Sử dụng máy nén khí nitơ để bao phủ và làm trơ bồn chứa.
Việc tạo lớp khí bảo vệ giúp kiểm soát một áp suất nhỏ trong quá trình vận hành; việc làm trơ hóa giúp thay đổi bầu khí quyển trong bình chứa. Kích thước máy nén phải đáp ứng được cả hai yêu cầu mà không làm vô hiệu hóa hệ thống thông hơi của bình chứa.
Việc bao phủ bể chứa và làm trơ bể chứa là hai việc có liên quan nhưng khác nhau về chức năng. Bao phủ bể chứa thay thế khí khi chất lỏng được rút ra hoặc nhiệt độ thay đổi và duy trì một áp suất dương nhỏ để hạn chế sự xâm nhập của không khí. Làm trơ hoặc làm sạch bể chứa là việc thay đổi bầu không khí một cách có chủ đích, thường được thực hiện trước khi khởi động, bảo trì hoặc đưa vào vật liệu nhạy cảm hoặc nguy hiểm. Máy nén hoặc nguồn cung cấp nitơ phải được chọn từ trường hợp nhu cầu điều khiển, nhưng nguồn áp suất cao thường được điều chỉnh trước bể chứa. Không bao giờ sử dụng áp suất đầu ra của máy nén làm phương pháp kiểm soát áp suất trong bể chứa. Áp suất và chân không cho phép của bể chứa được quy định bởi thiết kế và hệ thống thông hơi của nó, trong khi áp suất cung cấp nitơ chỉ cần đủ biên độ để các bộ điều chỉnh, van và đường ống cung cấp lưu lượng cần thiết.
Điều khoản làm trơ bể chứa
- che phủ bể chứa
- Bổ sung nitơ có kiểm soát để duy trì áp suất không gian hơi bảo vệ khi mực chất lỏng trong bể, nhiệt độ hoặc thể tích hơi thay đổi.
- làm trơ
- Sử dụng nitơ để giảm nồng độ oxy hoặc khí phản ứng xuống mức an toàn hoặc điều kiện quy trình xác định.
- sự xâm nhập oxy
- Sự xâm nhập của không khí qua các lỗ thông hơi, gioăng, cửa sập, hiện tượng hút chân không hoặc các kết nối trong quy trình có thể phá vỡ bầu khí quyển trơ như dự định.
- áp suất chăn
- Áp suất không gian hơi thấp được duy trì bởi hệ thống điều khiển bao phủ, bị giới hạn bởi thiết kế bồn chứa và cài đặt lỗ thông hơi.
- van điều khiển
- Bộ điều chỉnh hoặc van điều tiết lượng nitơ từ hệ thống cung cấp vào bình chứa dựa trên áp suất hoặc nhu cầu của quy trình.
- hệ thống thông gió
- Thiết bị xả khí thông thường và khẩn cấp bảo vệ bồn chứa khỏi áp suất và chân không, đồng thời dẫn hơi bị đẩy ra một cách thích hợp.
1. Xác định xem nhiệm vụ là bao phủ toàn bộ, vô hiệu hóa, hay cả hai.
Đối với việc phủ khí trơ, hãy tính toán nhu cầu nitơ dựa trên lượng chất lỏng tối đa được bơm ra, sự co giãn nhiệt, sự ngưng tụ hơi nước (nếu có) và các giả định về rò rỉ được thiết lập bởi phương pháp thiết kế bể chứa. Nhu cầu này có thể không liên tục và nhỏ hơn nhiều so với việc súc rửa. Đối với việc làm trơ khí, hãy xác định thể tích bình chứa, điều kiện oxy ban đầu và mục tiêu, phương pháp súc rửa, hành vi trộn và thời gian hoàn thành cần thiết. Coi những thông tin này là các hàng riêng biệt trong danh sách tải nitơ.
Trường hợp máy nén điều khiển có thể là một sự kiện làm trơ theo lịch trình thay vì làm trơ liên tục. Nếu việc làm trơ có thể diễn ra khi người dùng khác đang hoạt động, hãy tính đến sự đồng thời đó. Hoặc, sử dụng kho chứa hoặc nguồn cung cấp tạm thời cho các lần xả lớn hiếm hoi để máy nén cố định không bị quá tải so với nhu cầu hoạt động bình thường của bể chứa.
2. Giữ khí nitơ áp suất cao ở phía trước bộ điều chỉnh.
Máy nén hoặc máy tăng áp có thể nạp khí nitơ vào bình chứa ở áp suất phù hợp cho việc phân phối trong nhà máy, nhưng bình chứa phải nhận khí nitơ thông qua bộ điều chỉnh áp suất được thiết kế cho mục đích phủ kín khí. Bộ điều chỉnh hoặc van điều khiển phải có đủ công suất ở áp suất cung cấp tối thiểu để đáp ứng lưu lượng tối đa trong khi vẫn duy trì áp suất thấp cần thiết trong bình chứa. Điều chỉnh hai cấp hoặc điều khiển cục bộ chuyên dụng có thể phù hợp khi áp suất cung cấp thay đổi nhiều.
Không nên tăng áp suất bao phủ bồn chứa để bù cho đường ống dẫn nitơ có kích thước nhỏ hơn mức cần thiết. Đo áp suất cung cấp trước và sau bộ điều chỉnh áp suất trong điều kiện nhu cầu tối đa. Nếu áp suất phía thượng nguồn giảm mạnh, hãy kiểm tra công suất của máy nén, bình chứa hoặc đường ống phân phối. Nếu có áp suất ở phía thượng nguồn nhưng không có ở bồn chứa, hãy kiểm tra kích thước bộ điều chỉnh áp suất, bộ lọc, sự tắc nghẽn đường ống hoặc cấu hình van.
Một bước kiểm tra hữu ích tiếp theo là trang web đó. Máy nén khí nitơ dùng để phủ kín bồn chứa. vật liệu, đặc biệt khi các yêu cầu về áp suất, độ tinh khiết và hoạt động liên tục tương tác với nhau. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến máy nén N2 được sử dụng để bao phủ bể chứa hóa chất và làm trơ hóa chất.
3. Phối hợp việc bổ sung nitơ với hệ thống thông gió và hút chân không.
Khí nitơ đi vào bình chứa sẽ đẩy hơi khí ra ngoài qua đường thoát khí được thiết kế. Trong quá trình làm sạch khí trơ với tốc độ cao, lưu lượng khí thoát ra có thể lớn hơn nhiều so với quá trình làm sạch khí trơ thông thường. Hãy kiểm tra xem hệ thống thoát khí có thể cho phép lưu lượng khí làm sạch theo kế hoạch đi qua mà không vượt quá áp suất trong bình. Đồng thời, việc bơm khí ra ngoài thông thường không được tạo ra chân không nhanh hơn tốc độ phản ứng của nitơ hoặc van xả chân không.
Kiểm tra sự tương tác giữa van bao phủ, van xả áp suất-chân không, hệ thống thu hồi hơi, ống dẫn khí thải hoặc ống thông hơi, và bất kỳ thiết bị giảm áp khẩn cấp nào. Khả năng cung cấp nitơ cao hơn có thể tạo ra tình huống quá áp mới nếu van điều khiển bị hỏng ở trạng thái mở. Nghiên cứu bảo vệ bể chứa cần xem xét lưu lượng nitơ tối đa có thể xảy ra từ hệ thống được điều chỉnh.
4. Ngăn chặn sự xâm nhập của oxy bằng cách duy trì phạm vi áp suất dự định.
Việc che phủ chỉ có hiệu quả nếu áp suất trong bình duy trì ở mức dương nhẹ so với không khí xung quanh trong phạm vi cho phép. Các lỗ rò, cổng lấy mẫu mở, gioăng bị hỏng hoặc hiện tượng hút chân không có thể khiến không khí lọt vào ngay cả khi có nitơ. Theo dõi xu hướng áp suất trong bình và lưu lượng nitơ. Lưu lượng cơ bản tăng dần có thể giúp xác định rò rỉ hoặc sự cố van trước khi nồng độ oxy thay đổi đáng kể.
Trong trường hợp quy trình yêu cầu điều kiện khí trơ đã được xác minh, hãy sử dụng phương pháp đo oxy và vị trí lấy mẫu đại diện cho bầu khí quyển trong bình chứa. Khí gần cửa nạp nitơ có thể có vẻ chấp nhận được trước khi các phần xa hơn của bình chứa được thay thế hoàn toàn. Điểm kết thúc quá trình xả khí phải được xác định bởi quy trình an toàn, chứ không phải bởi một số phút nén cố định.
5. Chọn kích thước máy nén và bình chứa dựa trên danh sách tải nitơ.
Cộng dồn các tải trọng bao phủ liên tục có thể xảy ra cùng lúc và xác định các tải trọng trơ tạm thời riêng biệt. Máy nén khí cần duy trì lượng khí trong bình chứa vượt quá nhu cầu liên tục. Thể tích bình chứa có thể đáp ứng các sự kiện lưu lượng cao ngắn hạn giữa áp suất cao và thấp mà vẫn đảm bảo áp suất đầu vào bộ điều chỉnh đủ. Sử dụng áp suất tuyệt đối và cơ sở thể tích tiêu chuẩn nhất quán cho việc tính toán dung tích lưu trữ.
Nếu nguồn nitơ là máy phát tại chỗ, cần xác nhận độ tinh khiết và áp suất sản phẩm ở tốc độ sản xuất cao nhất. Bộ tăng áp không được làm giảm áp suất của máy phát xuống dưới áp suất hoạt động ổn định. Một bộ đệm sản phẩm áp suất thấp giữa máy phát và bộ tăng áp có thể cách ly quá trình tạo nitơ khỏi nhu cầu xả bể đột ngột.
Để đảm bảo sự thống nhất giữa nhóm kỹ thuật và nhóm mua hàng, hãy liên hệ yêu cầu này với trang web. máy nén khí nitơ công suất lớn Thông tin. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến máy nén N2 được sử dụng để bao phủ bể chứa hóa chất và làm trơ hóa chất.
6. Vận hành thử với phản hồi van và đo áp suất thực tế trong bồn chứa.
Kiểm tra phản ứng bao phủ bình thường bằng cách rút khí có kiểm soát hoặc thay đổi áp suất mô phỏng được cho phép theo quy trình vận hành. Xác minh phản ứng của bộ điều chỉnh, áp suất bình chứa, áp suất cung cấp nitơ và hoạt động của van xả. Để làm trơ hóa, hãy làm theo kế hoạch làm sạch đã được phê duyệt và ghi lại nồng độ oxy tại các điểm lấy mẫu được chỉ định cho đến khi đạt đến điểm cuối.
Kiểm tra điều gì xảy ra khi nhu cầu ngừng. Van bao phủ phải đóng lại mà không gây ra hiện tượng áp suất vượt quá mức cần thiết để xả khí. Kiểm tra hiện tượng rò rỉ hoặc sai lệch ở bộ điều chỉnh áp suất. Duy trì lưu lượng nitơ bình thường ở điều kiện bể chứa ổn định; sự gia tăng không rõ nguyên nhân sau đó có thể chỉ ra rò rỉ khí, van điều khiển bị lỗi, trục trặc hệ thống xả hoặc thay đổi quy trình vận hành.
Bảng thiết kế lớp phủ và lớp trơ
| Mục | Câu hỏi kỹ thuật | Tín hiệu xác minh hoặc quyết định |
|---|---|---|
| Định nghĩa nhiệm vụ | Sự kiện này là một cuộc thanh lọc thường lệ hay một cuộc thanh trừng làm thay đổi bầu không khí? | Các trường hợp tải riêng biệt được ghi lại với mức độ đồng thời thực tế. |
| Kiểm soát áp suất | Van điều áp có đáp ứng được lưu lượng ở áp suất cung cấp tối thiểu không? | Áp suất trong bình vẫn nằm trong phạm vi cho phép. |
| Điều phối thông gió | Hơi bị dịch chuyển có thể thoát ra ngoài trong quá trình dòng khí nitơ đạt mức tối đa không? | Các nghiên cứu về hệ thống thông gió bình thường và khẩn cấp bao gồm cả nguồn nitơ. |
| Trạng thái trơ | Việc loại trừ oxy được xác minh như thế nào? | Các tiêu chí lấy mẫu và điểm cuối phản ánh bầu không khí trong bể chứa, chứ không chỉ riêng ở đầu vào. |
| Ghi lại căn cứ cuối cùng vào yêu cầu báo giá, hồ sơ nghiệm thu hoặc hồ sơ bảo trì để kỹ sư khác có thể tái tạo lại quyết định đó. | ||
Bảng tính xác minh dự án
Trong quá trình xem xét kỹ thuật, hãy đặt câu hỏi về giả định đằng sau “xác định mục tiêu làm trơ” bằng cách theo dõi đường đi vật lý liên quan đến việc bao phủ bể chứa và sự xâm nhập của oxy. Theo dõi đường đi của khí, nhiệt, lực, tín hiệu điều khiển hoặc rò rỉ từ nguồn đến đích và xác định mọi thành phần có thể làm thay đổi kết quả. Sau đó, hoàn thành mục “Liệt kê các nhiệm vụ bao phủ thông thường và làm trơ/làm sạch như các trường hợp yêu cầu riêng biệt” tại điểm mà quyết định thực sự được đưa ra, chứ không phải tại đồng hồ đo thuận tiện nhất. Ghi lại bất kỳ sự giảm áp suất, chênh lệch nhiệt độ, độ trễ điều khiển hoặc phát hiện kiểm tra nào giải thích hành vi đó. Việc kiểm tra dựa trên đường đi này ngăn chặn việc diễn giải các phép đo cục bộ mà không có ngữ cảnh hệ thống.
Hãy đảm bảo rằng quy trình xác minh “Xác nhận áp suất/chân không cho phép của bình chứa và công suất hệ thống thông hơi trước khi thiết lập điều khiển nitơ” có thể sử dụng được trong quá trình điều tra lỗi sau này. Ghi lại thông tin về quá trình làm trơ, áp suất lớp phủ, trạng thái máy nén, trạng thái nhu cầu và thời gian quan sát vào một bản ghi duy nhất. Liên kết bản ghi đó với mục đích thiết kế “tính toán các trường hợp nhu cầu” và ghi chú bản vẽ, hướng dẫn sử dụng, thông số kỹ thuật quy trình hoặc công cụ hiệu chuẩn nào đã thiết lập sự chấp nhận. Nếu kết quả đo bình thường, nó sẽ trở thành một tham chiếu. Nếu bất thường, hãy ghi lại hành động khắc phục và kiểm tra lại trong cùng điều kiện. Hồ sơ nhất quán làm giảm sự cám dỗ bù đắp cho một vấn đề không rõ nguyên nhân bằng cách tăng áp suất, tốc độ, giới hạn nhiệt độ hoặc các cài đặt không liên quan.
Kiểm tra việc “ổn định áp suất cung cấp” tại ranh giới nơi xuất hiện hậu quả của nó. Quan sát sự xâm nhập của oxy tại nguồn và van điều khiển ở phía nhận, sau đó hoàn thành bước “Xác định kích thước bộ điều chỉnh và đường ống ở áp suất cung cấp nitơ tối thiểu và lưu lượng yêu cầu tối đa” trong khi lưu lượng và áp suất liên quan ổn định. Ghi lại đủ thông tin để phân biệt sự biến đổi quy trình bình thường với sự xuống cấp của thiết bị. Khi giới hạn chấp nhận chính xác phụ thuộc vào kiểu máy được chọn, hãy sử dụng tài liệu của nhà sản xuất hiện hành hoặc thông số kỹ thuật dự án đã được phê duyệt. Không nên chuyển giá trị từ máy nén khác chỉ vì điều kiện vận hành nghe có vẻ tương tự. Việc ghi chép đầy đủ từ ranh giới này đến ranh giới khác sẽ giúp việc khắc phục sự cố sau này nhanh hơn nhiều.
Hoàn tất quy trình “Tính toán công suất máy nén và bình chứa từ nhu cầu duy trì cộng với các biến đổi tức thời đã chọn” bằng cách ghi lại nguyên nhân, phản ứng và sự chấp nhận. Bắt đầu với “phối hợp bộ điều chỉnh và van xả”, xác định hành vi dự kiến của áp suất lớp phủ, và chọn một quan sát thứ hai liên quan đến hệ thống van xả có thể xác nhận cùng một kết luận một cách độc lập. Thực hiện kiểm tra mà không bỏ qua các thiết bị bảo vệ hoặc vượt quá phạm vi hoạt động được phê duyệt. Nếu hai tín hiệu không khớp, hãy điều tra độ chính xác của thiết bị, trạng thái van, tổn thất áp suất, ô nhiễm, rò rỉ hoặc logic điều khiển trước khi quyết định bộ phận nào cần sửa chữa. Việc xác nhận độc lập rất có giá trị khi việc ngừng hoạt động hoặc thay thế sẽ tốn kém.
Để kiểm tra chéo cụ thể cho từng ứng dụng, hãy sử dụng trang web này. máy nén khí nitơ trang này nằm cạnh dữ liệu về nhiệm vụ đo được đã thảo luận ở trên. Việc kiểm tra chéo ở đây liên quan đến máy nén N2 được sử dụng để bao phủ bể chứa hóa chất và làm trơ hóa chất.
Biến mục kiểm tra “ngăn không khí xâm nhập” thành một bước nghiệm thu được. Xác định vị trí quan sát van điều khiển, trạng thái hoạt động tại thời điểm đó và điều kiện thượng nguồn hoặc hạ nguồn nào có thể làm thay đổi quá trình bao phủ bể chứa. Ghi lại thiết bị, bản vẽ, bảng dữ liệu hoặc kiểm tra thực tế được sử dụng để thiết lập cơ sở. Sau đó thực hiện hành động “Xác định điểm lấy mẫu oxy và tiêu chí hoàn thành quá trình làm trơ khi cần thiết” trong điều kiện có thể lặp lại. Nếu kết quả mâu thuẫn với hành vi dự kiến, hãy tạm dừng quyết định thiết kế hoặc bảo trì tiếp theo cho đến khi sự khác biệt được giải thích. Điều này cung cấp cho kỹ sư khác đủ bối cảnh để tái tạo lại quá trình kiểm tra mà không cần dựa vào trí nhớ hoặc giả định không được ghi chép lại.
Sử dụng hệ thống thông hơi như một điểm kiểm tra tại hiện trường, liên kết với “Áp suất bình chứa, phản hồi của bộ điều chỉnh, lưu lượng nitơ và hoạt động của hệ thống thông hơi trong quá trình vận hành”. Ghi lại vị trí đo hoặc kiểm tra, trạng thái khí, tải trọng máy nén, vị trí van liên quan và tài liệu xác định sự chấp nhận. Kiểm tra chéo quá trình làm trơ cùng lúc để tránh nhầm lẫn triệu chứng cục bộ với vấn đề toàn hệ thống. Khái niệm “kiểm tra điều kiện oxy” chỉ hoàn tất khi quan sát dẫn đến một quyết định rõ ràng: chấp nhận, sửa chữa hoặc chuyển cho nhà cung cấp xem xét. Lặp lại việc kiểm tra sau bất kỳ sự sửa chữa nào và lưu giữ các giá trị trước và sau cùng với hồ sơ vận hành hoặc bảo trì.
Ranh giới an toàn và xác minh
Hệ thống bồn chứa có thể chứa môi trường dễ cháy, độc hại, phản ứng hoặc thiếu oxy. Việc bao phủ và làm trơ hóa phải tuân theo nguyên tắc an toàn quy trình của cơ sở, giới hạn áp suất/chân không của bồn, thiết kế van an toàn và thông hơi, và quy trình làm sạch đã được phê duyệt. Không bao giờ được nối trực tiếp đầu ra của máy nén áp suất cao vào bồn chứa áp suất thấp mà không có quy định kỹ thuật và bảo vệ quá áp. Coi nitơ là chất gây ngạt và kiểm soát vị trí xả khí.
danh sách kiểm tra nitơ trong bình
- Liệt kê các nhiệm vụ bao phủ thông thường và làm trơ/thanh lọc như các trường hợp yêu cầu riêng biệt.
- Trước khi cài đặt các thông số điều khiển khí nitơ, hãy xác nhận áp suất/chân không cho phép trong bình chứa và công suất hệ thống thông hơi.
- Chọn kích thước bộ điều chỉnh và đường ống phù hợp với áp suất cung cấp nitơ tối thiểu và lưu lượng tối đa cần thiết.
- Tính toán công suất máy nén và bình chứa dựa trên nhu cầu duy trì cộng với các nhu cầu đột biến đã chọn.
- Xác định các điểm lấy mẫu oxy và tiêu chí hoàn thành quá trình làm trơ khi cần thiết.
- Đồng thời, điều chỉnh áp suất trong bình chứa, phản hồi của bộ điều chỉnh, lưu lượng khí nitơ và hoạt động của van xả.
Câu hỏi về việc phủ kín bể chứa
Liệu bình chứa có cần khí nitơ áp suất cao ở đầu vào không?
Thông thường là không. Nhà máy có thể lưu trữ nitơ ở áp suất cao hơn, nhưng bể chứa sẽ nhận khí được điều chỉnh ở áp suất tương thích với hệ thống bao phủ và thiết kế bể.
Tôi có thể tính toán lượng nitơ chỉ dựa trên thể tích bể chứa không?
Không dùng để bao phủ toàn bộ khu vực. Tốc độ bơm hút, hiệu ứng nhiệt, giả định rò rỉ, phương pháp làm sạch, thời gian hoàn thành và hành vi của lỗ thông hơi đều ảnh hưởng đến nhu cầu.
Tại sao lượng tiêu thụ nitơ lại tăng trong khi sản lượng không thay đổi?
Kiểm tra các cửa nắp và gioăng, rò rỉ bộ điều chỉnh, hoạt động của van thông hơi, xu hướng áp suất trong bình chứa và đường ống van điều khiển. Mức tiêu thụ cao hơn thường cho thấy sự thay đổi về rò rỉ hoặc điều kiện điều khiển hơn là do máy nén hoạt động không hiệu quả.
Nguyên tắc cung cấp bằng bể chứa
Sử dụng máy nén và bình chứa để tạo nguồn cung cấp nitơ ổn định, sau đó điều khiển từng bình bằng hệ thống điều chỉnh và thông hơi có kích thước phù hợp. Tách biệt các tính toán về lớp phủ khí trơ và lớp khí trơ, bảo vệ ranh giới áp suất thấp của bình chứa và kiểm tra điều kiện oxy khi quy trình yêu cầu môi trường khí trơ.
