[实用新型]一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀

说明书

本实用新型提供了一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀，将石油、化工、制药等行业储罐氮封系统中的氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、阻火器功能集成、重新设计，集成压力信号管，通过唯一接口主阀法兰与储罐连接。一体阀主要包含四级先导阀组、氮封阀端、泄氮阀端、呼出阀端、吸入阀端、主阀六部分。四级先导阀组采用一个执行器通过上先导阀控制泄氮阀端和呼出阀端、通过下先导阀控制氮封阀端和吸入阀端；主阀阀腔中安装阻火元件，压差表连接上下腔监控流通状况，下腔安装信号管至执行器；空气只作为压力比较气体引入执行器中，吸入端可选择吸入任何气体；氮封、泄氮、呼出设定压力在线调节，从而实现功能集成、安全升级、安装方便、成本降低。

技术领域

本实用新型属于石油、化工、制药等行业液体安全储存设备技术邻域，涉及一种储罐罐顶氮封系统设备，将氮封、泄氮、呼吸、阻火等功能集成为一体的氮封系统控制阀。

背景技术

石油、化工、制药等行业的液体原料、中间体、产成品等，很多都是具有高挥发性、有毒、易燃易爆的，对于这些液体的储存所使用的常压储罐通常要配备氮封系统。氮封系统一般安装在储罐罐顶，主要包含氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、紧急泄放阀、阻火器等，各设备分别安装，通常会在罐顶上开很多孔，这不但使储罐的泄漏点增加，而且储罐设计中将考虑更多的不定因素，使储罐的受力更加复杂，安全性受到考验，也不利于设备的安装、维护、检修。如果能够将罐顶的控制设备进行优化、集成，化冗为简，将是一种进步。本实用新型将氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、阻火器进行功能集成且重新设计，并集成取压口，不但使氮封控制设备简化，而且将具有这五种功能的设备与储罐的连接接口减少到只有一个，有利于整个储罐系统的设计、安装、检修、维护。本人于2019年10月18日申请过《一种二级先导式氮封泄氮阻火一体阀》 (申请号：201921749278.3)，主要内容是将氮封阀、泄氮阀、阻火器进行功能集成且重新设计，与本实用新型有一定关联性，又有各自独立性。

发明内容

本实用新型一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀主要包含四级先导阀组100、泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600、主阀400六个部分。四级先导阀组100采用一个执行器108通过上先导阀125控制泄氮阀端200、呼出阀端500的阀口启闭，通过下先导阀126控制氮封阀端300、吸入阀端600的阀口启闭；进压管104将氮封阀端300入口处的入口氮气128引入上先导阀进压口115和下先导阀进压口122，作为控制泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600阀口启闭的控制气体；泄压管106 将上先导阀泄压口118、下先导阀泄压口123与氮封端下腔308进行连接；在上先导阀125的控制下，通过泄氮阀端控制接口113、呼出阀端控制接口140分别将控制气体注入泄氮端气室203、呼出端气室503，或将泄氮端气室203、呼出端气室503中的控制气体分别泄压至氮封端下腔308，从而控制泄氮阀端200、呼出阀端500阀口的启闭；在下先导阀126的控制下，通过氮封阀端控制接口121、吸入阀端控制接口144分别将控制气体注入氮封端气室303、吸入端气室603，或将氮封端气室303中的控制气体泄压至氮封端下腔308、将吸入端气室603中的控制气体泄压至大气，从而控制氮封阀端300、吸入阀端600阀口的启闭；氮封设定压力通过调节执行器的调节螺栓110来实现；泄氮设定压力通过调节上先导阀阀体114在四级先导阀阀体111上的上下滑动位置来实现；呼出设定压力通过调节密封滑块二139在上先导阀阀体114内的上下位置以改变呼出阀端控制接口140的泄压位置来实现，从而实现在线调节；吸入设定压力通过选择不同下先导阀弹簧二129来设定，设置数个特定值涵盖吸入压力通常的使用范围，此处将不设置现场调节；氮封阀端300通过与主阀上腔402、主阀下腔403相隔离的进氮管路309将经减压但依然高于储罐压力的氮气引入储罐内部，与罐中气体相混合、缓冲，避免对下取压口407处取压的信号压力产生冲击，使信号压力能够准确地、动态地反映储罐压力；主阀阀腔中安装阻火元件404，压差表107连接主阀上腔402、主阀下腔403监控阻火元件404 流通状况；在主阀下腔通过下取压口407安装压力信号管101、压力表102至执行器108以反馈储罐压力；泄氮阀端200、呼出阀端500、吸入阀端600与主阀上腔402相连；四级先导阀组100、泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600安装在主阀400上，通过唯一接口主阀法兰405与储罐连接。泄氮阀端200出口端与呼出阀端500出口端相连，并设置统一出口与回收管路连接；四级先导阀组100通过下先导阀126控制吸入阀端600的启闭，空气只作为压力比较气体引入执行器108中，不再作为动力来开启吸入端，所以吸入端选择吸入氮气或阻燃气体，将进一步保障介质质量及安全，见图1、2、3、4。采用吸入氮封系统中提供的氮气将是很好选择，只需在吸入阀端600前设置一只流量匹配的减压阀，压力设定为正压且低于泄氮设定压力，这样既可以迅速向储罐中补充氮气，回复储罐压力，又能够保障介质质量，降低储罐点燃风险，提高储罐安全等级。