石油化工儲運罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

　　易燃性物質(zhì)貯槽的氣層部有可能有爆炸性氣體，使氣層部處于缺氧狀態(tài)，為不發(fā)生爆炸，應(yīng)采用非活性氣體密封法。氮封裝置主要用于儲罐頂部，來維持儲罐的微正壓，隔離物料與外界的接觸，減少物料的揮發(fā)和浪費，保護儲罐安全。氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源。自動控制閥門介質(zhì)流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。現(xiàn)已廣泛用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。

其他材質(zhì)如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不予考慮。儲罐按結(jié)構(gòu)形式分為：球罐、臥罐、拱頂罐、外浮頂罐及內(nèi)浮頂罐。 自力式氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源，引入壓力閥的指揮器以控制壓力閥芯位置，改變流經(jīng)閥門介質(zhì)流量，使閥門后端壓力保持恒定。公稱壓力有1.0、1.6Mpa;壓力分段調(diào)節(jié)從0.5至1000Kpa,工作溫度0～100℃；法蘭標準按GB9113-88，凸面法蘭。結(jié)構(gòu)長度按 GB12221-89標準。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN1.6、4.0（MPa）；口徑范圍DN20～100；流量特性為快開。 

石油化工儲運罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范儲罐設(shè)有氮封裝置，其目的如下：

1.隔絕空氣，從而使物料不接觸空氣中的水分和氧氣，控制物料的含水率及氣相空間的含氧量，防止物料吸水和燃燒或爆炸，還可以防止物料變質(zhì)。

2.減少物料的小呼吸損耗，特別是在夏季，物料更容易揮發(fā)，氮封閥可以控制儲罐在一定的壓力范圍之內(nèi)，當罐內(nèi)壓力降低時，可以通過補充氮氣補償液面上的靜壓力，從而在一定程度上減少了物料的揮發(fā)。

3.減少靜電量，當儲罐收發(fā)貨品時，氣相空間氣體流動加劇，單一氣體之間摩擦產(chǎn)生的靜電量較少，可以降低靜電帶來的負面影響。

加氮封的主要目的是減少易揮發(fā)物料蒸發(fā)，減少大小呼吸損耗，還有就是保護易氧化物料的變質(zhì)。因此采取怎樣的措施得根據(jù)具體的物料性質(zhì)來決定的。有很強揮發(fā)性、毒性的和與空氣接觸易于氧化的一般都家氮封，使儲罐內(nèi)維持一定壓力（正壓），防止儲罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。

例如：在儲罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)裝置，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體。

石油化工儲運罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范特點

1、氮封裝置的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行；

2、氮氣壓力設(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動作極靈敏。

3、調(diào)整：

（1）供氮壓力調(diào)整：在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮（拉伸）量來達到；

（2）泄氮壓力調(diào)整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調(diào)整座3，改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）；

（3）呼吸閥高定值調(diào)整：在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。

石油化工儲運罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

　　壓力設(shè)定在指揮器上通過調(diào)節(jié)彈簧實現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時，可運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定，且結(jié)構(gòu)簡單，維護工作量小。減壓比≤4000：1，控制精度高；動作靈敏，密封性好 ;防止儲罐等容器出現(xiàn)過壓或負壓的方法是在容器頂部設(shè)置開口。在這種情況下，在向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當產(chǎn)品排出時，空氣可流入容器內(nèi)。此類系統(tǒng)還可因溫度波動而使容器出現(xiàn)“透氣"現(xiàn)象，這通常會導致體積發(fā)生巨大變化。

　　然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進入儲罐內(nèi)的空氣可能會污染產(chǎn)品，尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時，爆炸性氣體/空氣會在產(chǎn)品上方形成。此外，還有可能發(fā)生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現(xiàn)過壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時出現(xiàn)真空。大型儲罐尤其無法承受低壓。

　　氮封系統(tǒng)可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入氮氣，這是一種相對簡單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮氣，因此操作成本很高。

　　較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來說，此類氮封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：

　　•一只在任何時候需要時允許惰性氣體進入儲罐的氮封閥或調(diào)節(jié)器；

　　•一只允許頂部空間氣體流出儲罐的泄氮閥、通風裝置閥或蒸氣回收閥。

　　•一只用于防止儲罐出現(xiàn)過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導致儲罐內(nèi)爆，這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高）

　　•連接管與惰性氣體氣源

　　在該應(yīng)用當中，通氣閥會在頂部空間體積變小時打開，從而將頂部空間氣體排出儲罐。當將產(chǎn)品泵抽出儲罐或者溫度下降時，覆蓋調(diào)節(jié)器將會打開，并向儲罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確?？諝庖约把鯕獠粫M入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續(xù)通氣。

　　一般地，在各罐區(qū)內(nèi)，還會根據(jù)儲罐的類型、介質(zhì)的物性及壓力等級、防爆、防火要求等進一步劃分，將罐區(qū)分成不同的罐組。廣泛應(yīng)用各種工業(yè)設(shè)備中用于氣體減壓穩(wěn)壓的自動控制，特別適用于儲罐的氮封系統(tǒng)截止閥作為附件，閥門在工作前關(guān)閉此截止閥，以防止超設(shè)定壓力和雜質(zhì)進入執(zhí)行機構(gòu)，以保護執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件，及超設(shè)定壓力而產(chǎn)生閥門整體打壞現(xiàn)象。高壓型氣密封組件（氮封閥），使用的目地：在流體工業(yè)中，儲罐一般按用途或壓力等級進行相應(yīng)的集中布置，該儲罐集中的區(qū)域被稱為罐區(qū)。那么，罐區(qū)是如何分類和安全運行的呢？

一、石油化工儲運罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范如何進行分類

　　分類標準不同，罐區(qū)的分類也不一樣。罐區(qū)的分類較為常見的有：

　　1、按介質(zhì)和壓力等級劃分，可分為常壓罐區(qū)、球罐區(qū)、酸堿罐區(qū)及深冷罐區(qū)。

　　2、按用途劃分，可分為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)及成（產(chǎn)）品罐區(qū)。

　　這些罐區(qū)雖然分類標準有異，但在設(shè)計時，通常要遵循以下國內(nèi)標準和規(guī)范：

SH3136《液化烴球形儲罐安全設(shè)計規(guī)范》

SH/T3014《石油化工儲運系統(tǒng)泵區(qū)設(shè)計規(guī)范》

SH/T3007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》

GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》

GB/T20368《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運》

GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》

　　一般地，在各罐區(qū)內(nèi)，還會根據(jù)儲罐的類型、介質(zhì)的物性及壓力等級、防爆、防火要求等進一步劃分，將罐區(qū)分成不同的罐組。

1、防塵措施：以大氣中塵埃不能落入純水貯槽等的防塵效用為目的。

　　2、物質(zhì)變質(zhì)、劣化：在一接觸空氣等就發(fā)生變質(zhì)、劣化的食品、藥品、石油制品等的貯槽內(nèi)，將物質(zhì)與生活性氣體隔絕。

　　3、安全措施：給易燃性物質(zhì)的貯槽內(nèi)注入非活性氣體，從而可防止爆炸及火災。

　　貯存半導體產(chǎn)業(yè)及醫(yī)藥品生產(chǎn)不可欠缺的超純水，純水、化學制品、藥品石油制品、食品（農(nóng)作物、葡萄酒、日本清酒、果汁）等狀態(tài)或粉狀物質(zhì)時，為防止這些物質(zhì)一接觸空氣就發(fā)生變質(zhì)，應(yīng)給貯藏箱內(nèi)注入非活性氣體（一般為氮氣）。　設(shè)計或維護不當?shù)牡庀到y(tǒng)有可能導致嚴重事故發(fā)生。如果說所有的氮封系統(tǒng)均會出現(xiàn)這樣或那樣的泄漏則并不言過。由于其結(jié)構(gòu)復雜，帶有活動組件、包裝與密封件的閥門容易發(fā)生故障。出現(xiàn)故障的壓力變送器會記錄錯誤的頂部空間壓力，從而導致氮氣消耗過高。當?shù)忾y無法充分打開時，氮氣的流入量將會變得過低，從而導致頂部空間壓力下降，進而造成儲罐內(nèi)爆或者空氣泄漏至儲罐當中。如前所述，這些情況會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)存儲產(chǎn)品的不同，還會大大提高發(fā)生爆炸的風險。