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技术文章

氮封阀的工作原理及故障分析处理

1 引言 
在炼油或石油化工厂中,存放着各种油品或石化产品。储罐大都建造在室外,为使这些油品或产品不与空气中的氧气接触,常采用罐顶充氮气法,使之与外界隔绝。
氮封阀 的作用就是要当储罐液面下降压力降低时,向罐内补充氮气,当储罐液面上升压力增加时,停止补充氮气,同时被压缩的氮气从呼吸阀适量排出,从而始终保持罐内的氮气压力微量正压(压力一般在400~1000Pa之间)。只有这样才能做到既隔绝空气,又保证储罐不变形。
2 氮封阀的工作原理
当氮封阀关闭时,主阀的活塞是在一个密封室内,当储罐压力等于或大于设定的压力时,膜片就被向上顶起,气导阀在弹簧的作用下向上移动,把气导阀上的密封圈紧紧压在阀座上,关闭了控制气的进口,同时特殊阀芯室的压力增加并接近氮气总管的压力,此压力通过内部通道,从特殊阀芯室传到主阀阀芯室。主阀的活塞就处于氮气总管压力的作用,由于主阀阀芯上、下所受气体压力平衡,所以主阀阀芯在自重和弹簧的作用下将阀门紧密关死。
打开时,当储罐压力稍微低于设定压力时,膜片因为感应压力下降而向下移动,推动气导阀打开,氮气经过孔板、气导阀的出口进入储罐,使储罐内的压力增加,同时气导阀的特殊阀芯室的压力下降,氮气通过内部通道从特殊阀芯室进入主阀阀芯室。由于主阀阀芯的活塞面积大于主阀阀座孔面积,并有弹簧的弹力和主阀的重量,所以当储罐压力稍微低于设定点时,特殊阀芯室和主阀阀芯室的压力降低很小,主阀仍然保持关闭,氮气只从气导阀进入储罐。 
3 故障分析及处理
(1)某大芳烃装置开车初期,发现24台氮封阀工作都不正常。拆阀检查,发现氮封阀的气导阀、主阀和两个阀芯室内壁等沾了一层厚厚的污垢,经过擦拭,涂润滑脂后能正常使用。在阀座处还发现了一些焊渣导致开车后管道内的铁锈、残存的杂物等被氮气吹到了 氮封阀 内,使主阀不能回到阀座上。
(2)导压管堵塞。如果导压管堵塞,氮封阀没有反馈信号,也会造成氮气不停地向罐内补充,按照如图3所示的步骤检查是否属于此类原因。
(3)弹簧弹力变小。如果气导阀、主阀和两个阀芯室不脏,而且导压管也未堵塞,应检查气导阀下面小弹簧的弹力,若弹力减小,会使氮封阀不停地补气。可以将弹簧拉长,增加其弹力。
(4)密封圈损坏。气导阀在工作过程中动作较频繁。使密封圈经常受到阀座的冲击,导致密封圈磨损或断裂,起不到密封作用,更换密封圈即可。
(5)控制气入口与气导阀出口装反。这属于产品质量问题。结合 氮封阀 的工作原理图,即可作出判断。

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