上海申弘閥門有限公司
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加氮封儲罐設(shè)計方案目前,隨著石油化工企業(yè)對安全和環(huán)保要求的不段升級,越來越多的企業(yè)在進行輕質(zhì)油品儲罐設(shè)計時,選擇內(nèi)浮頂裝置。然而,內(nèi)浮頂儲罐的事故概率遠(yuǎn)高于其它類型儲罐的事故?,F(xiàn)有成品油罐的不足在于:一是由于成品油是一種易燃、易爆物品,所以使用不安全;二是由于成品油的體積隨溫度的變化而變化,從而導(dǎo)致成品油罐內(nèi)的壓力發(fā)生變化,使得罐內(nèi)的壓力不易控制,也往往導(dǎo)致不安全事故。氮封是保障輕質(zhì)油儲罐安全運行的措施之一,氮封的作用主要是防止硫鐵化合物自燃、雷擊、靜電或明火等引燃罐頂空間的可燃?xì)怏w,同時防止儲存介質(zhì)氧化聚合等。氮封是指在容器內(nèi)充入一定量的干燥氮氣封存起來,以保持容器內(nèi)部干燥、貧氧。氮封是通過的氮封閥來實現(xiàn)的,這種氮封閥安裝在盛有易燃物的罐的頂部,并連接上具有一定壓力的氮氣源?,F(xiàn)有的氮封相連的儲罐內(nèi)壁容易發(fā)生掛油現(xiàn)象,油漬殘留,罐體內(nèi)無法實時清潔,對油的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。因此,如何研發(fā)一種新型加氮封儲罐,解決上述問題,具有重要的現(xiàn)實意義。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
| 氮封閥 | 氮封閥ZZYP-II DN25 PN10進口壓力 0.3-0.8MPA, 出口壓力 1KPA | 臺 | 3 |
泄壓閥 | 泄壓閥ZXD-10P DN65 PN10起跳壓力2KPA | 臺 | 3 | |
阻火呼吸閥 | 防爆阻火呼吸閥ZFQ-10P DN40 PN10起跳壓力3-5KPA | 臺 | 3 |
加氮封儲罐設(shè)計方案技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲罐事故及罐內(nèi)清理難的技術(shù)問題,本實用新型的目的在于提供加氮封儲罐。是有關(guān)于一種用于儲罐的氮封裝置,該氮封裝置包括:儲罐、限流孔板旁路、過濾器、普通氣動調(diào)節(jié)閥、閥門定位器、智能控制器、智能壓力變送器、內(nèi)浮頂頂部、呼吸閥、阻火器、緊急泄壓人孔;所述內(nèi)浮頂頂部位于儲罐內(nèi)的上部,而所述限流孔板旁路、過濾器、普通氣動調(diào)節(jié)閥、閥門定位器、智能控制器及智能壓力變送器都設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部之外;所述過濾器設(shè)于氮氣入口與普通氣動調(diào)節(jié)閥之間;所述限流孔板旁路設(shè)置于過濾器與內(nèi)浮頂頂部之間;所述閥門定位器分別連接普通氣動調(diào)節(jié)閥和智能控制器;所述智能壓力變送器分別連接智能控制器和內(nèi)浮頂頂部。本實用新型提供的氮封裝置具有安全性高,使用壽命長,成本低等優(yōu)點。
加氮封儲罐設(shè)計方案本實用新型采取的技術(shù)方案為:
加氮封儲罐,包括盛有成品油層的罐體,罐體內(nèi)的成品油層的上部為氮氣層;所述罐體上下兩端的側(cè)壁上分別設(shè)置進油管、出油管,罐體頂端設(shè)置有密封罐,在密封蓋的一側(cè)設(shè)有氮氣源連通管,氮氣源連通管通過氮氣加壓泵和氮氣罐連接;罐體內(nèi)的成品油層和氮氣層交接的位置設(shè)置有懸浮墊,懸浮墊包括浮板和配重塊,配重塊設(shè)置為與罐體內(nèi)壁相且的環(huán)形實心結(jié)構(gòu),浮板沿著配重塊的內(nèi)壁向外壁傾斜向上延伸設(shè)置為內(nèi)腔呈圓臺體結(jié)構(gòu)的環(huán)形板,浮板和配重塊相連接的內(nèi)側(cè)壁向外凸出設(shè)置有環(huán)形圈。氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成??焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。
ZZYVP自力式氮封閥儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時,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)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時,開啟閥門,向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現(xiàn)場壓力較高,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℃。
進一步的,所述氮氣源連通管上安裝調(diào)節(jié)閥組和自力式壓力調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥組為并聯(lián)排布設(shè)置的兩組調(diào)節(jié)閥。
進一步的,所述浮板的外壁與罐體的內(nèi)壁相切,浮板內(nèi)壁設(shè)置有蜂窩狀隔板。
進一步的,所述環(huán)形圈設(shè)置為內(nèi)部填充空氣的彈性膠圈。
更進一步的,所述環(huán)形圈的截面呈半圓弧形狀,半圓弧形的直徑與配重塊的厚度一致。
進一步的,所述配重塊的底部外側(cè)邊與罐體內(nèi)壁相切處嵌設(shè)有一圈密封條。
加氮封儲罐設(shè)計方案技術(shù)參數(shù):
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
額定流量系數(shù)(KV) | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
額定行程(mm) | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | |||
公稱壓力PN(Mpa) | 0.10 | |||||||
壓力調(diào)節(jié)范圍(KPa) | 0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽28 | |||||||
介質(zhì)溫度(℃ ) | ≤80℃ | |||||||
調(diào)節(jié)精度(%) | ±10 | |||||||
允許泄漏量(L/h) | 10ˉ4×閥額定容量 |
零件材料:
零 件 名稱 | 材料 |
閥體 | ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti |
閥桿、閥芯、閥座 | 1Cr18i9Ti |
膜片 | 丁青橡膠夾增強絳綸織物 |
彈簧 | 60Si2Mn |
波紋管 | 1Cr18i9Ti |
加氮封儲罐設(shè)計方案本實用新型的有益效果為:
本實用新型中采用了氮封技術(shù),可有效地使罐內(nèi)成品油層的上部空間干燥、貧氧,使氮封壓力自動穩(wěn)定在一定的壓力值范圍內(nèi),防止了硫鐵化合物自燃、雷擊、靜電或明火等原因引燃罐頂空間的可燃?xì)怏w,同時防止儲存介質(zhì)氧化聚合等,使成品油的儲存更加安全、可靠,而且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、操作靈活。懸浮墊在罐體內(nèi)的設(shè)置,在油層內(nèi)處于漂浮狀態(tài),避免下沉,同時避免罐體內(nèi)壁殘留余油,起到罐體內(nèi)壁油層刮板的作用,保證了罐體內(nèi)的清潔度。附圖說明圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型中懸浮墊的截面結(jié)構(gòu)示意圖。懸浮墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1、氮氣罐;2、調(diào)節(jié)閥;3、進油管;4、罐體;5、氮氣層;6、懸浮墊;7、成品油層;8、出油管;9、浮板;10、配重塊;11、密封條;12、環(huán)形圈。
具體實施方式下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
ZZYVP自力式氮封閥法蘭規(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 |
ZZYVP自力式氮封閥規(guī)格重量、外形尺寸:
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 |
加氮封儲罐設(shè)計方案實施例1
如圖1所示,加氮封儲罐,包括盛有成品油層的罐體,罐體內(nèi)的成品油層的上部為氮氣層;所述罐體上下兩端的側(cè)壁上分別設(shè)置進油管、出油管,罐體頂端設(shè)置有密封罐,在密封蓋的一側(cè)設(shè)有氮氣源連通管,氮氣源連通管通過氮氣加壓泵和氮氣罐連接;所述氮氣源連通管上安裝調(diào)節(jié)閥組和自力式壓力調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥組為并聯(lián)排布設(shè)置的兩組調(diào)節(jié)閥。
密封蓋上還設(shè)有氮氣出閥和泄氮人孔,通過泄氮人孔實現(xiàn)當(dāng)遇有非正常情況下,罐體內(nèi)壓力過高,單靠氮氣出閥無法滿足泄放量要求時打開,以保護罐體在特殊情況下的安全。
如圖2和圖3所示,罐體內(nèi)的成品油層和氮氣層交接的位置設(shè)置有懸浮墊,懸浮墊包括浮板和配重塊,配重塊設(shè)置為與罐體內(nèi)壁相且的環(huán)形實心結(jié)構(gòu),浮板沿著配重塊的內(nèi)壁向外壁傾斜向上延伸設(shè)置為內(nèi)腔呈圓臺體結(jié)構(gòu)的環(huán)形板,浮板和配重塊相連接的內(nèi)側(cè)壁向外凸出設(shè)置有環(huán)形圈。
配重塊的密度比油的密度大,浮板的密度比油層的密度小,且自身的重量比較輕,配重塊與油相互接觸,下壓的同時通過上端的浮板起到漂浮的效果,懸浮墊介于油層和氮氣層的交界處,使油層穩(wěn)定處于罐體內(nèi),保持了罐體內(nèi)壁的潔凈度。
浮板的外壁與罐體的內(nèi)壁相切,浮板內(nèi)壁設(shè)置有蜂窩狀隔板。在油層內(nèi)處于懸浮的狀態(tài),隔板的增設(shè)使浮板內(nèi)的密度進一步減小,使其穩(wěn)定的漂浮在油層之上。環(huán)形圈設(shè)置為內(nèi)部填充空氣的彈性膠圈。環(huán)形圈通過內(nèi)部填充的空氣,起到了漂浮的作用,避免懸浮墊在配重塊的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。
環(huán)形圈的截面呈半圓弧形狀,半圓弧形的直徑與配重塊的厚度一致。環(huán)形圈與配重塊的尺寸相互配合。配重塊的底部外側(cè)邊與罐體內(nèi)壁相切處嵌設(shè)有一圈密封條。密封條主要起到密封的效果,其與罐體的內(nèi)壁相互接觸,使懸浮墊的配重塊在上浮和加壓下沉的過程中,始終與罐體內(nèi)壁處于緊密貼合的效果,提高了密封的效果。
加氮封儲罐設(shè)計方案具體使用過程為:
與氮氣罐連接的氮氣輸送管上的氮氣調(diào)節(jié)閥的自動開閉壓力設(shè)定為 1KPa-2KPa,從而使氮氣層的氮封壓力在1KPa-2KPa內(nèi),當(dāng)打開出油管時,罐體內(nèi)的成品油向外流,成品油層的液位下降,致使氮氣層的氮封壓力下降,當(dāng)下將到小于1KPa時,氮氣調(diào)節(jié)閥的ZZYP-16BII自力式壓力調(diào)節(jié)閥開度增大,向罐體內(nèi)自動補充氮氣,直至使罐內(nèi)氮氣層的氮封壓力不低于1KPa為止;當(dāng)打開進油管時,成品油輸入罐體內(nèi),成品油罐體內(nèi)的成品油液位上升,使氮氣層的氮封壓力上升,當(dāng)升至2KPa時,氮氣調(diào)節(jié)閥的ZZYP-16KII微壓調(diào)壓閥自動關(guān)閉,使氮氣層的氮封壓力不高于2KPa。所述的氮氣調(diào)節(jié)閥在氮封壓力范圍內(nèi)根據(jù)需要而調(diào)整,本實用新型中氮封壓力范圍調(diào)整為1KPa-2KPa。在加油和排油的過程中懸浮墊在罐體內(nèi)沿著油層的液位高低進行適當(dāng)調(diào)整,其通過配重塊對油層有一定的壓力,增大接觸面積,同時通過浮板在油層內(nèi)處于漂浮狀態(tài),避免下沉,同時避免罐體內(nèi)壁殘留余油,起到罐體內(nèi)壁油層刮板的作用,保證了罐體內(nèi)的清潔度。隨著對節(jié)能減排要求的提高,現(xiàn)有的石油化工企業(yè)需要對部分輕質(zhì)油品儲罐區(qū)增加氮氣密封措施。本文通過工程改造實例敘述了儲罐增加氮封工藝的兩種改造方案,壓力控制方案和氧含量控制方案。通過對兩種方案的對比,得出方案在可靠性、安全性和經(jīng)濟性方面的各自特點,分析兩種方案的優(yōu)缺點,終比選出增加儲罐氮封的改造方案為壓力控制方案。
以上所述并非是對本實用新型的限制,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型實質(zhì)范圍的前提下,還可以做出若干變化、改型、添加或替換,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。