向閥體腔內(nèi)沖壓并保壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間10min。重點(diǎn)檢查閥體承壓面、焊縫處，若外泄漏和結(jié)構(gòu)損失，方可認(rèn)為合格。
1、單體密封試驗(yàn)：
試驗(yàn)介質(zhì)為液體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入自來水，水壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。
試驗(yàn)介質(zhì)為氣體：試驗(yàn)前，全開閥門，將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門后，安裝試壓板、加壓泵、壓力表、截止閥、排氣閥等。從進(jìn)口盲板處對閥充入溫度為5~10℃的清潔空氣，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，保壓時間3min。泄漏量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4213-2008）的相關(guān)規(guī)定，可認(rèn)為合格。
2、動作試驗(yàn)：
空載動作試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；外接液壓驅(qū)動閥門開關(guān)數(shù)次，若閥門在開啟過程能正常動作，全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。
帶負(fù)載開啟試驗(yàn)：試驗(yàn)前，全開閥門將其腔內(nèi)的水漬、雜質(zhì)、油污清理干凈，*關(guān)閉閥門；閥體一端安裝試驗(yàn)盲板并安裝加壓力泵、壓力表、截止閥等。對密封腔內(nèi)充入干凈空氣壓壓，壓力等級根據(jù)閥門技術(shù)要求和閥門試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來確定，持續(xù)一分鐘。外接液壓站驅(qū)動閥門開關(guān)次數(shù)，若閥門在開啟過程中能正常動作，全行程時間滿足要求且沒有異響聲等現(xiàn)象，則認(rèn)為合格。
總之，新購調(diào)節(jié)閥必須經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)、密封試驗(yàn)和動作試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可投入使用。
八、流量特性：
九、安裝方式說明：
十、氮封方案示意圖及工作原理：
當(dāng)儲罐出液閥開啟，放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)氮?dú)鈮毫档?，供氮閥開啟，向儲罐注入氮?dú)?，罐?nèi)氮?dú)鈮毫ι仙?，?dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮閥壓力設(shè)定值時，供氮閥自動關(guān)閉。
當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟，進(jìn)料時，液面上降，氣相部份容積減小，罐內(nèi)壓力升高，當(dāng)高于泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮?dú)?，罐?nèi)氮?dú)鈮毫ο陆?，降至泄氮閥壓力設(shè)定值時，泄氮閥自動
關(guān)閉。
閥門選用說明：
一般供氮壓力在300~800KPa左右，氮封設(shè)定壓力1KPa，泄氮壓力2KPa，呼吸閥呼氣壓力3KPa，吸氣壓力-300Pa。
罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作。
泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進(jìn)液閥口徑相近，但工況參數(shù)不一樣，需進(jìn)選型計(jì)算再定。
一般供氮閥選用ZZYVP-16B供氮閥，泄氮閥選用ZZVP-16K泄氮閥、HXF-10呼吸閥采用阻火式。
安裝注意事項(xiàng)：
氮封閥利用介質(zhì)自身的壓力操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)充滿介質(zhì)，故合理的安裝方式將提高設(shè)定點(diǎn)的調(diào)節(jié)精度和增加閥門的使用壽命。
在安裝時取壓點(diǎn)的位置應(yīng)離調(diào)壓閥有適當(dāng)距離，大于6~10倍管道直徑。
建議安裝旁路以供定期檢修。
指揮器與主閥可分開安裝。
十一、氮封閥門通徑和介質(zhì)流速之間的關(guān)系分析：
閥門的流量與流速主要取決于閥門的通徑，也與閥門的結(jié)構(gòu)型式對介質(zhì)的阻力有關(guān)，同時與閥門的壓力、溫度及介質(zhì)的濃度等諸因素有著一定內(nèi)在聯(lián)系。
閥門的流道面積與流速、流量有著直接關(guān)系，而流速與流量是相互依存的兩個量。當(dāng)流量一定時，流速大，流道面積便可小些；流速小，流道面積就可以大些。反之，流道面積大，其流速小；流道面積小，其流速大。
介質(zhì)的流速大，閥門通徑可以小些，但阻力損失較大，閥門易損壞。流速大，對易燃易爆介質(zhì)會產(chǎn)生靜電效應(yīng)，造成危險(xiǎn)；流速太小，效率低，不經(jīng)濟(jì)。對粘度大和易爆的介質(zhì)，應(yīng)取較小的流速。油及粘度大的液體隨粘度大小選擇流速，一般取0.1～2m/s。
一般情況下，流量是已知的，流速可由經(jīng)驗(yàn)確定。通過流速和流量可以計(jì)算閥門的公稱通徑。
閥門通徑相同，其結(jié)構(gòu)型式不同，流體的阻力也不一樣。在相同條件下，閥門的阻力系數(shù)越大，流體通過閥門的流速、流量下降越多；閥門阻力系數(shù)越小，流體通過閥門的流速、流量下降越少。
各種介質(zhì)常用流速見下表：
流體名稱 | 使用條件 | 流速 |
飽和蒸汽 | DN＞200 | 30～40 |
過熱蒸汽 | DN＞200 | 40～60 |
低壓蒸汽 | ρ＜1.0（絕壓） | 15～20 |
中壓蒸汽 | Ρ=1.0～4.0（絕壓） | 20～40 |
高壓蒸汽 | Ρ=4.0～12.0（絕壓） | 40～60 |
壓縮氣體 | 真空 | 5～10 |
氧氣 | Ρ=0～0.05（表壓） | 5～10 |
煤氣 | 2.5～15 | |
半水煤氣 | Ρ=0.1～0.15（表壓） | 10～15 |
天然氣 | 30 | |
氮?dú)?/span> | Ρ=5～10（絕壓） | 15～25 |
氨氣 | 真空 | 15～25 |
乙炔水 | 30 | |
乙炔氣 | ρ＜0.01（表壓） | 3～4 |
氯 | 氣體 | 10～25 |
氯化氫 | 氣體 | 20 |
液氨 | 真空 | 0.05～0.3 |
氫氧化鈉 | 濃度0～30% | 2 |
硫酸 | 濃度88%～93% | 1.2 |
鹽酸 | 1.5 | |
水及粘度 | Ρ=0.1～0.3（表壓） | 0.5～2 |
自來水 | 主管Ρ=0.3（表壓） | 1.5～3.5 |
鍋爐給水 | ＞3 | |
蒸汽冷凝水 | 0.5～1.5 | |
冷凝水 | 自流 | 0.2～0.5 |
過熱水 | 2 | |
海水、微堿水 | Ρ＜0.6（表壓） | 1.5～2.5 |
注：
DN值的單位為：mm；
Ρ值的單位為：MPa。
閘閥的阻力系數(shù)小，僅在0.1～1.5的范圍內(nèi)、；
口徑大的閘閥，阻力系數(shù)為0.2～0.5；
縮口閘閥阻力系數(shù)大一些。
截止閥的阻力系數(shù)比閘閥大得多，一般在4～7之間。Y型截止閥（直流式）阻力系數(shù)最小，在1.5～2之間。
鍛鋼截止閥阻力系數(shù)最大，甚至高達(dá)8。
止回閥的阻力系數(shù)視結(jié)構(gòu)而定：旋啟式止回閥通常約為0.8～2，其中多瓣旋啟式止回閥的阻力系數(shù)較大；
升降式止回閥阻力系數(shù)最大，高達(dá)12。
旋塞閥的阻力系數(shù)小，通常約為0.4～1.2。
隔膜閥的阻力系數(shù)一般在2.3左右。
蝶閥的阻力系數(shù)小，一般在0.5以內(nèi)。
球閥的阻力系數(shù)最小，一般在0.1左右。
上述閥門的阻力系數(shù)是閥門全開狀態(tài)下的數(shù)值。
閥門通徑的選用，應(yīng)考慮到閥門的加工精度和尺寸偏差，以及其它因素影響。閥門通徑應(yīng)有一定的富裕量，一般為15%。在實(shí)際的工作中，閥門通徑隨工藝管線的通徑而定。
