儲罐(guàn)氮封閥的應用及工藝(yì):
一、儲罐氮封閥的應用
儲罐氮封是一種向儲存容器與反應器的頂部空(kōng)間填充惰性氣體的工藝,通(tōng)常用於保護內(nèi)部成(chéng)分因存在氧氣而發生爆炸、降解或者聚合,以及防止設備腐蝕。氮封係統通(tōng)常(cháng)被設(shè)計(jì)成(chéng)可在高於大氣壓力的條件下運行,這樣可防止外(wài)部空氣(qì)進入容器當中。由於許多(duō)工藝與應用不希望存在(zài)空氣中(zhōng)的氧氣與(yǔ)濕氣(qì),因此(cǐ)從(石油)化工與食品和飲料到製藥與純淨水製造,許多行業采用(yòng)氮封工藝。
惰性化具有類似用途,但卻不僅限於(yú)儲罐與反應(yīng)器。將一種惰性氣體注入任何的封閉空間內,從而產生所需的空氣。無論是為延長存放時(shí)間而在保護氣體條件下進行食品包裝(zhuāng),還是為降低爆炸風險而減少焊(hàn)接作業室內的氧氣濃度,均采用的是這種工藝。此外,該工藝還經常在工藝設備與裝置操作中(zhōng)用於完整(zhěng)或局部惰性化,如(rú):
•離心(xīn)機;
•研磨機;
•攪(jiǎo)拌機;
•流化床幹燥器;
•料倉;
•氣動運輸(shū);
•焚燒爐/火炬進料。
出於經濟因素以及可用性考(kǎo)慮,最常見(jiàn)類型惰(duò)性氣體為(wéi)氮氣。
二、氮封工藝
防止(zhǐ)儲罐等容器出現過壓(yā)或負壓的(de)最簡單方(fāng)法是在容器頂部設(shè)置開口(kǒu)。在這種情況下,在向容器內注(zhù)入產品時,任何的多餘空氣或氣體可自由離(lí)開容器;相反當產品排出時,空(kōng)氣可流入容器內(nèi)。此類係統還可因溫度波動而使容器出現“透(tòu)氣”現象,這通常會導致(zhì)體積發生巨(jù)大變化。
然(rán)而出於多(duō)種原因,此方法並不適用於所有產(chǎn)品(pǐn)。進入儲罐內的空氣可能會汙染產品(pǐn),尤其是當儲罐中存儲(chǔ)的是有機溶液與(yǔ)碳氫物時,爆炸性氣體/空氣會在(zài)產品上方形(xíng)成。此外,還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放(fàng)。由於必須避免這些情況,因此需要將儲罐密封。然而,需要將儲(chǔ)罐存放在常壓條件下,從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過(guò)壓,更為重要(yào)的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤(yóu)其無法承受低壓。
氮封係統可確保儲罐頂部空間處於惰性空氣保護與常壓控製之下。實現(xiàn)這一結果(guǒ)的(de)方法之一是連續充入氮氣,這是一種(zhǒng)相對簡單且安全的解決方案。但由於其不斷消耗氮氣,因此操作成本很高。
較(jiào)為先進的做(zuò)法(fǎ)是基於壓力的氮封工藝。一般來說,此類氮封係統由下列組件構成:
•一隻在任何(hé)時候需(xū)要時允(yǔn)許(xǔ)惰(duò)性氣體進入儲罐的氮封閥或調節器;
•一隻允許頂部(bù)空間氣體流出儲(chǔ)罐的泄氮閥、通風裝置閥或蒸氣回收(shōu)閥。
•一隻用於防止儲罐(guàn)出現過(guò)壓或真空(kōng)的安全壓力/真(zhēn)空泄放閥(fá)(後者可導致儲罐內爆,這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高)
•連接(jiē)管與惰性氣體氣源
在該應用當中,通氣閥會在頂部空間體(tǐ)積(jī)變小時打開,從而將頂部空間(jiān)氣體排出儲(chǔ)罐。當將產(chǎn)品泵抽出儲罐或者溫度下降時,覆蓋調節(jiē)器將會打開,並向(xiàng)儲罐頂部空間充氮,避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會(huì)進入儲罐。溫(wēn)度與天氣(qì)條件的變化意味著儲罐需要(yào)連續(xù)通氣(qì)。
三、氮封(fēng)閥設備選型及維護(hù)的意義:
設計或(huò)維護不當的(de)氮封係統有可能導(dǎo)致(zhì)嚴重事故發生。如(rú)果說所有(yǒu)的氮封係統均會出現這樣或那樣的泄漏則並(bìng)不(bú)言過。由(yóu)於其(qí)結(jié)構複雜,帶有活動組件、包裝與密封件的閥門容易發生故障。出現故障的壓力變送器會記錄錯誤的頂部空間壓力,從而導致氮氣消耗過高。當氮封閥無法充分打開時,氮氣的流入量將會變得過低,從而導致頂部空間壓力下降,進而造成儲罐內爆(bào)或者空氣泄漏至儲(chǔ)罐當中。如前所述,這些情況會對產品質量產生影響,根據存儲產品的不同,還會大大提高發生爆炸的風險。
其它(tā)產品瀏覽(lǎn)專題:
自力式壓(yā)力調節閥 氮封(fēng)閥 蒸汽減壓閥 氣動流量調節閥 電動流量調節閥 智(zhì)能型溫度調節閥