常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則

一、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則壓力設(shè)定的核心原則：

 

ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥是由指揮器、調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥后接管四部分組成。（見(jiàn)圖一）

工作原理：介質(zhì)以所示箭頭方向進(jìn)入閥體，一路經(jīng)過(guò)濾減壓器減壓后的壓力被引入指揮器；另一路通過(guò)閥芯、閥座，節(jié)流后的壓力流向閥后，并通過(guò)導(dǎo)壓管引入指揮器執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)閥后壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，其壓力作用在指揮器薄膜有效面上產(chǎn)生一個(gè)推力帶動(dòng)指揮器閥芯關(guān)閉，切斷引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室中的壓力，使主閥閥芯關(guān)閉，閥后壓力隨之降低。當(dāng)閥后壓力低于設(shè)定值時(shí)，由于指揮器主彈簧的反作用力打開(kāi)指揮器閥芯，閥前壓力又被引入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室產(chǎn)生推力，使主閥閥芯打開(kāi)，閥后壓力隨之升高。如此往復(fù)，保持閥后壓力為設(shè)定值。氮封系統(tǒng)的壓力設(shè)定以“微正壓”為基礎(chǔ)（通常表壓范圍200Pa -500Pa，特殊工況可放寬至 100 Pa -1000Pa），需滿足：

· 下限要求：壓力≥介質(zhì)的飽和蒸氣壓（或呼吸閥正壓設(shè)定值），防止空氣 / 濕氣進(jìn)入罐內(nèi)，避免介質(zhì)氧化、污染或形成爆炸性混合物。

· 上限要求：壓力≤儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)允許正壓（通常常壓儲(chǔ)罐≤1.5kPa），防止儲(chǔ)罐超壓變形，同時(shí)減少氮?dú)庀暮徒橘|(zhì)揮發(fā)損失。 

ZZYVP型指揮器操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥（氮封閥），是一種無(wú)須外來(lái)能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定閥后壓力為設(shè)定值的節(jié)能型壓力調(diào)節(jié)閥。

該閥壓力設(shè)定在指揮器上實(shí)現(xiàn)，方便、快捷，壓力設(shè)定值在運(yùn)行中也可隨意調(diào)整；控制精度高，可比一般ZZY型直接操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥高一倍，適合于控制精度要求高的場(chǎng)合。它廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)部門(mén)中用作生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)調(diào)節(jié)。



 

二、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則關(guān)鍵影響因素與設(shè)定依據(jù)：

1. 介質(zhì)特性

· 揮發(fā)性與毒性：

高揮發(fā)性介質(zhì)（如汽油、甲醇）：需較低的正壓（200-300Pa），避免壓力過(guò)高導(dǎo)致介質(zhì)通過(guò)呼吸閥 / 緊急泄放閥泄漏，增加損耗和安全風(fēng)險(xiǎn)。

低揮發(fā)性或毒性介質(zhì)（如原油、）：可適當(dāng)提高壓力（300-500Pa），強(qiáng)化密封效果，防止空氣進(jìn)入引發(fā)變質(zhì)。

·  飽和蒸氣壓：

氮封壓力需 ≥介質(zhì)在操作溫度下的飽和蒸氣壓（至少高 50-100Pa），否則空氣會(huì)因罐內(nèi)壓力低于蒸氣壓而滲入（尤其低溫時(shí)）。

示例：若某介質(zhì) 20℃時(shí)飽和蒸氣壓為 150Pa，氮封設(shè)定壓力需≥200Pa（150+50）。

2. 儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)參數(shù)

· 儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力：常壓儲(chǔ)罐的允許正壓通常為 1.5kPa（GB 50341《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》），氮封壓力需遠(yuǎn)低于此值（一般不超過(guò) 50%），預(yù)留安全余量。

· 呼吸閥/緊急泄放閥設(shè)定值：氮封壓力需: 低于呼吸閥正壓設(shè)定值（通常低 100-200Pa），避免正常操作時(shí)呼吸閥開(kāi)啟導(dǎo)致氮?dú)饫速M(fèi)或介質(zhì)泄漏。

示例：若呼吸閥正壓設(shè)定為 600Pa，氮封壓力宜設(shè)為 400 Pa -500Pa。

3. 操作工況

· 進(jìn)出料頻率與速率：

頻繁出料或大流量出料時(shí)，罐內(nèi)壓力波動(dòng)大，需設(shè)定稍高壓力（如 400-500Pa），減少壓力驟降導(dǎo)致的空氣吸入。

長(zhǎng)期靜置的儲(chǔ)罐，可設(shè)較低壓力（200-300Pa），降低氮?dú)庀摹?/p>

· 環(huán)境溫度變化：晝夜溫差大的地區(qū)，需考慮溫度升高導(dǎo)致的罐內(nèi)壓力上升（氣體膨脹），設(shè)定值需預(yù)留膨脹空間，避免超壓泄放。

經(jīng)驗(yàn)值：溫差每 10℃，罐內(nèi)壓力約上升 30-50Pa，設(shè)定時(shí)需扣除該部分潛在升壓。

4. 安全與環(huán)保要求

· 防爆需求：對(duì)于易燃易爆介質(zhì)（如溶劑油），氮封壓力需確保罐內(nèi)氧含量≤8%（體積分?jǐn)?shù)），通過(guò)壓力抑制空氣滲入，此時(shí)壓力需根據(jù)介質(zhì)爆炸極限計(jì)算（通常需更高壓力，如 400-600Pa）。

· 環(huán)保合規(guī)：揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）排放控制嚴(yán)格的場(chǎng)景，需提高氮封壓力（如 300-500Pa），減少介質(zhì)通過(guò)密封面的無(wú)組織排放。



 

三、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則壓力設(shè)定值的具體確定步驟：

1. 收集基礎(chǔ)參數(shù)：

介質(zhì)飽和蒸氣壓（操作溫度下，可查手冊(cè)或?qū)嶒?yàn)測(cè)定）；

儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)允許正壓（查設(shè)計(jì)文件）；

呼吸閥 / 緊急泄放閥的正壓設(shè)定值（通常由儲(chǔ)罐安全泄放計(jì)算確定）；

介質(zhì)爆炸極限、毒性等級(jí)及環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

2. 計(jì)算理論范圍：

下限值：Pmin=介質(zhì)飽和蒸氣壓+(50∼100)Pa（確保優(yōu)于介質(zhì)自身密封能力）；

上限值：Pmax=min[呼吸閥正壓設(shè)定值−(100∼200Pa), 0.5×儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)正壓]。

3. 結(jié)合工況修正：

若進(jìn)出料頻繁，取下限值與上限值的中高值（如上限值的 80%）；

若環(huán)境溫差大，取中低值（如下限值的 1.2 倍）；

若介質(zhì)易燃易爆，優(yōu)先滿足氧含量控制，可適當(dāng)接近上限值。

4. 驗(yàn)證與調(diào)整：

試運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)壓力波動(dòng)（正常操作應(yīng)穩(wěn)定在設(shè)定值 ±50Pa 內(nèi)）；

若頻繁觸發(fā)呼吸閥泄放，需降低設(shè)定值；若氧含量超標(biāo)，需提高設(shè)定值。



 

四、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則典型介質(zhì)的壓力設(shè)定參考：

序號(hào)	品  名	型 號(hào) 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量
1	氮封閥	自力式氮封閥ZZYVP DN40 PN16 法蘭連接  常溫氮?dú)?/span> 進(jìn)口壓力 0.2-0.8 MPA,出口壓力0.5KPA 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距110MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	2
2	泄氮閥	自力式泄氮閥ZXD DN40 PN16 法蘭連接  常溫氮?dú)?/span> 出口壓力2KPA 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距110MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	1
3	泄氮閥	自力式泄氮閥ZXD DN50 PN16 法蘭連接  常溫氮?dú)?/span> 出口壓力2KPA 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距125MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	1
4	呼吸閥	呼吸閥GFQ-1 DN50  PN16 正壓：3KPA 負(fù)壓：-298PA 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距125MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	2
5	阻火器	阻火器GZW  DN50  PN16 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距125MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	2
6	阻火透氣帽	阻火透氣帽 DN50  PN16 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距125MM 4個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	1
7	阻火透氣帽	阻火透氣帽 DN80  PN16 法蘭對(duì)角螺絲孔中心距160MM 8個(gè)螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺(tái)	4



三、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則主要參數(shù)、性能指標(biāo)與材料

1、主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見(jiàn)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(kāi)
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(hào)接口	內(nèi)螺紋M10×1											M16×1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、壓力調(diào)節(jié)范圍見(jiàn)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(mén)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(jiàn)表三                                                   表三

零 件 名 稱	材         料
氣動(dòng)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
波紋膜片	丁腈橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物
彈簧	1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn

  

 

 

 

 

 

 

 

 



4、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則外形尺寸見(jiàn)表四、圖二                                    表四   單位：mm

公稱 通徑	L	B	H1	H
				A=1200 cm2	A=600 cm2	A=400 cm2
				壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa）
				0.1～0.5	0.4～5.0	0.5～7
20	150	383	53	605	554	554
25	160		58	605	554	554
32	180	512	70	615	564	564
40	200		75	640	589	589
50	230	603	83	655	604	604
65	290	862	93	722	671	671
80	310		100	738	687	687
100	350	1023	110	755	704	704
125	400	1380	125	918	867	867
150	480		143	1.25	974	974

注： 1）標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接形式PN16為凸面，連接尺寸鑄鐵法蘭按GB4216.5-84，鑄鋼法蘭按GB9113-2000、JB/T-94，閥體法蘭及法蘭端面距也可按用戶指定標(biāo)準(zhǔn)制造，如：ANSI，JIS，DIN等標(biāo)準(zhǔn)。

    2）接管根據(jù)用戶需要配置



5、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則產(chǎn)品重量見(jiàn)表五                                           表五   單位：Kg

公 稱 通 徑（mm）	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
A=400cm2	18	18	25	27	40	55	80	108	130	150
A=600 cm2	20	20	27	30	45	60	86	115	140	160
A=1200 cm2	22	22	30	34	50	66	92	120	150	170

四、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則安裝、維護(hù)與調(diào)試

1、安裝（見(jiàn)圖三）

（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(mén)不能正常工作），閥門(mén)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(mén)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(mén)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(mén)不能工作。閥門(mén)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(mén)時(shí)，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥（見(jiàn)圖三）。



1、 常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則維護(hù)：

（1） 清洗閥門(mén)：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(mén)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(zhuān)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(mén)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。

2、 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(kāi)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。



五、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則型號(hào)編制說(shuō)明

整機(jī)作用方式：B 閥后式

公稱壓力：16（1.6MPa）  

閥結(jié)構(gòu)形式補(bǔ)充：P  單座

指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥

六、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則訂貨須知

訂貨時(shí)請(qǐng)注明下列內(nèi)容

1）閥門(mén)型號(hào)

2）通徑×閥座尺寸Kv值

3）閥體壓力及連接形式

4）閥體和閥內(nèi)組件的材料

5）閥特性及閥芯的形式

6）上閥蓋形式

7）執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式，是否帶手輪機(jī)構(gòu)及供氣壓力

8）正/反作用（氣關(guān)式或氣開(kāi)式）

9） 附件（帶過(guò)濾器減壓閥等）

10）特殊要求（禁水處理，禁銅等）

11）介質(zhì)名稱

12）正常流量及流量

13）介質(zhì)壓力，閥全開(kāi)和全閉時(shí)閥進(jìn)口和出口壓力

14）介質(zhì)溫度和比重

15）介質(zhì)粘度，是否含有



 

五、常壓儲(chǔ)罐氮封閥壓力設(shè)定的核心原則規(guī)范依據(jù):

國(guó)內(nèi)：《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH/T 3007-2014）規(guī)定，氮封系統(tǒng)的設(shè)定壓力應(yīng)高于介質(zhì)操作溫度下的飽和蒸氣壓，且低于呼吸閥正壓設(shè)定值，通常取 200-500Pa。國(guó)際：API 2000《常壓和低壓儲(chǔ)罐的通氣》建議，氮封壓力需確保罐內(nèi)氣體空間氧含量≤5%（針對(duì)易燃介質(zhì)），并與呼吸閥設(shè)定值協(xié)調(diào)。