之前介紹自力式壓力調節閥在化工行業(yè)應用，現在介紹低壓儲罐的氮封系統設計氮封閥的工作原理 設在罐頂的取壓點(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導壓管引入檢測機構,反饋結構的設計使得介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機構，在罐頂的罐呼吸閥能起安全作用，一般泄氮閥的壓力設定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作。在流量控制方面每個(gè)閥門(mén)都配有控制流量百分比的固定板孔,氣體密封系統的每個(gè)閥門(mén)尺寸根據氣體流量表排列，根據提供的穩定氣體壓力計算適應特定需要氣體密封的流量. 氮封閥中的氮氣可以起到置換裝置介質(zhì)、平衡系統的壓力等功能，用于保持容器頂部保護氣的壓力恒定，一般的氮氣壓力是常壓，主要作用在于減少揮發(fā)，如苯罐，二是放置介質(zhì)與空氣的反應，如堿罐。進(jìn)罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類(lèi)大型儲罐的氣封保護系統，運行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。氮封系統的原理和應用優(yōu)勢，之后基于石油化工常壓及低壓儲罐的氮封系統設計，對設計原則、適用工況以及注意事項等內容進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，希望能夠為安全事故的預防起到一定的作用。

低壓儲罐其工藝設計與常壓儲罐的設計不同。因此設計低壓儲罐過(guò)程中,有必要進(jìn)一步研究?；诖?本文主要介紹了氮封系統、壓力系統的設計以及相關(guān)安全附件的設計,進(jìn)而從工藝上確保低壓儲罐的安全性能。穩為材料達到屈服強度下的失穩。此種抗壓環(huán)結構,與薄壁圓筒或球殼不同,剛性很大,一般不會(huì )產(chǎn)生彈性失穩(屈曲)。本文結合實(shí)際工作中的經(jīng)驗,綜合闡述了常壓及低壓儲罐附屬安全泄放設施的設計選用要點(diǎn)與計算方法等,以期能夠對從事儲罐統設計人員提供有價(jià)值的理論參考。為了與一般容器(常壓容器)相區別，只有同時(shí)滿(mǎn)足下列三個(gè)條件的容器，才稱(chēng)之為壓力容器：

低壓儲罐分類(lèi)
（1）工作壓力大于或者等于0.1Mpa(工作壓力是指壓力容器在正常工作情況下，其頂部可能達到的壓力（表壓力）); （不含液體靜壓力）
（2）內直徑（非圓形截面指其大尺寸）大于等于0.15m。且容積（V）大于等于0.025立方米，工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa-L(容積，是指壓力容器的幾何容積）;
（3）盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)工作溫度高于或者等于其標準沸點(diǎn)的液體.

(2)GB 50341中式(1)用于 弱頂 結構。 弱頂 有三個(gè)條件,控制抗壓環(huán)截面積是其中一個(gè)條件,該式的要點(diǎn)在于:,在內壓作用下罐壁將被提離而尚未提離;第二,與此同時(shí)在內壓作用下抗壓環(huán)材料已達到其屈服強度。此時(shí),當有一點(diǎn)外部干擾或結構自身存在某些微小缺陷時(shí),抗壓環(huán)包邊角鋼便會(huì )屈曲進(jìn)而從連接焊接處破裂泄壓,達到保護罐主體的目的。弱頂結構一般指支撐式錐頂,罐頂坡度多為1 16。弱頂罐一般設置呼吸閥,但開(kāi)啟壓力很低。式(9)用于一般固定頂結構,是一種臨界狀態(tài),在某種意義上也覆蓋 弱頂 。當P f 達到預定值后,抗壓環(huán)就會(huì )失穩破壞。

(3)式(1)和式(9)涉及在塑性狀態(tài)下的屈曲,按API 650附錄F 規定,其抗壓環(huán)材料屈服強度為220M Pa 。當材料的實(shí)際屈服強度高于235M Pa 時(shí),抗壓環(huán)的承壓能力會(huì )相應提高。從安全角度考慮,式(1)和式(9)均未考慮儲液的反提離作用,危險狀態(tài)為基本無(wú)儲液而油氣壓力又較高的狀態(tài)。

(4)抗壓環(huán)的抗屈曲能力與D 2成反比,與截面面積A 成正比,與tg 成正比。相對而言,錐頂罐容易失穩,特別是罐頂斜度為1 16( 角不足3.6 )的錐頂罐容易失穩。而拱頂罐 角一般在30 左右,不容易失穩。大直徑罐不僅容易失穩。

 低壓儲罐的氮封系統設計
氮封的作用是防止儲罐揮發(fā)性有毒或可燃氣體泄放到罐外危害安全,以一定的微壓氮氣在罐內保持一定的壓力,相比自力式閥 氮封閥可以從閥前的幾公斤壓力一次性減壓到需要的微正壓,應用自力式閥可能會(huì )需要多級降壓才能達到這么小的壓力和精度。該閥主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置氮封閥由ZZDG恒壓用供氮閥及ZZDX泄壓用泄氮閥兩大部分組成。泄氮閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。
儲罐內壓力升高至設定壓力時(shí)，泄氮閥迅速開(kāi)啟，將罐內多余壓力泄放。供氮閥在儲罐內壓力降低時(shí)，開(kāi)啟閥門(mén)，向罐內充注氮氣。因供氮閥又稱(chēng)微壓調節閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現場(chǎng)壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調節閥將壓力調節閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱(chēng)壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。

低壓儲罐的氮封系統設計執行機構部分 表2

 低壓儲罐的氮封系統設計

ZZYVP帶指揮器操作型調壓氮封閥|自力式微壓氮封系統調節閥利用被控介質(zhì)自身能量作為動(dòng)力源，引入調壓閥的指揮器以控制主閥閥芯位置來(lái)改變截流面積，從而達到改變調壓閥介質(zhì)流量，使閥后 壓力穩定。壓力設定在指揮器上通過(guò)調節彈簧實(shí)現，因而方便、快捷、省力省時(shí)，可在運行狀態(tài)下連續設定，且結構簡(jiǎn)單，維護工作量小。減壓比≤4000:1， 控制精度高；動(dòng)作靈敏，密封性好；廣泛應用于各種工業(yè)設備中氣體減壓穩壓的自動(dòng)控制，特別適用于儲罐的氮封系統；截止閥作為附件，閥門(mén)在工作前關(guān)閉此截止 閥，以防止超壓力和雜質(zhì)進(jìn)入執行機構，以保護執行機構內的膜片和密封件，及超壓力而產(chǎn)生閥門(mén)整體打壞現象。做氮封裝置，但是始終沒(méi)有完善的理論和規范支撐。

上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥目前接觸的甲類(lèi)儲罐都做了氮封機構，但是之前看過(guò)的項目一般是按照按常規做法：氮封閥+泄氮閥+呼吸閥。關(guān)于呼吸閥應該是起到了一個(gè)安全閥的作用，防止使用過(guò)程中氮封閥或者泄氮閥出現故障，保證儲罐壓力平衡，因此呼吸閥的整定的吸入和呼出壓力應該在氮封閥和泄氮閥之外。但是之前做了一個(gè)項目，一直有點(diǎn)疑慮。也是甲類(lèi)儲罐，但是沒(méi)有按照常規氮封結構做。而是選用了一個(gè)帶阻火器的雙接口呼吸閥代替氮封閥和泄氮閥。氮氣由廠(chǎng)區管線(xiàn)直接減壓到使用點(diǎn)，然后這個(gè)呼吸閥的西如何呼出接口分別和氮氣、排空管線(xiàn)連接。整定壓力是按照儲罐的設計壓力范圍之內。但沒(méi)有另外增設一個(gè)呼吸閥?，F在看來(lái)是不是應該增設一個(gè)保險的呼吸閥，以免雙接口呼吸閥出現問(wèn)題?；蛘哒f(shuō)直接并聯(lián)兩個(gè)。個(gè)人認為至少應該增設一個(gè)呼吸閥或緊急釋放閥用做安全冗余之用。當前道環(huán)節的氮氣減壓機構出現問(wèn)題或帶接出管的呼吸閥動(dòng)作機構發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候，可以緊急釋放壓力（正壓或負壓）?，F在很少設計單呼吸閥也是這個(gè)道理。
另外，這種方式可能對雙接口呼吸閥的精度要求很高，對前道減壓環(huán)節的壓力調節機構要求也很高。因為用氮封閥的原理是與罐內壓力反饋來(lái)自動(dòng)達成壓力平衡的，而上述這種方式應該有所不同。一旦輸入的氮氣壓力過(guò)大或過(guò)小，可能會(huì )出現問(wèn)題。

低壓儲罐的氮封系統設計維護使用：
　?。?）開(kāi)啟閥前截止閥，使介質(zhì)緩慢流入閥體
　　 (2)擰開(kāi)指揮器護罩，松開(kāi)指揮器調節螺釘
　?。?）調節指揮器主彈簧，使閥后壓力至設定值
　?。?）固定指揮器調節螺釘，裝好護罩，調壓閥即可開(kāi)始工作
　?。?）不用時(shí)，關(guān)閉閥前截止閥與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調壓閥組