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哪些化工储罐“必须”上供氮阀系统
点击次数:46      更新时间:2026-08-14

一、哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 氮封到底在“封"什么?三大核心作用

1. 防爆:把“哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 "的引信拆掉

这是氮封最核心、最根本的作用。

可燃液体储罐的气相空间里,始终弥漫着挥发出的可燃蒸气。一旦混入空气,就相当于在罐顶悬了一颗随时可能引爆的“哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 "——只要遇到点火源(雷击、静电、焊接火花等),就可能发生闪爆甚至爆炸。

氮封的原理很简单:用惰性的氮气把氧气“挤走"。研究数据表明,当供氮压力维持在0.8~1.0kPa时,储罐气相空间的氧体积分数可从空气中的20.9%降至1.0%以下,远低于汽油蒸气爆炸所需的极限氧浓度(约11.6%)。失去了氧气这个“助燃剂",爆炸的条件就被从根本上瓦解了。

2. 保质:给物料穿上“抗氧化外衣"

很多油品和化工品在储存过程中怕“氧"——接触空气会导致氧化变质、胶质增加、颜色变深。氮封将物料与空气物理隔离,能显著延缓氧化。

研究显示,92号车用汽油在氮封条件下储存90天后,实际胶质含量仅3.5mg/(100mL),比常规内浮顶罐储存降低了约64%。对于易聚合、易氧化的物料(如苯乙烯、丁二烯等),氮封几乎是必须的保护手段。

3. 环保:把VOCs“关"在罐里

氮封系统与油气回收设施配合,能大幅减少挥发性有机物(VOCs)的无组织排放。有案例表明,氮封改造后储罐的月蒸发损耗率可从0.42%降至0.08%,VOCs减排率达81.3%。

氮封系统07.jpg

二、哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 哪些储罐“必须"上氮封?

氮封并非所有储罐都需要,但当储罐涉及以下情况时,必须设置氮封系统

在化工、石油储运等行业,储罐氮封是一项看似低调却至关重要的安全措施。它的作用远不止是“充点氮气进去"那么简单,而是一套关乎防爆、保质、环保的系统性工程手段。指挥器操作自力式压力调节阀(氮封阀),是一种无须外来能源,利用被调介质自身的压力变化达到自动调节和稳定阀后压力为设定值的节能型压力调节阀。该阀压力设定在指挥器上实现,方便、快捷,压力设定值在运行中也可随意调整;控制精度高,可比一般ZZY型直接操作自力式压力调节阀高一倍,适合于控制精度要求高的场合。它广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺等工业部门中用作生产过程的自动调节。

哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 结构与原理

ZZYVP型指挥器操作自力式压力调节阀是由指挥器、调节阀、执行机构和阀后接管四部分组成。(见图一)工作原理:介质以所示箭头方向进入阀体,一路经过滤减压器减压后的压力被引入指挥器;另一路通过阀芯、阀座,节流后的压力流向阀后,并通过导压管引入指挥器执行机构。当阀后压力高于设定压力时,其压力作用在指挥器薄膜有效面上产生一个推力带动指挥器阀芯关闭,切断引入主阀执行机构膜室中的压力,使主阀阀芯关闭,阀后压力随之降低。当阀后压力低于设定值时,由于指挥器主弹簧的反作用力打开指挥器阀芯,阀前压力又被引入主阀执行机构膜室产生推力,使主阀阀芯打开,阀后压力随之升高。如此往复,保持阀后压力为设定值。

哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 适用情形

氮封阀装置系统图.jpg

主要依据标准

储存沸点低于45℃蒸气压较高的甲B类液体(如轻石脑油) GB 50074-2014、SH/T 3007-2014

储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体 GB 50074-2014第6.1.8条

内浮顶储罐采用易熔材料浮盘(如铝制浮盘) GB 50160-2008、GB 51283-2020

储存温度超过120℃的重油固定顶罐 GB 50160-2008第6.2.4A条

单罐容积≥1000m³的甲B、乙类可燃液体内浮顶/固定顶储罐(新建,按AQ 3063-2025) AQ 3063-2025

新规提示:AQ 3063-2025实施后,新建大型可燃液体储罐的氮封适用范围大幅扩展;对在役储罐未设氮封的,要求每月至少检测1次气相空间可燃气体浓度,若超过爆炸下限50%则需处置。

ZZYVP型带指挥器调压4.jpg

三、哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 应该如何调整氮封压力?

调整氮封的关键,是让供氮压力、泄氮压力、呼吸阀定压、紧急泄放定压形成一个合理的“压力梯级",每一级都各司其职,互不干扰。

原则一:压力梯级从低到高

text

正常操作压力:宜为0.2~0.5kPa(SH/T 3007-2014)

供氮阀设定:当罐压低于设定下限(如0.2kPa)时开启补氮

泄氮阀设定:当罐压高于设定上限(如0.5kPa)时开启排放多余氮气

呼吸阀设定:应高于泄氮设定压力,作为补充保护

紧急泄放设定:高于呼吸阀排气压力,但不大于储罐设计正压

原则二:供氮与泄氮设定要有“死区"

为避免阀门频繁启闭,泄氮设定值应远离供氮压力值。例如供氮设定为1.0kPa时,泄氮可设定为2.0kPa,两者之间的压力区间就是阀门的“不动作区"。

原则三:氧含量控制

根据GB 17681-2024,设有氮封的甲B、乙A类易燃液体储罐,应控制氧气浓度不大于极限氧浓度的50%。例如,某可燃气体的极限氧浓度为8%,则氮封后罐内氧含量应控制在4%以下

实操调整步骤

设定供氮压力:在ZZV型微压调节阀上,通过调节调整螺丝改变弹簧预压缩量,设定供氮开启压力(如1.0kPa)

设定泄氮压力:在快速泄放阀的压力控制器部分,调节弹簧预压缩量,使泄氮开启压力高于供氮压力(如2.0kPa)

确认呼吸阀定压:呼吸阀排气压力应大于泄氮设定值,避免呼吸阀频繁动作

安装位置:氮封阀应安装在尽量靠近罐顶入口的氮气管线上,取压点宜设在罐顶,以检测罐内真实压力

氮封阀02.jpg

哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 

序号

 

型 号 及 规 格

单位

数量

1

氮封阀

自力式氮封阀ZZYP-16II DN15 PN16

进口压力 0.2MPA,

出口压力1 KPA

法兰连接

·1

2

泄氮阀

自力式泄氮阀ZXD-16K   DN40    PN16

起跳压力2 KPA

法兰连接 

1

哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 主要参数及主要性能指标见表一 表一


公称通径DN(mm)

20

25

40

50

80

100

150

阀座直径(mm)

6

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

额定流量系数Kv

0.32

5

8

11

20

30

48

75

120

190

300

480

压力调节范围KPa

0.1~0.5、0.4~5.0、4.0~12.0、

公称压力PN(MPa)

1.6

被调介质温度(℃)

-5~+100

流量特性

快开

调节精度(%)

≤±5

执行机构有效面积(cm2)

100

200

280

400

信号接口

内螺纹M10×1

M16X1


哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 压力调节范围见表二 表二


压力调节范围(KPa)

指挥器膜室
有效面积(cm2)

执行机构膜室
有效面积(cm2)

使用阀门口径(mm)

0.1~0.5

1200

100

20~32

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

200

40~50

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

400

65~100

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400

0.1~0.5

1200

600

125~150

0.4~5.0

600

4.0~12.0

400


哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 主要零件材料见表三 表三

ZZYVP型带指挥器调压阀44.jpg


零 件 名 称

材 料

气动薄膜式执行机构,指挥器

组合件

阀体,阀盖

ZG230-450,ZG0Cr18Ni9Ti,ZG0Cr18Ni12Mo2Ti

推杆,阀杆

2Cr13,1Cr18Ni9

阀座

1Cr18Ni9Ti

阀芯(软密封)/填料

聚四氟乙烯

波纹膜片

丁腈橡胶夹增强涤纶织物

弹簧

1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn




哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 外形尺寸见表四、图二 表四 单位:mm


公称
通径

L

B

H1

H

A=1200 cm2

A=600 cm2

A=400 cm2

压力调节范围(KPa)

0.1~0.5

0.4~5.0

0.5~7

20

150

383

53

605

554

554

25

160

58

605

554

554

32

180

512

70

615

564

564

40

200

75

640

589

589

50

230

603

83

655

604

604

65

290

862

93

722

671

671

80

310

100

738

687

687

100

350

1023

110

755

704

704

125

400

1380

125

918

867

867

150

480

143

1.25

974

974

注:1)标准法兰连接形式PN16为凸面,连接尺寸铸铁法兰按GB4216.5-84,铸钢法兰按GB9113-2000、JB/T-94,阀体法兰及法兰端面距也可按用户指定标准制造,如:ANSI,JIS,DIN等标准。
2)接管根据用户需要配置

氮封阀018.jpg

哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 产品重量见表五 表五 单位:Kg


公 称 通 径(mm)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

A=400cm2

18

18

25

27

40

55

80

108

130

150

A=600 cm2

20

20

27

30

45

60

86

115

140

160

A=1200 cm2

22

22

30

34

50

66

92

120

150

170


哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 安装、维护与调试

ZZYVP型带指挥器调压阀68.jpg

1、安装:

(1)检查整机零件是否缺损与松动,对使用有害人体健康的介质,必须进行强度、密封、泄漏与精度测试。

(2)在安装前,对管道进行清洗(否则由于焊渣等管道垃圾,损坏阀芯密封面,导致阀门不能正常工作),阀门入口处要有足够的直管段,并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接,要注意同轴度。

(3)安装场地应考虑到人员与设备的安全,即便于操作,又有利于拆装与维修。

(4)阀门应正立垂直安装在水平管道上,导压管必须安装在距离阀出口至少六倍于公称通径的阀后管道上。阀自重较大与有振动的场合,要用支撑架,尽量避免水平安装。

(5)介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。因微压阀属于精密仪表,其中指挥器膜片直接承受介质压力,若阀门反装或管道有反冲压力,则指挥器膜片由于受压过高导致膜片损坏,阀门不能工作。阀门应在环境温度-25~+55℃场所使用。

(6)为使自控系统失灵或检修阀门时,仍能连续生产,应设置旁路阀。

2、维护:

(1)清洗阀门:对清洗一般介质,只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质,首先要了解其性质,在选用相应的清洗办法。

(2)阀门的拆卸:将外露表面生锈的零件先除锈,但在除锈前,要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。

(3)阀芯、阀座:二密封面有较小的锈斑与磨损,可用机械加工的方法进行修理,如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面,都必须进行研磨。

(4)阀杆:表面损坏,必须换新。

(5)压缩弹簧:如有裂纹等影响强度的缺陷,必须换新。

(6)易损零件:填料、密封垫片与O型圈,每次检修时,全部换新。膜片必须检查是否有预示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹,根据检验结果,决定是否更换,但膜片使用期一般最多2~3年。

(7)阀门组装要注意对中,螺栓要在对角线上拧紧,滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试,并在这期间,可更准确地调整填料压紧力与阀芯关闭位置。

3、哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 调试

所需要压力值是通过对指挥器顶部的调节螺母的操作而得到调整,打开顶部的防尘盖,用扳手调整调节螺母。顺时针方向旋转使压力增大,逆时针旋转则压力减小。安装在压力调节阀后的压力表,可使工作人员借以观察调整后的压力给定值

氮封阀44.jpg

四、哪些化工储罐“必须"上供氮阀系统 日常管理要点

确保氮封系统“完好在用":安监总管三〔2014〕68号文明确要求,有氮气保护设施的储罐要确保氮封系统完好在用

氧含量定期检测:构成重大危险源的罐区,应设置固定式氧含量分析仪并远传至控制室

注意事故泄压:采用氮封的甲B、乙类液体储罐,还应设置事故泄压设备(如紧急泄放阀),其开启压力应小于储罐设计正压

一句话总结:氮封是通过维持微正压的惰性气体环境,从防爆、保质、环保三个维度保护储罐的系统性措施。调整的核心在于建立合理的压力梯级,确保各级保护装置按顺序动作、各司其职,同时用氧含量监控验证效果。