醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

ZZYVP氮封裝置主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂疲员Ｗo(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐安全氮封裝置由ZZDQ快速泄放閥及ZZV微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)狻Ｒ蛭赫{(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場(chǎng)壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。



一、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例可以保持物質(zhì)質(zhì)量
在工業(yè)生產(chǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中，許多物質(zhì)如化學(xué)品、顏料、溶劑等都是屬于易潮濕的物質(zhì)，存儲(chǔ)時(shí)受空氣中濕度和氧氣影響，會(huì)讓這些物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生變化，嚴(yán)重影響使用效果。這時(shí)候我們就需要氮?dú)夥庋b器，通過(guò)氮?dú)獾淖饔茫梢韵@些氧氣和水分的影響，保持物質(zhì)質(zhì)量的穩(wěn)定性。
二、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例可以安全儲(chǔ)存易燃易爆物質(zhì)
氧氣是一種使易燃易爆物質(zhì)在空氣中燃燒的氣體，所以一些易燃易爆氣體的貯存必須排除氧氣，這種情況下，氮?dú)鈳缀跏堑倪x擇，因?yàn)榈獨(dú)饩哂胁豢扇夹院筒恢С秩紵奶匦浴Ｍㄟ^(guò)加裝氮?dú)猓梢越档蛢?chǔ)存空間內(nèi)易燃易爆氣體的濃度，并且避免了由于空氣中氧氣存在而引起的安全隱患。
儲(chǔ)罐中加裝氮封裝器的好處不僅僅局限于以上兩點(diǎn)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，還有其他方方面面的好處，如：延長(zhǎng)儲(chǔ)存期限、排除雜質(zhì)、預(yù)防氧化等，因此，無(wú)論是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，還是在向消費(fèi)者提供產(chǎn)品的過(guò)程中，儲(chǔ)罐中加裝氮封裝器都具有重要性。



一、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例特性及作用
1、氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的儲(chǔ)罐。此種物料一般具有以下特性之一：
1）、石油化工行業(yè)易揮發(fā)。如汽油、甲醇等飽和蒸汽壓高的物料，在常溫下容易揮發(fā)造成物料大量損失；
2）、工藝過(guò)程中應(yīng)控制或避免與空氣接觸的物料。
2、氮封裝置的主要作用：
1）. 防止氧化：通過(guò)向儲(chǔ)罐內(nèi)注入氮?dú)猓梢耘艛D罐內(nèi)的空氣，減少物料與氧氣的接觸，從而降低物料被氧化的風(fēng)險(xiǎn)。
2）. 抑制揮發(fā)：氮封可以減少儲(chǔ)罐內(nèi)物料的揮發(fā)，對(duì)于易揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)尤其重要。
3）. 維持壓力平衡：在物料的裝入或抽出過(guò)程中，氮封裝置可以調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力，保持壓力平衡，防止因壓力變化導(dǎo)致的儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)損壞。
4）. 減少VOCs排放：氮封可以減少揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的排放，有助于環(huán)境保護(hù)和滿足工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。
5）. 防止污染：氮?dú)馐且环N惰性氣體，可以防止儲(chǔ)罐內(nèi)的物料受到外界污染，確保物料的純度和質(zhì)量。
6）. 提高安全性：通過(guò)控制儲(chǔ)罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫Γ梢员苊庥捎趬毫^(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致的安全事故。
7）. 保護(hù)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)：氮封裝置有助于防止儲(chǔ)罐因內(nèi)部壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的變形或損壞。
8）. 適用于多種儲(chǔ)罐：氮封裝置適用于各種類型的儲(chǔ)罐，包括化工原料儲(chǔ)罐、食品級(jí)儲(chǔ)罐、超純水儲(chǔ)罐等。GB50160-2008石化企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)[1]、 SH/T3007-2014儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范[2]的要求，對(duì)甲 B 、乙A 類的可燃液體儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù) 系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)氮?dú)饬渴怪畛漤敳靠臻g，節(jié)能降耗的同時(shí)，隔離油品與外界接觸以起到保護(hù)作用。




二、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例適用工況?
氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的應(yīng)用主要取決于罐的類型和存儲(chǔ)介質(zhì)的性質(zhì)。常適用于以下幾種工況：
（1）采用內(nèi)浮頂罐或固定頂罐儲(chǔ)存沸點(diǎn)在 45℃下，或37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓>88KPa的甲B 類 液體時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)；
（2）采用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐常壓儲(chǔ)存沸點(diǎn)≥45℃、 或37.8℃時(shí)飽和蒸氣壓≤88KPa的甲B 、乙A 類液體 時(shí)，可設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)；另，當(dāng)有特殊要 求而選擇固定頂、低壓儲(chǔ)罐或容量≤100m3的臥式 儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)；
（3）當(dāng)常壓存儲(chǔ)I、II級(jí)毒性的甲B 、乙A 類液 體時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)；
（4）儲(chǔ)存介質(zhì)與空氣接觸，易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)，常壓儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)；
（5）儲(chǔ)存介質(zhì)具有水溶性，并對(duì)其含水量有 嚴(yán)格要求，常壓儲(chǔ)存時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。




三、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例設(shè)計(jì)方案
1、壓力控制設(shè)計(jì)方案?
此方案：氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的設(shè)置，氮封系統(tǒng)通過(guò)控制儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力，保持在一個(gè)安全和穩(wěn)定的范圍內(nèi)。這通常涉及到安裝壓力調(diào)節(jié)閥，如自力式氮封閥，它無(wú)需外部能源，可以自動(dòng)控制儲(chǔ)罐內(nèi)部的壓力 。重要場(chǎng)合儲(chǔ)罐頂部通常需設(shè)置阻火呼吸閥和泄壓人孔等安全裝置。值得注意的是，氮?dú)獠僮鲏毫σ藶?.5~0.6 MPa ，通常氮?dú)獾募兌炔粦?yīng)低于99.2%。
例如：控制罐內(nèi)氣體壓力維持在300 Pa（G）上下。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)氣體壓力上升≥500 Pa（G）時(shí)，關(guān)停氮?dú)饪刂崎y，暫停氮?dú)獾难a(bǔ)充；當(dāng)內(nèi)壓力≤200 Pa （G）時(shí)，氮?dú)饪刂崎y將打開以補(bǔ)充氮?dú)猓乐刮M(jìn)空氣形成。
2. 氧含量控制設(shè)計(jì)方案
此方案：氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的設(shè)計(jì)， 旨在控制罐內(nèi)氣相空間氧氣濃度不超過(guò)5%，從而 阻斷可造成爆炸的助燃條件。
（1）在罐內(nèi)設(shè)置氧氣濃度監(jiān)測(cè)器進(jìn)行監(jiān)控， 將高值與氮?dú)夤苈房刂崎y進(jìn)行聯(lián)鎖設(shè)計(jì)。當(dāng)罐內(nèi)氧含量達(dá)到高值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，然后通過(guò)聯(lián)鎖打開氮?dú)忾y，使氮?dú)獬淙牍迌?nèi)。當(dāng)檢測(cè)器指標(biāo)達(dá)到設(shè)定的正常范圍時(shí)，立即聯(lián)鎖關(guān)停氮?dú)忾y停止充氮。
（2）在同類介質(zhì)儲(chǔ)罐間設(shè)計(jì)一組管道將氣相管道貫通，可減少作業(yè)時(shí)氮?dú)獾挠昧浚部山档陀蜌馀欧帕俊＠缏?lián)通管道的管徑為DN150，流量宜為 150m3/h。
（控制系統(tǒng)：現(xiàn)代氮封系統(tǒng)可能包括與DCS或PLC控制系統(tǒng)的集成，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化控制。這包括安裝壓力表和設(shè)置高、低壓報(bào)警功能、設(shè)置變送器維持儲(chǔ)罐微正壓、超設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)泄壓、以及可能的氧含量監(jiān)測(cè)和控制等 。）





四、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例充氮量計(jì)算
一般來(lái)說(shuō)，充氮量Q等于儲(chǔ)罐物料的排出量 Q1 與由溫度變化導(dǎo)致的吸氣量Q2 之和。
例：下面以罐區(qū)中3000m3苯罐所需充氮量的計(jì)算為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)化工部“鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂罐系 列"HG21502.2-1992可查表得[5]，3000m3儲(chǔ)罐內(nèi) 徑D=17m，罐壁高度H1 =15.85m，拱頂球冠高度 H2 =1.841m，本次計(jì)算按照浮盤沉底考慮，即取設(shè) 計(jì)液位h=1.8m來(lái)計(jì)算儲(chǔ)罐內(nèi)最大氣體的體積 Vm 。Vm 等于罐體圓柱部分氣相空間體積V1 與罐頂 球冠空間體積V2 之和。其中：3000m3儲(chǔ)罐內(nèi)氣體體積最大值Vm=3400m， 當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部氣體溫度T（35℃）隨外界氣溫變化一小時(shí)內(nèi)降至T′（20℃） 罐內(nèi)操作壓力由 1000Pa（G）降至0Pa（G）時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài) 方程：
式中：P0 ：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（取0.101325MPa （A））；
P1 ：操作壓力（MPa（A））；
V0 ：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積（Nm3）；
V1 ：操作狀態(tài)下的氣體體積（m3，我們?nèi)∫何粫r(shí)的Vm值）； T0 ：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體溫度（273.15K）；
T1 ：操作狀態(tài)下的氣體溫度（K）。
得：在儲(chǔ)罐內(nèi)液位，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，35℃ 時(shí)，罐內(nèi)氣體體積V0 為3044Nm3；同理可得25℃ 時(shí)，罐內(nèi)氣體體積V0 '為3168Nm3。因此，此降溫過(guò) 程內(nèi)需要補(bǔ)充的氮?dú)饬縌為124m3/h。因 此，為避免浪費(fèi)氮?dú)赓Y源，可在參考SH/T3007 2014表5.1.6中推薦的氣量規(guī)范值的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行計(jì)算。




醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例特點(diǎn)

1、氮封裝置的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行；

2、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達(dá)132倍，壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。

3、調(diào)整：

（1）供氮壓力調(diào)整：在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮（拉伸）量來(lái)達(dá)到；

（2）泄氮壓力調(diào)整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過(guò)調(diào)整座3，改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）；

（3）呼吸閥高定值調(diào)整：在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。



醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

序號(hào)	品  名	型 號(hào) 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	氮封閥	氮封閥ZZYVP-II DN25 PN16 進(jìn)口壓力 0.3-0.6 MPA, 出口壓力1 KPA 法蘭連接	臺(tái)	1
2	泄氮閥	泄氮閥ZXD-16   DN40   PN16 起跳壓力2KPA 法蘭連接	臺(tái)	2
3	呼吸閥	帶呼出接管阻火呼吸閥HXF   DN50  PN16 正壓：3 KPA 負(fù)壓：-298PA	臺(tái)	2

醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例零件材料




零 件 名稱	材料
閥體	ZG230-450 ZG1Cr18 Ni9Ti
閥桿、閥芯、閥座	1Cr18 Ni9Ti
膜片	丁腈橡膠夾增強(qiáng)絳綸織物
彈簧	60Si2Mn
波紋管	1Cr18 Ni9Ti




醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)之外形尺寸介紹









公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
A	192			232		308
H	629	631	652	666	689	797	837	1050
L	150	160	180	200	230	290	310	350
G(Kg)	18	19	21	23	25	37	50	59




法蘭規(guī)格　　 　　　　　　　　　　 單位：mm




公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
D	105	115	140	150	165	185	200	220
D1	75	85	100	110	125	145	160	180
B	16		18		20		22
n-ф	4-14		4-18				8-18
f1×D2	2×56	3×65	3×76	3×84	3×99	3×118	3×132	3×156


五、【醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例結(jié)尾】
總的來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)罐加裝氮封裝器是一項(xiàng)必要而有效的措施，可以保障儲(chǔ)存物質(zhì)的質(zhì)量穩(wěn)定性和安全性，而這對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)者的使用都具有非常重要的意義。氮封裝置常見故障通常由截止閥、過(guò)濾器、供氮閥、調(diào)節(jié)器、壓力表、呼吸閥等組成。



醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例安裝、維護(hù)與調(diào)試


1、安裝

（1） 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng)，對(duì)使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏 與精度測(cè)試。

（2） 在安裝前，對(duì)管道進(jìn)行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導(dǎo)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(guò)濾器。閥體與管道的法蘭連接，要 注意同軸度。

（3） 安裝場(chǎng)地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 （4） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導(dǎo)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(dòng)的場(chǎng)合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5） 介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)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(zhì)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(guò)高導(dǎo)致膜片損壞， 閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場(chǎng)所使用。

（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時(shí)，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥。

注意：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝經(jīng)驗(yàn)，氮封閥在安裝時(shí)，應(yīng)先與管道過(guò)濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆粒卡壞閥門內(nèi)部件，而影響正常使用。

（7） 罐頂安裝時(shí)，若不具備安裝支撐氮封系統(tǒng)裝置重量條件的情況下，可不設(shè)計(jì)或少設(shè)計(jì)安裝 截止閥等輔助型開關(guān)閥門。以減輕罐頂安裝重量。（若安裝條件允許或必須設(shè)有應(yīng)急措施 的工況，請(qǐng)務(wù)必按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管路設(shè)計(jì)安裝施工）氮封系統(tǒng)裝置罐頂安裝示意圖，見下圖

（8） 地面安裝，在不考慮承重的地面安裝方式中，可將管路設(shè)計(jì)的更標(biāo)準(zhǔn)化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時(shí)，人工應(yīng)急操作使用。關(guān)閉帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖，見以下

（9） 內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝，內(nèi)襯氮封閥屬微壓式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道應(yīng)設(shè)計(jì)一級(jí)減壓閥（帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥），一級(jí)減壓閥不屬于微壓調(diào)節(jié) 閥，控制壓力一般遠(yuǎn)大于罐內(nèi)壓力，不存在罐內(nèi)壓力倒流現(xiàn)象，故無(wú)需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置。內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖，見以下



2、 醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例維護(hù)：

（1） 清洗閥門：對(duì)清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對(duì)清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了 解其性質(zhì)，在選用相應(yīng)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(hù)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(shí)應(yīng)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(jī)械加工的方法進(jìn)行修理，如損壞嚴(yán)重 必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)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(qiáng)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(shí)，全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù) 示將來(lái)可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期 一般最多 2～3 年。

（7） 閥門組裝要注意對(duì)中，螺栓要在對(duì)角線上擰緊，滑動(dòng)部分要加潤(rùn)滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出 廠測(cè)試項(xiàng)目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。



3、醫(yī)藥儲(chǔ)罐氮封閥系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例 調(diào)試

所需要壓力值是通過(guò)對(duì)指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整，打開頂部的防塵蓋，用扳手 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)使壓力增大，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力 表，可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。