化工储罐氮封阀系统应用案例

1.《气封的设置》HG/T 20570.16-1995氮封阀（供氮装置/泄氮装置）是本厂自主开发、研制的一套自力式微压力控制系统，主要用于保持容器顶部保护气(一般为氮气)的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，以及容器的安全。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。氮封阀由供氮装置供氮阀和泄氮装置泄氮阀两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成；泄氮装置由内反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mmH2O.通过氮封装置精确控制。氮封阀 产品特点无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便，又节约能源，降低成本；
氮封阀压力设定方便，可在连续生产的条件下进行；
压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作灵敏，装置工作平稳；
采用无填料设计，阀杆所受摩擦力小，反应迅速，控制精度高；
供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100:1,减压效果好，控制精度高；
为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀；
在储罐上设氮封阀，维持罐内气相空间压力在工艺要求范围（以JVOCs项目为例，如0.2-0.5KPa）左右，当气相空间压力高于设定值（如0.4KPa）时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于设定值（如0.4KPa）时，氮封阀开启，开始补充氮气。储罐氮封系统使用的氮气纯度不宜低于99.96%，氮气压力宜为0.5-0.7MPa。氮封阀主要用于储罐顶部，维持储罐的微正压，隔离物料与外界接触，减少物料的挥发和浪费，保护储罐安全。是否要设氮封设施和氮封阀可参考如下规定：
　　1.SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》其他甲B、乙A类液体化工品有特殊储存需要时，可以选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等于100m3的卧式储罐，但应采取下列措施之一：
　　①设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，密闭收集处理罐内排出的气体；
　　②设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于闪点5℃及以下。
　　储存I、工级毒性的甲B、乙A类液体储罐不应大于10000m3，且应设置氮气或其他惰性气体密封保护系统。
　　2.《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》规定：甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统。
　　3.其他为防止储罐挥发性有毒或可燃气体泄放到罐外危害安全或防止储罐内物料与氧接触氧化或发生化学反应等场合。
2.《石油化工企业设计防火标准》（GB50160-2008）（2018年版）
6.2.2当单罐容积小于或等于5000m³的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；
6.2.2条文解释：对于有特殊要求的甲、乙液体物料，如苯乙烯、加氢原料、丙烯腈等易聚合、易氧化或有毒的液体物料，选用固定顶储罐或卧式储罐加氮封储存也是可行的；
6.2.4A条款：储存温度超过120℃的重油固定顶罐应设置氮气保护。
6.2.4条文解释：采用固定顶罐或低压储罐储存甲类液体时，为了防止油气大量挥发和改善储罐的安全状况，应采取减少日晒升温的措施。其措施主要包括固定式冷却水喷淋（雾）系统、气体放空或气体冷凝固流、加氮封或涂刷合格的隔热涂料等。
3.《精细化工企业工程设计防火标准》（GB 51283-2020）

化工储罐氮封阀系统应用案例主要零件常用材料

阀体、阀盖：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、WCB、CF8、CF8M、CF3M、CF8+F46

阀芯、阀座：1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46

平衡波纹管：1Cr18Ni0Ti

垫片：不锈钢+柔性石墨

膜片：橡胶

弹簧：60Si2Mn

阀杆：1Cr18Ni0Ti、304、316、316L、304+F46

导压管：不锈钢、铜

六、化工储罐氮封阀系统应用案例整机工作原理及作用方式

ZZYVP-16B指挥器操作自力式氮封阀是一种控制阀后压力的调节阀，其初始位置的阀芯在开启位置，当指挥器执行机器检测到阀后压力升高至设定值，自动关闭指挥器，随即主阀开度逐渐减小，直至阀后压力稳定在要求的设定值。

七、化工储罐氮封阀系统应用案例规格用技术参数

主要参数及主要性能指标见表一                             表一

2、化工储罐氮封阀系统应用案例压力调节范围见表二              表二

3、化工储罐氮封阀系统应用案例主要零件材料见表三              表三

5.1.5化工储罐氮封阀系统应用案例条文解释：

1）对于会产生高浓度有机废气的反应罐、贮罐、过滤器等设备，为避免与氧气形成爆炸性混合物，应采用氮封系统保护，并以正压输送方式输送到废气总管。
6.2.2条文解释，对于单罐容积小于100m3或易氧化、易聚合等有特殊要求的甲 B、乙 A类液体物料储存，可选用固定顶罐加氮气或惰性气体密封。
4.《石油库设计规范》（GB 50074-2014）
6.1.2及其条文解释规定，当选用内浮顶储罐、固定顶储罐储存沸点低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体时，应设置氮气密封保护系统。当采用容量小于或等于10000m3的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于100m3的卧式储罐储存沸点不低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压不大于88kPa的甲B、乙A类液体化工品和轻石脑油时，应设置氮气密封保护系统。储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐应设置氮封保护系统。有些甲B、乙A类液体化工品有防聚合等特殊储存需要，不适宜采用内浮顶储罐，可选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等于50m3的卧式储罐，但应采取氮封等安全保护措施，典型的易自聚不稳定的丁二烯、苯乙烯储罐，应设置氮封系统，防止空气进入储罐。
5.《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）从上面几个规范来看，对各种储罐储存何种物料、蒸汽压力、温度情况下设置氮封有了明确的要求，甚至氮封操作压力也有具体数据。但是没有找到对氮气浓度要求的具体参数要求。

五、化工储罐氮封阀系统应用案例氮气浓度如何设置？
化工储罐氮封，更多考虑的是防爆，将可燃气体的浓度惰化到远远低于爆炸浓度下限。根据这个原则，我们可以参考《GB/T 37241-2018 惰化防爆指南》中附录A的内容，理论上可以根据各种可燃气体介质的极限氧浓度来选择我们氮封的浓度值，例如二硫化碳介质，极限爆炸氧浓度为3.0%，那么我们只需要保证氮气的纯度大于（1-3.0%）=0.97，也就是大于97%的浓度即可。
储罐氮封阀是一种用于储罐中介质处理的重要防爆装置，通过输送氮气将设备中的易燃介质排放掉，从而达到防止爆炸的效果。在石化、化工等工业领域被广泛应用。

二、储罐氮封阀的工作原理
储罐氮封阀主要是通过控制氮气的进出口，实现对介质环境的控制，从而达到防止爆炸的目的。在当介质内出现时，氮气会自动打开阀门进入，以此将内部的排空，保持空气中的浓度低于爆炸下限，从而防止了爆炸的发生。
储罐氮封阀内部设有传感器和控制电路，能够实现自动检测介质内部气体的变化情况，并根据不同的情况控制阀门的开关状态。当介质内部气体浓度超出一定范围时，就会自动启动储罐氮封阀进行处理，以此维护储罐内部的安全性。
三、储罐氮封阀的主要作用
由于储罐中的介质通常具有易燃、易爆的特点，因此在储罐的使用过程中需要配备防爆装置。而储罐氮封阀作为其中一种重要的防爆装置，能够有效地控制储罐内的环境，从而确保介质的安全性。
具体来说，储罐氮封阀能够实现以下几个方面的作用：

1.对储罐内的介质环境进行控制，保持氧气浓度小于5%，从而防止可燃气体达到爆炸下限。
2.通过对储罐内部空气进行置换，消除，进而保证储罐内部环境的稳定性。
3.降低爆炸事故的风险，确保工业生产过程的安全性。
综上所述，储罐氮封阀作为一种防爆装置，其在工业生产中的作用不可忽视。通过对其工作原理的详细解析，我们更能够深入了解这一装置的优点和重要性，从而更好地保障工业生产过程的安全和可靠性。根据以上结构组图可以看出，氮封阀的供氮和泄氮内部中应用到较多橡胶材质，故在选型设计时应详细确定储罐物料与橡胶材质的性质，提高氮封阀在实际安装使用过程中的寿命和功能；