石化芳烴儲罐氮封裝置故障分析及處理

當(dāng)儲罐壓力達(dá)到設(shè)定壓力值時，膜片腔內(nèi)膜片下部所受氣壓和彈簧的彈力(彈簧的彈力可以通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié))達(dá)到平衡，膜片向上運動，帶動先導(dǎo)閥閥芯向上運動，先導(dǎo)閥關(guān)閉；進(jìn)氣部的氣壓通過先導(dǎo)閥供氣管經(jīng)由先導(dǎo)閥閥體的進(jìn)氣端導(dǎo)入先導(dǎo)閥，先導(dǎo)閥閥芯被進(jìn)氣部的氣壓緊緊壓在先導(dǎo)閥閥體上，帶動主閥閥芯也被進(jìn)氣部的氣壓緊緊壓在主閥閥體上，主閥也被關(guān)閉，本實用新型處于關(guān)閉狀態(tài)，停止補(bǔ)氮；圖顯示了專用氮封閥打開狀態(tài)。

自力式調(diào)節(jié)閥故障時，呼吸槽的另一個水封起了作用，外界氣體沖破另一水封進(jìn)入貯罐，以維持貯罐壓力不致過低到-500pa，避免了貯罐的吸弊，這種形式也沒有安全閥。上述的形式，即防止了貯罐的正壓可能帶來的超壓現(xiàn)象，也避免了貯罐負(fù)壓可能帶來的貯罐吸弊現(xiàn)象，確保了貯罐的安全。

石化芳烴儲罐氮封裝置故障分析及處理

(1)某大芳烴裝置開車初期，發(fā)現(xiàn)24臺氮封閥工作都不正常。拆閥檢查，發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內(nèi)，使主閥不能回到閥座上。

(2)導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮氣不停地向罐內(nèi)補(bǔ)充，按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。

(3)彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室不臟，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補(bǔ)氣。可以將彈簧拉長，增加其彈力。

(4)密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可。

(5)控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖，即可作出判斷。

在煉油或石油化工廠中，存放著各種油品或石化產(chǎn)品。儲罐大都建造在室外，為使這些油品或產(chǎn)品不與空氣中的氧氣接觸，常采用罐頂充氮氣法，使之與外界隔絕。

石化芳烴儲罐氮封裝置故障分析及處理

    氮封閥的作用就是要當(dāng)儲罐液面下降壓力降低時，向罐內(nèi)補(bǔ)充氮氣，當(dāng)儲罐液面上升壓力增加時，停止補(bǔ)充氮氣，同時被壓縮的氮氣從呼吸閥適量排出，從而始終保持罐內(nèi)的氮氣壓力微量正壓（壓力一般在400~1000Pa之間）。只有這樣才能做到既隔絕空氣，又保證儲罐不變形。

石化芳烴儲罐氮封裝置故障分析及處理氮封閥的工作原理

    如圖1所示，當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時，主閥的活塞是在一個密封室內(nèi)，當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時，膜片就被向上頂起，氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動，把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上，關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口，同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力，此壓力通過內(nèi)部通道，從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮氣總管壓力的作用，由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡，所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。

    如圖2所示，氮封閥打開時，當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時，膜片因為感應(yīng)壓力下降而向下移動，推動氣導(dǎo)閥打開，氮氣經(jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲罐，使儲罐內(nèi)的壓力增加，同時氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降，氮氣通過內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積，并有彈簧的彈力和主閥的重量，所以當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定點時，特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小，主閥仍然保持關(guān)閉，氮氣只從氣導(dǎo)閥進(jìn)入儲罐。

P1S1=P2S2 + F + G

    式中：P1- 主閥入口壓力；P2- 主閥閥芯室壓力；S1- 主閥閥座孔面積；S2- 主閥閥芯活塞面積；F- 彈簧彈力；G- 主閥重量。

    當(dāng)儲罐壓力下降較大時，由于流過氣導(dǎo)閥的氮氣量增加，主閥閥芯室壓力繼續(xù)下降，當(dāng)P1=P2•S2/S1+ F/S1+ G/S1時，主閥打開，氦氣大量流人儲罐，壓力迅速升高。在診斷壓力口，安裝診斷壓力表，測量主閥閥芯室壓力，然后將該壓力同氮氣總管壓力比較，便可知氣導(dǎo)閥和主閥的運行情況。

    3 石化芳烴儲罐氮封裝置故障分析及處理故障分析及處理

    （1）某大芳烴裝置開車初期，發(fā)現(xiàn)24臺氮封閥工作都不正常。拆閥檢查，發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內(nèi)，使主閥不能回到閥座上。

    （2）導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮氣不停地向罐內(nèi)補(bǔ)充，按照如圖3所示的步驟檢查是否屬于此類原因。

    （3）彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室不臟，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補(bǔ)氣?？梢詫椈衫L，增加其彈力。

    （4）密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可。

當(dāng)膜片感應(yīng)到儲罐壓力低于設(shè)定壓力值時，彈簧將先導(dǎo)閥閥芯向下頂離先導(dǎo)閥閥體，先導(dǎo)閥閥體內(nèi)腔的氣壓經(jīng)先導(dǎo)閥泄壓管導(dǎo)出至出氣部后，先導(dǎo)閥瞬間失壓，因先導(dǎo)閥閥體上進(jìn)氣端的孔徑小于出氣端的孔徑，這樣先導(dǎo)閥失壓時主閥進(jìn)氣端的氣壓大于先導(dǎo)閥閥體內(nèi)腔的氣壓，進(jìn)氣部的氣壓將主閥閥芯向上頂開，主閥被打開，向儲罐補(bǔ)充氮氣。

氮封裝置（氮封閥）是由ZZDG型指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥（這里簡稱供氮閥）和ZZDX型自力式微壓調(diào)節(jié)閥（簡稱泄氮閥）兩大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開（罐頂未設(shè)呼吸閥，或呼吸閥故障打不開），將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開，向罐內(nèi)注氮氣。供氮閥閥前壓力最好在1.0Mpa以下，現(xiàn)場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只ZZYP型自力式壓力調(diào)節(jié)閥將壓力減至。1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。