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化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例
ZZYVP自力式氮封閥主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封閥由ZZDQ快速泄放閥及ZZV自力式微壓調(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氮封自力式壓力調(diào)節(jié)閥，作為一款集先進(jìn)技術(shù)與工藝于一體的工業(yè)控制設(shè)備，其在化工、石油、冶金等流程工業(yè)領(lǐng)域中扮演著舉足輕重的角色。該調(diào)節(jié)閥采用的自力式設(shè)計，無需外部能源驅(qū)動，僅憑介質(zhì)自身的能量變化即可實現(xiàn)壓力的自動調(diào)節(jié)與穩(wěn)定控制，極大地提升了系統(tǒng)的運(yùn)行效率與能源利用率。
其核心部件——精密的壓力感應(yīng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如同智慧的心臟，敏銳地捕捉并響應(yīng)系統(tǒng)壓力的細(xì)微波動。通過內(nèi)置的氮封裝置，該閥能夠在壓力異常時迅速介入，以氮氣為介質(zhì)形成一道可靠的安全屏障，有效防止超壓或負(fù)壓現(xiàn)象的發(fā)生，確保生產(chǎn)過程的平穩(wěn)與安全。近期某公司在進(jìn)行罐區(qū)VOC改造項目施工過程中，因焊接動火作業(yè)造成儲罐閃爆，再次給行業(yè)安全敲響了警鐘。
看到這個事故新聞時，也許是類似的事故太多，給人一種司空見慣的感覺，思想上也并沒有泛起一絲波瀾，但是做為一名化工安全從業(yè)者，我不敢以麻木的心態(tài)來看待這個事故，總是以恨鐵不成鋼的態(tài)度來反思，或許正應(yīng)了德國偉大的哲學(xué)家黑格爾的那個話“人類從歷史中吸取的教訓(xùn)，就是人類不會從歷史中吸取教訓(xùn)"。發(fā)布了關(guān)于該起事故的調(diào)查報告，根據(jù)調(diào)查報告披露的原因如下：因儲罐動火作業(yè)而引發(fā)的閃爆事故太多了，據(jù)我個人的不統(tǒng)計， 自2008年以來，全國范圍內(nèi)因儲罐動火作業(yè)而引發(fā)的閃爆事故至少有12起，詳細(xì)事故案例如下表：
化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例
其實上述這些事故的直接原因很簡單，第一就是罐內(nèi)氣相空間充斥著大量的爆炸性混合氣體，并且已達(dá)到爆炸下限，第二在罐頂或罐壁或周邊近距離范圍內(nèi)動火作業(yè)，飛濺的火花引燃了罐內(nèi)氣相空間泄漏出來的爆炸性混合氣體，并迅速回火至儲罐內(nèi)，造成儲罐內(nèi)部閃爆。雖然有些看似正規(guī)的作業(yè)許可，也做了氣體檢測，結(jié)果也合格了，但是還是沒能阻止事故的發(fā)生，殊不知，先不說氣體檢測的范圍能不能做到360度立體空間的全覆蓋，就說氣體檢測的間歇性和氣體泄漏的持續(xù)性本身也是矛盾的，所以間斷性的檢測結(jié)果合格并不代表持續(xù)性的氣體泄漏都是微量的。尤其是當(dāng)動火作業(yè)開始之后，局部罐體的溫升，會導(dǎo)致氣體泄漏的加劇，原始的檢測情況可能是微量泄漏的，但是動火作業(yè)之后，很可能發(fā)展成快速大流量的逸出，最終超過了爆炸下限。于是星星之火，就燎原了。
諸如此類因動火作業(yè)引發(fā)的儲罐閃爆事故頻發(fā)，非常遺憾的是，其實這些事故本來都是可以避免的，但總是由于這樣或那樣的疏忽和大意，造成無法挽回的事故。當(dāng)然罐區(qū)特殊作業(yè)不規(guī)范肯定是首要原因，其次呢，從本質(zhì)安全的角度來講，如果儲罐設(shè)置了氮封，可能就會避免事故的發(fā)生。至少氮封的存在能極大消除爆炸性混合氣體的形成。這樣就從根本上消除了爆炸三要素之一的爆炸源。但是目前行業(yè)內(nèi)對氮封依然存在不少爭議，本篇文章就拋磚引玉，重點討論一下儲罐氮封的最大意義到底是什么。此前有很多設(shè)計院和企業(yè)的朋友私信我，說到底什么樣的內(nèi)浮頂儲罐才需要加氮封，XX項目的XX儲罐能不能不加氮封，標(biāo)準(zhǔn)有沒有強(qiáng)制規(guī)定等類似的話題，本著技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，我們還是先從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的角度來扒一扒那些關(guān)于氮封的條款，如下：
從以上三個標(biāo)準(zhǔn)的條款要求中，可知對儲罐設(shè)置氮封的強(qiáng)制性要求中，精細(xì)規(guī)的要求的，油庫規(guī)的要求次之，石化規(guī)的要求是最寬松的（只有采用內(nèi)浮頂儲罐且容量不大于5000m3且同時采用了易熔材料的浮盤，三個限定條件同時滿足才需要加氮封）。如果哪個企業(yè)千方百計地不想增加氮封設(shè)施的話，可以參考上述三個標(biāo)準(zhǔn)的限定范圍，如果你企業(yè)的儲罐恰好不屬于上述范圍的話，那么從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的角度上來講，你可以不加氮封。
但是今天我寫這篇文章的目的，不是從合規(guī)的角度來探討到底哪些儲罐應(yīng)該設(shè)置氮封，而是從規(guī)避風(fēng)險的角度，從降低或者消除事故發(fā)生的角度來談?wù)劦庠O(shè)置的必要性。
氮封設(shè)置的目的不外乎兩個，第一，通過注入氮氣來提高儲罐內(nèi)部氣相空間的平衡壓力來降低介質(zhì)物料的揮發(fā)，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的；第二，通過注入氮氣來實現(xiàn)儲罐內(nèi)部氣相空間維持在一個惰性氣體密封的環(huán)境，隔絕空氣或氧氣的進(jìn)入，從而使儲罐內(nèi)部的氣相組分始終維持一個非爆炸性的氣體混合物，從而實現(xiàn)本質(zhì)防爆的目的。當(dāng)然上述兩個目的并不是嚴(yán)格獨立的，而是兼而有之的。對于絕大部分企業(yè)來說，氮封的最大意義就是第二的目的，實現(xiàn)本質(zhì)防爆安全。第一個目的雖然也是氮封的一個效果，但是用壓縮空氣同樣也能實現(xiàn)第一個效果。
大家可以參考我文章開篇列舉的12起儲罐動火閃爆的事故案例，其中絕大部分的事故儲罐都是沒有設(shè)置氮封的，有些儲罐按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是需要增加氮封設(shè)施而實際并沒有增加，當(dāng)然也有某些儲罐從合規(guī)性的角度來看，并不符合強(qiáng)制氮封的限定條件，所以自然也就沒有增加氮封。但是無論如何，沒有氮封設(shè)施所造成的一個既成事實就是，儲罐內(nèi)部氣相空間始終處于一個爆炸性混合氣體的狀態(tài)，這種持續(xù)性的狀態(tài)可怕嗎？當(dāng)然可怕，除非你永遠(yuǎn)不進(jìn)行動火作業(yè)，除非你能保證你的設(shè)備和工機(jī)具都是防爆的，除非你能保證你的靜電接地防雷接地都是可靠的。企業(yè)可以捫心自問一下，以上三點真的能全部做到嗎？既然無法保證做到，那么就不妨從基于風(fēng)險、防范事故的角度出發(fā)，尤其是具備氮封的條件下，給我們的儲罐增加氮封，確保本質(zhì)安全。
化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例
也許企業(yè)會辯解到，增加氮封并不是動動嘴皮子就能上的，是需要真金白銀的呀，企業(yè)的錢又不是大風(fēng)刮來的，既然標(biāo)準(zhǔn)沒有強(qiáng)制規(guī)定要增加，為什么要投入這筆錢呢？有很多企業(yè)是做物流貿(mào)易的，哪來的氮氣呢？外購氮氣也是一筆不菲的投入呢，是的，安全管理的最大痛處就是當(dāng)你從經(jīng)濟(jì)成本的角度來衡量一個概率性的事故時，往往是僥幸心理占據(jù)了制高點，他會利用人性的弱點來左右我們的思維，誤導(dǎo)我們的判斷，從而使我們的決策并不符合現(xiàn)實客觀的自然邏輯，所以當(dāng)事故發(fā)生之后，往往都是追悔莫及！
其次，換一個角度來講，當(dāng)一個企業(yè)的儲罐從合規(guī)性的角度來講并不屬于強(qiáng)制氮封的范圍，且企業(yè)也沒有對該儲罐增加氮封，那么一旦發(fā)生了儲罐閃爆的事故，即使調(diào)查組沒有追究企業(yè)加不加氮封的責(zé)任，但絕對會追究企業(yè)諸如“隱患排查不"“風(fēng)險辨識不全面"“安全培訓(xùn)不到位"等責(zé)任，所以責(zé)任肯定是無法逃脫的，只不過選擇的依據(jù)不同罷了。既然注定無法逃脫責(zé)任，何不積極主動作為，從源頭上解決問題呢。
安全管理從工程實踐的角度來看，應(yīng)當(dāng)是加法思維，就是當(dāng)一個企業(yè)在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范強(qiáng)制要求的基礎(chǔ)之上，我還可以做哪些額外的措施來降低或消除事故發(fā)生的可能性；而不是減法思維，即在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范強(qiáng)制要求的前提之下，我盡可能地削減或取消某些額外的措施來達(dá)到合規(guī)生產(chǎn)的目的。這就是二者之間最本質(zhì)的差別。那么作為企業(yè)該如何抉擇呢？一句話：沒有絕對的安全，但有絕對的追責(zé)！企業(yè)最終承受的果都是當(dāng)初選擇的因！
ZZYVP氮封自力式壓力調(diào)節(jié)閥的閥體材質(zhì)經(jīng)過精心挑選，不僅耐腐蝕、耐磨損，而且能夠適應(yīng)工況下的溫度變化，展現(xiàn)出的耐用性與適應(yīng)性。其調(diào)節(jié)精度之高，響應(yīng)速度之快，使得該閥在精細(xì)化工、精密制造等領(lǐng)域同樣游刃有余。此外，該調(diào)節(jié)閥還配備了直觀易讀的指示裝置與遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，便于操作人員實時監(jiān)控閥門狀態(tài)，實現(xiàn)智能化管理。其安裝調(diào)試簡便，維護(hù)成本低廉，為用戶帶來了極大的便利與經(jīng)濟(jì)效益。
總之，ZZYVP氮封自力式壓力調(diào)節(jié)閥以其的性能、可靠的品質(zhì)以及靈活的應(yīng)用性，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要元件。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℃。
二、化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例產(chǎn)品特點
（1）無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源，降低成本。
（2）氮封裝置供氮，泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進(jìn)行。
（3）壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
（4）采用無填料設(shè)計，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。
（5）供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100:1，減壓效果好、控制精度高。
（6）為確保儲罐的安全，需在罐頂設(shè)置呼吸閥。
（7）呼吸閥公起安全作用，避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。
化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例
| 序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
| 1 | 氮封閥 | 氮封閥ZZYVP-II DN25 PN16進(jìn)口壓力 0.3-0.6 MPA,出口壓力 1 KPA | 臺 | 1 |
| 2 | 氮封閥配套管路 | 入口短管帶1.6MPA壓力表，過去是球閥在接氮封閥在出口接球閥，球閥出口90度彎管高385MM,長度400MM詳細(xì)要求見附件 | 套 | 1 |
| 3 | 泄壓閥 | 泄壓閥ZXD DN25 PN16起跳壓力 2KPA | 臺 | 1 |
| 4 | 泄壓閥配套管路 | 90度彎管高385MM,長度400MM，出口接球閥在接泄壓閥，詳細(xì)要求見附件 | 套 | 1 |
| 5 | 呼吸閥 | 阻火呼吸閥 ZFQ-1 DN80 PN16正壓：3 KPA負(fù)壓：-298PA | 臺 | 2 |
| 6 | 呼吸閥配套管路 | 口徑及壓力DN80PN16三通底部與罐頂部連接，高度485MM兩個出口分別連接呼吸閥-，詳細(xì)要求見附件 | 套 | 1 |
| 7 | 手動球閥 | DN25 PN16 | 個 | 3 |
| 8 | 過濾器 | DN25 PN16 | 個 | 1 |
| 9 | 壓力表 | 0-2.5Kpa，含緩沖管和表閥 | 個 | 1 |
| 10 | 壓力表 | 0-1.6Mpa, 含緩沖管和表閥 | 個 | 1 |
三、自力式氮封閥 主要技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑(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 | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被調(diào)介質(zhì)溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快開型 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
| 閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型 (整體式) | |||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
| 閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
| 流量特性 | 直線性 | |||||||||||
主要技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑(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 | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被調(diào)介質(zhì)溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快開型 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
| 閥蓋形式 | 標(biāo)準(zhǔn)型 (整體式) | |||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
| 閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
| 流量特性 | 直線性 | |||||||||||
化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例主要外形尺寸
| 公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 |
| H | 52.5 | 57.5 | 75 | 75 | 85.5 | 92.5 | 100 | 110 | 142.5 | 158 |
| H1 | 330 | 330 | 350 | 350 | 360 | 430 | 440 | 450 | 520 | 650 |
| A | 310 | 400 | ||||||||
氮封閥作為重要的工業(yè)設(shè)備，其正確安裝對于保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。下面將詳細(xì)介紹氮封閥的安裝方法及需要注意的事項。安全管理是一個重在實踐環(huán)節(jié)的過程，安全管理的最根本的目的就是降低或者消除事故發(fā)生的可能，安全管理所做的一切包括文字、會議、檢查等形式的大量工作，根本目的就是防止形形色色的事故發(fā)生。所以安全管理實質(zhì)上是一個基于風(fēng)險的管理，所以滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求僅僅是一個企業(yè)應(yīng)當(dāng)遵守的底線，而絕不是一個企業(yè)可以突破的上限。
一、化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例安裝前準(zhǔn)備
1. 確認(rèn)氮封閥的型號和規(guī)格與系統(tǒng)設(shè)計要求相符。
2. 檢查氮封閥的外觀是否完好，無損壞或變形。
3. 清理安裝現(xiàn)場，確保無雜物和灰塵，以免影響安裝質(zhì)量。
二、化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例安裝步驟
1. 將氮封閥放置在預(yù)定位置，確保閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。
2. 連接氮封閥的進(jìn)出口管道，注意對齊管道中心線，避免產(chǎn)生應(yīng)力。
3. 調(diào)整氮封閥的位置，使其與管道保持垂直或水平，確保密封性能。
4. 緊固連接螺栓，按照對角順序逐步擰緊，以防泄漏。
5. 連接氮封閥的控制線路，確保接線正確無誤。
三、化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例安裝后檢查
1. 檢查氮封閥的安裝位置是否牢固，無晃動現(xiàn)象。
2. 檢查進(jìn)出口管道的連接是否緊密，無泄漏現(xiàn)象。
3. 測試氮封閥的開關(guān)功能，確保其靈活可靠。
4. 檢查控制線路的接線是否正確，確保氮封閥能夠正常接收控制信號。
四、化工罐區(qū)VOC改造氮封閥裝置應(yīng)用案例注意事項
1. 在安裝過程中，嚴(yán)禁使用蠻力或不當(dāng)工具，以免損壞氮封閥。
2. 安裝時應(yīng)避免雜物進(jìn)入氮封閥內(nèi)部，以免影響其密封性能和使用壽命。
3. 安裝完成后，應(yīng)對氮封閥進(jìn)行全面的檢查和測試，確保其能夠正常運(yùn)行。
4. 若在安裝過程中遇到問題，應(yīng)及時聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行處理，切勿盲目操作。
通過遵循以上安裝方法和注意事項，可以確保氮封閥的正確安裝和有效運(yùn)行，從而保障工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
