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氮封閥的故障分析及處理方法

發布時間:2020-08-25 點擊量:343

1 引言 
       在煉油或石油化工廠中,存放著各種油品或石化產品。儲罐大都建造在室外,為使這些油品或產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。
       氮封閥的作用就是要當儲罐液麵下降壓力降低時,向罐內補充氮氣,當儲罐液麵上升壓力增加時,停止補充氮氣,同時被壓縮的氮氣從呼吸閥適量排出,從而始終保持罐內的氮氣壓力微量正壓(壓力一般在400~1000Pa之間)。隻有這樣才能做到既隔絕空氣,又保證儲罐不變形。
2 氮封閥的工作原理
       當氮封閥關閉時,主閥的活塞是在一個密封室內,當儲罐壓力等於或大於設定的壓力時,膜片就被向上頂起,氣導閥在彈簧的作用下向上移動,把氣導閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關閉了控製氣的進口,同時特殊閥芯室的壓力增加並接近氮氣總管的壓力,此壓力通過內部通道,從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處於氮氣總管壓力的作用,由於主閥閥芯上、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死。
       氮封閥打開時,當儲罐壓力稍微低於設定壓力時,膜片因為感應壓力下降而向下移動,推動氣導閥打開,氮氣經過孔板、氣導閥的出口進入儲罐,使儲罐內的壓力增加,同時氣導閥的特殊閥芯室的壓力下降,氮氣通過內部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室。由於主閥閥芯的活塞麵積大於主閥閥座孔麵積,並有彈簧的彈力和主閥的重量,所以當儲罐壓力稍微低於設定點時,特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小,主閥仍然保持關閉,氮氣隻從氣導閥進入儲罐。

      P1S1=P2S+ F + G

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

      當儲罐壓力下降較大時,由於流過氣導閥的氮氣量增加,主閥閥芯室壓力繼續下降,當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,然後將該壓力同氮氣總管壓力比較,便可知氣導閥和主閥的運行情況。
 3 故障分析及處理
    (1)某大芳烴裝置開車初期,發現24台氮封閥工作都不正常。拆閥檢查,發現氮封閥的氣導閥、主閥和兩個閥芯室內壁等沾了一層厚厚的汙垢,經過擦拭,塗潤滑脂後能正常使用。在閥座處還發現了一些焊渣導致開車後管道內的鐵鏽、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內,使主閥不能回到閥座上。
     (2)導壓管堵塞。如果導壓管堵塞,氮封閥沒有反饋信號,也會造成氮氣不停地向罐內補充,按照如圖3所示的步驟檢查是否屬於此類原因。
     (3)彈簧彈力變小。如果氣導閥、主閥和兩個閥芯室不髒,而且導壓管也未堵塞,應檢查氣導閥下麵小彈簧的彈力,若彈力減小,會使氮封閥不停地補氣。可以將彈簧拉長,增加其彈力。
    (4)密封圈損壞。氣導閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經常受到閥座的衝擊,導致密封圈磨損或斷裂,起不到密封作用,更換密封圈即可。

    (5)控製氣入口與氣導閥出口裝反。這屬於產品質量問題。結合氮封閥的工作原理圖,即可作出判斷。

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