一、石油化工储罐氮封系统设计方案氮封装置特性及作用

1、氮气密封系统的储罐。此种物料一般具有以下特性之一：

1）、石油化工行业易挥发。如汽油、甲醇等饱和蒸汽压高的物料，在常温下容易挥发造成物料大量损失；

2）、工艺过程中应控制或避免与空气接触的物料。储罐氮封控制原理氮封装置，主要被安置在储罐的顶部，其核心作用是维持储罐内的微正压状态。这一设计能有效隔离储罐中的物料与外部环境的接触，从而减少物料的挥发和不必要的浪费，同时确保储罐的安全运行。具体来说，当储罐内的气相空间压力维持在0.2至0.5千帕的范围内时，氮封阀将保持关闭状态，停止氮气的输入。而一旦气相空间压力降至0.2千帕以下或升至0.5千帕以上，氮封阀便会相应开启，进行氮气的补充或释放，以确保储罐在持续运作的过程中不会吸入空气，进而防止爆炸性气体的产生。

在选用氮气时，其纯度应不低于99.96%，且氮气压力控制在0.5至0.6兆帕的范围内为宜。

022. 储罐氮封设置规范

在设置储罐氮封时，需要参考以下规定来确定是否配备氮封设施及氮封阀。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。现已广泛应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。阀特点：控制精度高，可比一般ZZY型直接操作型调压阀高一倍左右。调节压差比大（如阀前0.8MPa、阀后0.001MPa）特别适合微压气体控制。自力式氮封阀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。

2、氮封装置的主要作用：

1）. 防止氧化：通过向储罐内注入氮气，可以排挤罐内的空气，减少物料与氧气的接触，从而降低物料被氧化的风险。

2）. 抑制挥发：氮封可以减少储罐内物料的挥发，对于易挥发的化学物质尤其重要。

3）. 维持压力平衡：在物料的装入或抽出过程中，氮封装置可以调节储罐内部的压力，保持压力平衡，防止因压力变化导致的储罐结构损坏。

4）. 减少VOCs排放：氮封可以减少挥发性有机化合物（VOCs）的排放，有助于环境保护和满足工业排放标准。

5）. 防止污染：氮气是一种惰性气体，可以防止储罐内的物料受到外界污染，确保物料的纯度和质量。

6）. 提高安全性：通过控制储罐内的氮气压力，可以避免由于压力过高或过低导致的安全事故。

7）. 保护储罐结构：氮封装置有助于防止储罐因内部压力波动而产生的变形或损坏。

8）. 适用于多种储罐：氮封装置适用于各种类型的储罐，包括化工原料储罐、食品级储罐、超纯水储罐等。

GB50160-2008石化企业防火标准[1]、 SH/T3007-2014储运罐区设计规范[2]的要求，对甲 B 、乙A 类的可燃液体储罐，应设置氮气密封保护 系统，通过调节氮气量使之填充顶部空间，节能降耗的同时，隔离油品与外界接触以起到保护作用。

二、石油化工储罐氮封系统设计方案氮封系统适用工况 

氮气密封系统的应用主要取决于罐的类型和存储介质的性质。常适用于以下几种工况：
（1）采用内浮顶罐或固定顶罐储存沸点在 45℃下，或37.8℃时的饱和蒸气压>88KPa的甲B 类 液体时，应设置氮气密封保护系统；

（2）采用内浮顶储罐常压储存沸点≥45℃、 或37.8℃时饱和蒸气压≤88KPa的甲B 、乙A 类液体 时，可设置氮气密封保护系统；另，当有特殊要 求而选择固定顶、低压储罐或容量≤100m3的卧式 储罐时，应设置氮气密封保护系统；

（3）当常压存储I、II级毒性的甲B 、乙A 类液 体时，应设置氮气密封保护系统；

（4）储存介质与空气接触，易发生氧化、聚合等反应，常压储存时，应设置氮封保护系统；

（5）储存介质具有水溶性，并对其含水量有 严格要求，常压储存时，应设置氮封保护系统。

三、石油化工储罐氮封系统设计方案氮封系统设计方案

1、压力控制设计方案 

此方案：氮气密封系统的设置，氮封系统通过控制储罐内部的压力，保持在一个安全和稳定的范围内。这通常涉及到安装压力调节阀，如自力式氮封阀，它无需外部能源，可以自动控制储罐内部的压力 。重要场合储罐顶部通常需设置阻火呼吸阀和泄压人孔等安全装置。值得注意的是，氮气操作压力宜为0.5~0.6 MPa ，通常氮气的纯度不应低于99.2%。

例如：控制罐内气体压力维持在300 Pa（G）上下。当储罐内气体压力上升≥500 Pa（G）时，关停氮气控制阀，暂停氮气的补充；当内压力≤200 Pa （G）时，氮气控制阀将打开以补充氮气，防止吸进空气形成易。

2. 氧含量控制设计方案

此方案：氮气密封系统的设计， 旨在控制罐内气相空间氧气浓度不超过5%，从而 阻断可造成爆炸的助燃条件。

（1）在罐内设置氧气浓度监测器进行监控， 将高值与氮气管路控制阀进行联锁设计。当罐内氧含量达到高值时，自动报警，然后通过联锁打开氮气阀，使氮气充入罐内。当检测器指标达到设定的正常范围时，立即联锁关停氮气阀停止充氮。

（2）在同类介质储罐间设计一组管道将气相管道贯通，可减少作业时氮气的用量，也可降低油气排放量。例如联通管道的管径为DN150，流量宜为 150m3/h。

（控制系统：现代氮封系统可能包括与DCS或PLC控制系统的集成，以实现远程监控和自动化控制。这包括安装压力表和设置高、低压报警功能、设置变送器维持储罐微正压、超设定压力时自动泄压、以及可能的氧含量监测和控制等 。）

四、石油化工储罐氮封系统设计方案充氮量计算

一般来说，充氮量Q等于储罐物料的排出量 Q1 与由温度变化导致的吸气量Q2 之和。

例：下面以罐区中3000m3苯罐所需充氮量的计算为例进行说明。根据化工部“钢制立式圆筒形内浮顶罐系 列"HG21502.2-1992可查表得[5]，3000m3储罐内 径D=17m，罐壁高度H1 =15.85m，拱顶球冠高度 H2 =1.841m，本次计算按照浮盘沉底考虑，即取设 计液位h=1.8m来计算储罐内气体的体积 Vm 。Vm 等于罐体圆柱部分气相空间体积V1 与罐顶 球冠空间体积V2 之和。其中：

3000m³储罐内气体体积值Vm=3400m， 当储罐内部气体温度T（35℃）随外界气温变化一小时内降至T´（20℃） 罐内操作压力由 1000Pa（G）降至0Pa（G）时，根据理想气体状态 方程：

式中：P0 ：标准大气压（取0.101325MPa （A））；
P1 ：操作压力（MPa（A））；
V0 ：标准状态下的气体体积（Nm3）；
V1 ：操作状态下的气体体积（m3，我们取液位时的Vm值）； T0 ：标准状态下的气体温度（273.15K）；
T1 ：操作状态下的气体温度（K）。
得：在储罐内液位，标准状态下，35℃ 时，罐内气体体积V0 为3044Nm3；同理可得25℃ 时，罐内气体体积V0 '为3168Nm3。因此，此降温过 程内需要补充的氮气量Q为124m3/h。

因 此，为避免浪费氮气资源，可在参考SH/T3007 2014表5.1.6中推荐的气量规范值的基础上根据实际工况进行计算。

五、石油化工储罐氮封系统设计方案氮封装置常见故障

通常由截止阀、过滤器、供氮阀、调节器、压力表、呼吸阀等组成。

2.1 ◆ 行业标准与规范

在遵循储罐氮封的设置规范时，我们需参照多个行业标准，如SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》和《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》等。这些规范明确指出了哪些类型的储罐需要配备氮封设施，以及在何种情况下应采取相应的氮封措施。

2.2 ◆ 需设置氮封的储罐类型

例如，对于特殊储存需求的甲B、乙A类液体化工品，可以选择使用固定顶储罐、低压储罐或容量不超过100m³的卧式储罐，但必须配备氮气或其他惰性气体密封保护系统，以确保储罐内的气体得到密闭收集和处理。同时，对于储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐，其容量不应超过10000m³，并同样需要设置氮气或其他惰性气体密封保护系统。此外，还规定了其他一些需要设置氮气密封系统的储罐类型，如甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐等。

033. 储罐氮封工艺流程

在实施储罐氮封时，需要一套精心设计的工艺流程。这通常包括在每台储罐上安装先导式氮封阀组和限流孔板旁路。在正常情况下，氮封阀组会维持罐内气相空间的压力在0.2至0.5kPa的范围内。当气相空间压力超过0.5kPa时，氮封阀会关闭，停止氮气供应；而当压力降至0.2kPa以下时，氮封阀会开启，补充氮气。此外，当氮封阀需要检修或出现故障时，可以通过限流孔板旁路给储罐内补充氮气。

当压力超过1.5kPa时，通过带阻火器的呼吸阀进行外排（短时间连续补充氮气）。这样的工艺流程设计旨在确保储罐内的气体始终处于受控状态，从而保障储存过程的安全与环保。

3.1 ◆ 异常情况处理

在异常情况下，如氮封阀出现故障无法关闭，导致罐内压力超过1.5kPa时，会通过带有阻火器的呼吸阀进行外排；而当氮封阀因故障无法开启，使得罐内压力降至-0.3kPa时，同样会通过该呼吸阀向罐内补充空气，以确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-0.5kPa）。

3.2 ◆ 安全排放与补充

为了保障氮封储罐在事故状态下的安全排放，必须在储罐上配备紧急泄放阀，并且其定压值不得超过储罐的设计压力上限，即2.0kPa。

在需要补充氮气时，应通过限流孔板旁路进行，且氮气流量宜与油品出罐流量相当。氮气管道的规格为DN50mm，操作压力维持在0.5MPa。若储罐间通过气相连通管道相连，则每台储罐的气相出口管道都必须设置阻火器，以确保安全，防止事故蔓延。选用阻火器时，必须确保其安全性能满足要求，且阻力降不应超过0.3kPa，以保证其有效阻火的同时，不会造成过大的压力损失。

二、石油化工储罐氮封系统设计方案零件资料：
阀体、阀盖：HT200、ZG230～450 ZG1Cr18Ni9Ti
阀芯、阀座：1Cr18Ni9Ti 司太莱合金堆焊
填料：聚四氟乙烯
推杆、衬套：2Cr13
1、主阀
2、主阀阀芯
3、主阀执行机构
4、节流阀
5、减压阀
6、指挥器阀芯
7、检测机构
8、预设弹簧
9、指挥器 

三、石油化工储罐氮封系统设计方案制造标准：
设计规范：GB/T 17213.1
结构长度：GB/T 12221
试验与检验：ASME B16.104
法兰连接：JB/T79、GB9112～9131、HG20592、SH3406、ANSI B16.5
产品标识：GB/T 12220
供货规范：JB/T 7928 

四、石油化工储罐氮封系统设计方案技术参数：

五、石油化工储罐氮封系统设计方案主要外形及连接尺寸：

一、石油化工储罐氮封系统设计方案前言

储罐是石化企业生产活动中的设施之一，而氮封则是储罐的一种重要安全防护措施，特别是用于储存高危物质的储罐更是必须配备氮封。那么，如何正确地安装氮封呢？本文从石化行业规范的角度出发，对储罐氮封的安装进行解读，希望为石化企业提供有益的参考。

二、石油化工储罐氮封系统设计方案安装前准备工作

在安装氮封前，必须对储罐进行必要的准备工作，主要包括以下几个方面：

1. 检查储罐结构、强度等是否符合要求；

2. 清洗储罐，并清除其中的杂物和杂质；

3. 安装氮气充填管和排气管；

4. 选用合适的泄压阀并进行安装；

三、石油化工储罐氮封系统设计方案氮气充填和排除

氮气是储罐氮封的关键，因此氮气的充填和排除需要非常谨慎。具体方法如下：

1. 进行气密性检测，并在储罐内充入足够的氮气；

2. 将储罐与氮气源相连，通过调整氮气总流量和储罐内氮气压力，使储罐内氧气含量达到规定值；

3. 在储罐内向外排放可能残留的空气和杂气，并在排气管处给予适当的排气速率限制。

四、石油化工储罐氮封系统设计方案氮气流量控制

在氮封安装过程中，精确的氮气流量控制非常重要，主要是为了控制储罐内氧气含量。常用的氧气含量控制方式有以下两种：

1. 通过气流计来控制氮气的流量；

2. 在储罐内安装氧气检测器，并控制氮气的流量以保证氧气含量遵守石化行业规范。

五、石油化工储罐氮封系统设计方案泄压阀选用和安装

泄压阀是氮封装置的重要组成部分，其选用和安装必须遵守石化行业的相关规范。主要包括以下几个方面：

1. 选择合适的泄压阀，包括检查材质、接口方式、排放能力等参数；

2. 在储罐的上部安装泄压阀，并与氮气流量控制器相连；

3. 泄压阀与氮气流量控制器必须在性能和尺寸方面配合良好。

   
   

4. 

六、石油化工储罐氮封系统设计方案总结

本文从石化行业规范的角度出发，对储罐氮封的安装进行了详细的解读。在储罐氮封安装前，需要进行必要的准备工作，包括检查储罐结构、清洗储罐、安装氮气管路和泄压阀等。在氮气流量控制方面，需要采用可靠的控制方法。此外，泄压阀的选用和安装也是非常重要的环节。只有按照规范进行氮封安装，才能确保储罐的安全可靠。