石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范

自力式氮封阀装置调节阀，供氮阀，泄氮阀，以阀后压力为动力源，引入阀后压力到指挥器膜片上以控制指挥器阀芯位置，改变流经指挥器阀芯的介质压力和流量，使阀门后端压力保持恒定的调节阀。进口自力式氮封阀压力设定在指挥器上的弹簧上实现，拧紧压缩弹簧阀后压力变大，反之则变小，操作简单因而存在方便、便捷、比一般的直接取压自力式压力调节阀精度要高;一般用于储罐氮封系统;调节和稳定储罐的氮气压力，控制精度极其灵敏，控制精度阀后能达到0.0001MPa (100pa，0.1kp)运行过程中压力可以连续调节,特别适合是控制微压场合的工况。 氮封阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，自动控制阀门介质流量，使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。现已广泛用于连续送气的天然气采输，城市煤气以及冶金、石油、化工等工业生产部门。该阀控制精度高，比一般直接操作型调压阀高一倍左右。减压比大，反应灵敏，极小的压力或极小的压力变化都可以感知出来，对同一台阀而言，调节范围比普通自力式调节阀广，压力设定在指挥器上实现，因而方便、快捷、省力省时可在运行状态下连续设定。

氮封阀通过监测储罐内压力的变化来自动调节惰性气体的流入，保持储罐顶部惰气体层的稳定。氮封阀的核心功能是调节储罐顶部惰气体层的压力。当储罐内的压力降至低于预设值时，氮封阀会感应到这一变化并自动开启，允许惰性气体流入。而一旦压力回升至设定值，阀门便随之关闭，停止惰性气体的进一步流入。

▍ 石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范关键接口功能

此外，氮封阀依赖三个关键接口进行有效的压力调节，分别是与储罐的接口、惰性气体源接口和出气口连接储罐的接口。其一，连接阀门与储罐的接口，用于测量储罐内的压力；其二，连接惰性气体源与阀门的接口，作为惰性气体的供应源；其三，连接阀门出气口与储罐的接口，确保为储罐持续提供必要的惰性气体。

储罐的“氮封"已成为安全领域的重要议题，频繁出现在安全检查和事故报告中，凸显了其在保障安全方面的核心地位。然而，由于部分人员对氮封的理解不足，导致在实际操作中未能正确设置或日常管理疏忽，使得氮封失去应有的作用，从而引发安全事故。例如，储罐氮封的缺失可能导致爆燃和火灾事故，山东峻辰新材料有限公司在RTO项目改造过程中，因停用了苯储罐的氮封系统，导致储罐内浮顶上部空间与空气接触。这种接触使得苯挥发气体与空气形成爆炸性混合物，一旦遇到焊接作业产生的电流或火花，便极易发生闪燃，进而引发储罐起火。

那么，哪些类型的储罐需要设置氮封，以及氮封应该如何正确设置和管理呢？根据《石油库设计规范》GB 50074-2014第6.1.2条的规定，对于那些储存沸点低于45℃或37.8℃且饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或低温常压储罐，并需遵循一系列的规定来确保氮封的有效性。

02石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范氮封系统设计要求

▍ 储罐类型选择及要求

选择储罐类型需确保空气隔离，采用氮封保护，并遵循温度控制标准。1、在选用压力储罐或低压储罐的情况下，必须采取有效措施，防止空气进入罐内，同时确保罐内排出的气体能够得到密闭回收处理。2、若选用低温常压储罐，则应采取以下任一措施：a) 若选用内浮顶储罐，必须配备氮气密封保护系统，并严格监控储存温度，确保液体蒸气压不超过88kPa。b) 对于固定顶储罐，同样需要设置氮气密封保护系统，并确保储存温度低于液体的闪点5℃及以下。

▍ 氮封阀及相关压力监测

氮封阀的压力设定需适中，安装位置应靠近罐顶，需实时监测压力。在具体设置氮封时，《石油化工罐区自动化系统设计规范》SH/T 3184-2017提供了指导性意见。规定氮封阀的压力设定点应为储罐正常操作压力，且压力设定值的选择应使设定点处于可调范围的中段，以确保能够覆盖最大操作压力。《石油化工罐区自动化系统设计规范》SH/T 3184-2017第4.2.2.8条明确规定，氮封阀的氮气入口管道上必须设置压力表，以实时监测氮气压力。

02石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范氮封阀的作用与注意事项

▍ 工作原理与安全

氮封阀，作为调节储罐顶部惰气体层压力的关键设备，其工作原理相当重要。氮封阀在压力变化时自动开启或关闭，保证储罐安全。当储罐内压力低于预设值时，氮封阀会感应到这一变化并自动开启，允许惰性气体流入。而当压力回升至设定值时，阀门则会自动关闭，停止惰性气体的进一步流入。这一系列动作，确保了储罐内压力的稳定，从而保证了储罐的安全与稳定运行。

1、氮封阀装置必须保持完好无损，同时确保惰性气体的供应充足。一旦阀门出现故障或供应不足，储罐内的氧气浓度可能会上升，这与蒸发介质混合后可能产生易燃物质，带来安全隐患。

2、惰性气体应通过有效输送方式引入罐槽中，以确保其能够均匀分布并达到预期效果。

3、必须严格防范任何可能污染惰性气体的来源。惰性系统应配备适当的除湿设备，以尽可能降低湿度，确保气体质量。

▍ 石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范维护性和特性

此外，氮封阀还具备以下现场可维护性和特性：材料多样，包括不锈钢金属部件，以及Buna-N、Neoprene、Viton③、EDPMChemrazo或Kalreza等柔软密封和垫圈产品；净化技术，高净化填充应用于高净化产品，确保气体纯净；专门设计，针对罐槽填充进行优化，满足特定需求；运行压力范围在10PSIG到200PSIG的供应压力下有效工作；标准接口采用NPT入口和出口，方便连接；压力平衡阀确保稳定运行；法兰连接选项有ANSI150磅或300磅，灵活选择；补给管过滤器提供额外保护，确保气体质量；自力式结构自动感应并调节填充气体流入；设定点稳定性不受供应压力影响，保持一致；流量调整，通过多种尺寸的阻流器，轻松适应不同大小的储罐。

自力式氮封阀工作原理
供氮装置将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)，介质在检测元件上产生一个作用力与与弹簧(8)、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时，平衡破坏，使指挥器阀芯(6)，打开，使阀前气体经减压阀(5)，节流阀(4)、进入主阀执行机构(3)上、下膜室，打开主阀阀芯(2)，向罐内充注氮气；当罐内压力升至供氮装置压力设定点，由于预设弹簧力，关闭指挥器阀芯(6)、由于主阀执行机构中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。 泄氮装置该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构(2)，介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧(3)预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时，平衡被破坏，使阀芯(1)上移，打开阀门，向外界泄放氮气；当罐内压力降至泄氮装置压力设定点，由于预设弹簧力作用，关闭阀门。
自力式氮封阀技术参数和性能

自力式氮封阀阀体

自力式氮封阀执行器

自力式氮封阀性能

额定流量系数、额定行程、性能

自力式供氮装置

自力式泄氮装置

▍ 石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范法规和标准操作指南

遵循现有法规和标准以确保氮封系统的稳定性和可靠性。在日常管理中，应遵循《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》（安监总管三〔2014〕68号）第二（四）条的规定，确保有氮气保护设施的储罐的氮封系统始终完好可用。同时，《石油化工罐区自动化系统设计规范》(SH/T3184-2017)第5.4.5.4条也指出，氮封阀的压力设定点应设置为储罐的正常操作压力，并确保压力设定值的可调范围适中，能够覆盖最大操作压力。

氮封阀作为重要的工业设备，其正确安装对于保障系统的正常运行至关重要。下面将详细介绍氮封阀的安装方法及需要注意的事项。

一、石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范安装前准备

1. 确认氮封阀的型号和规格与系统设计要求相符。

2. 检查氮封阀的外观是否完好，无损坏或变形。

3. 清理安装现场，确保无杂物和灰尘，以免影响安装质量。

二、石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范安装步骤

1. 将氮封阀放置在预定位置，确保阀门处于关闭状态。

2. 连接氮封阀的进出口管道，注意对齐管道中心线，避免产生应力。

3. 调整氮封阀的位置，使其与管道保持垂直或水平，确保密封性能。

4. 紧固连接螺栓，按照对角顺序逐步拧紧，以防泄漏。

5. 连接氮封阀的控制线路，确保接线正确无误。

三、石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范安装后检查

1. 检查氮封阀的安装位置是否牢固，无晃动现象。

2. 检查进出口管道的连接是否紧密，无泄漏现象。

3. 测试氮封阀的开关功能，确保其灵活可靠。

4. 检查控制线路的接线是否正确，确保氮封阀能够正常接收控制信号。

四、石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范注意事项

1. 在安装过程中，严禁使用蛮力或不当工具，以免损坏氮封阀。

2. 安装时应避免杂物进入氮封阀内部，以免影响其密封性能和使用寿命。

3. 安装完成后，应对氮封阀进行全面的检查和测试，确保其能够正常运行。

4. 若在安装过程中遇到问题，应及时联系专业人员进行处理，切勿盲目操作。

通过遵循以上安装方法和注意事项，可以确保氮封阀的正确安装和有效运行，从而保障工业系统的稳定性和安全性。

▍ 石油化工储运罐区氮封阀系统设计规范氮封的重要性再强调

另外，《石油化工储运系统罐区设计规范》(SH/T3007-2014)第3.5条和第5.1.4条进一步规定了采用氮气密封保护的可燃液体储罐的操作压力范围，以及呼吸阀的排气和进气压力要求。同时，第5.1.5条也明确指出了事故泄压设备的开启压力和通气需求。氮封技术可隔绝氧气，控制压力，对储罐安全意义重大。这些规范共同构成了氮封系统设计的完整框架和日常管理的关键指南。

氮封技术对于隔绝氧气、抑制燃烧、保护物料、减少损失具有重要意义，同时还能有效平衡储罐压力、保护罐体结构。因此，我们必须加深对氮封技术的理解，并强化其管理，以确保储罐的安全与稳定。