石油化工储罐氮封阀

                       上海申弘阀门有限公司

之前介绍万溯化学扩建自立式减压阀，现在介绍石油化工储罐氮封阀基本原理
      在储罐上设置氮封系统装置，维持罐内气相空间压力在1.2KPa左右，当气相空间压力高于1.4KPa时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于0.8KPa时，氮封阀开启，开始补充氮气，保证储罐在正常运行过程中不吸进空气，防止形成爆炸性气体。储罐氮封系统装置使用的氮气纯度不宜低于99.96%，氮气压力宜为0.5~0.6MPa。  自力式氮封阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，引入压力阀的指挥器以控制压力阀芯位置，改变流经阀门介质流量，使阀门后端压力保持恒定。公称压力有1.0、1.6Mpa;压力分段调节从0.5至1000Kpa,工作温度0～100℃；法兰标准按GB9113-88，凸面法兰。结构长度按GB12221-89标准。阐述合理设定氮封系统中各阀(氮封阀、泄氮阀、呼吸阀)的压力，可避免氮封失效。泄氮阀和氮封阀分别起“呼”、“吸”作用，呼吸阀仅起安全保护作用。分别从氮封系统适用工况、设计原则、供气量计算、注意事项等方面进行了详细阐述，通过对氮封系统的合理设计，可规避安全风险、降低事故概率。产品公称压力等级有PN1.6、4.0（MPa）；口径范围DN20～100；流量特性为快开。
压力设定在指挥器上通过调节弹簧实现，因而方便、快捷、省力省时，可运行状态下连续设定，且结构简单，维护工作量小。减压比≤4000：1，控制精度高；动作灵敏，密封性好；  
在炼油或石油化工厂中，存放着各种油品或石化产品。储罐大都建造在室外，为使这些油品或产品不与空气中的氧气接触，常采用罐顶充氮气法，使之与外界隔绝。
                                    
  氮封装置的作用就是要当储罐液面下降压力降低时，向罐内补充氮气，当储罐液面上升压力增加时，停止补充氮气，同时被压缩的氮气从呼吸阀适量排出，从而始终保持罐内的氮气压力微量正压（压力一般在400~1000Pa之间）。只有这样才能做到既隔绝空气，又保证储罐不变形。并不是所有的甲B类的都需设备氮封，氮封较为安全，可以避免挥发，对于容积较大的贮罐应设置氮封，但对于容积较小的贮槽，则一般无需搞得如此复杂，工业生产中一般对于小型贮槽采用放空管接尾冷器，再经阻火器排空。据我所知，氮封有三点作用：一是降低罐内油气分压，减少油气挥发；二是保持罐内一定压力，防止泵抽空和罐变形；三是与空气隔绝，防止油品氧化。所以需不需要氮封，得看介质。
广泛应用各种工业设备中用于气体减压稳压的自动控制，特别适用于储罐的氮封系统。
截止阀作为附件，阀门在工作前关闭此截止阀，以防止超设定压力和杂质进入执行机构，以保护执行机构内的膜片和密封件，及超设定压力而产生阀门整体打坏现象。
一个呼吸阀，B 就不去研究了，V就是阀。因为怕空气进入罐内（例如下午晚上气温降低的过程中、下雨温度骤降时，罐液面下降时），为了隔离空气，所以加了个补气的一个氮封。

石油化工储罐氮封阀的这三个阀：
1、左数*个和第三个：*个是个闸阀，是用于开关或叫切断的，通常会叫做*道补压阀；第三个通常叫做第二道补压阀，这个符号明确地说就是个“截止阀”，是用于调整氮气流量的，截止阀调整流量的性能比较好。
2、正常情况下这两个阀都是开着的，*道阀全开，至少*；第二道阀是*的，是根据罐内压力情况，或者是根据BV的出气量来调整的，保证是连续出气的。
3、第二个是放空阀，阀门底下那个是管帽，正常这个阀是不开的，管帽也在那堵着，开了阀也不通。什么时候开？就是你不允许氮气进入设备时（比如不需要氮气补压了、检修人员要进入罐内了），为了防止*道阀门关闭不严氮气串入罐内，就要关闭其前后两道阀，打开这个放空（卸掉管帽）。这样的话，如果*道阀关不严，漏过来的氮气也会从这里直接进入大气中，而不会进入罐内（后面的第二道阀也关着那，即便它也关不严，但不严常常是与压力有关的，放空开了，其轻微的不严，氮气也不会进入罐内）。

产品特点：

1、压力设定在指挥器上实现，因而方便、快捷、省力省时可运行状态下连续设定。
2、控制度比ZZY型自力式高1倍左右，故适合在控制精度高的场合使用。
3、对同一台阀而言，调节范围比ZZY型自力式广。
4、反应特别灵敏，极小的压力（如50mm水柱的压力）或极小的压力变化都可以感测出来。
5、减压比特别大，例如阀前0.8MPa，阀后50mmH2O，压差比达1600。
二、工艺方案
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀以4台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：
1.内浮顶储罐改造
1）封堵储罐罐壁（顶）的通气口。
2）核算罐顶呼吸阀是否满足设置氮封后的需求。呼吸阀的数量及规格按照《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2007确定（见表一）。呼吸量除满足储罐的大、小呼吸外，还应考虑氮封阀不能关闭时的进气量等因素。
3）在储罐罐顶增加氮气接入口和引压口。为确保压力取值的准确性，两开口之间的距离不宜小于1m。
4）量油孔应加导向管，确保量油作业时不影响氮封压力。
5）储罐罐顶增加紧急泄压人孔接口。

储罐在什么情况下需要选用氮封系统装置:

1、储存介质常温(40℃)时的饱和蒸汽压不小于88Kpa

2、储存介质接触空气被氧化;

3、储存介质接触空气发生聚合;

4、储存介质为水溶性或与水混溶的并对其中水份有控制要求时

5、储存介质为水溶性或与水混溶的，并对其中水份有控制要求时;

6、储存介质毒性较大或易挥发;

7、储存介质含硫，而储罐材质为碳钢，会有硫化亚铁生成，为防止硫化亚铁自燃;

8、储存介质闪点低于60℃，易燃易爆。
2.工艺流程
1）在每台储罐上设置先导式氮封阀组和限流孔板旁路，正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在1.2KPa左右，当气相空间压力高于1.4KPa时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于0.8KPa时，氮封阀开启，开始补充氮气；当氮封阀需要检修或故障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气，压力高于1.5KPa时，通过带阻火器的呼吸阀外排（短时间连续补充氮气）。
2）当氮封阀事故失灵不能及时关闭，造成罐内压力超过1.5Kpa时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时，造成罐内压力降低至-0.3Kpa时，通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-0.5Kpa）。
3）为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放，应在储罐上设置紧急泄放阀，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限（2.0Kpa）。
4）当需要使用限流孔板旁路补充氮气时，流量宜等于油品出罐流量，氮气管道的管径为DN50，氮气的操作压力为0.5MPa。
5）若在相同油品储罐之间设置有气相联通管道，每台储罐出口均应设置阻火器，以防止事故扩大。
6）阻火器应选用安全性能满足要求的产品，且阻力降不应大于0.3KPa。

储罐检修安全注意事项
    1.对储存可燃气体，易燃液体的储罐，应配备必须的消防设备，严禁在罐内吸烟，明火照明、取暖，以及将其发火源带入罐区内。
    2、对存储易燃、易爆、有毒、腐蚀等介质的储罐，应严格执行危险品管理的有关规定。
    3、储罐检验和修理前必须切断与储罐有关的电气设备的电源，必须办理设备交接手续。
    4、储罐内部介质排尽后，应关闭进出阀或加设盲板隔断与其连接的管道和设备，并设有明显的隔断标志。
    5、对于盛装易燃、腐蚀、有毒、或窒息性介质的储罐，必须经过置换、中和、消毒、清洗等处理，并在处理后进行分析检验，分析结果应达到有关规范、标准的规定。具有易燃介质的严禁用空气置换。
    6、罐内作业必须办理罐内作业许可证。因故较长时间中断继续作业，应重新补办罐内作业证。
    7、在进入罐内作业三十分钟前要取样分析，其氧含量在18-23%（体积比）之间。
    8、进入罐内清理有毒，有腐蚀残留物时，要穿戴好个人防护用品。
    9、需要搭制的脚手架及升降装置，必须牢固可靠，在作业中严禁内外抛掷材料工具，以保安全作业。
    10、罐内照明应使用电压不超过24付防爆灯具。
    11、罐内需动火时，必须办理动火证。
    12、罐内作业必须设监护人，并有可靠的联络措施。
    13、竣工时检修人员和监护人员共同检查罐内外，经确认无疑，监护人在罐内作业证上签字后，方可封闭各人孔。
    14、试压后放水时，必须连通大气，以防抽真空。

泄氮阀说明：
◇ 一般供氮气压力在3×10^5-10×10^5Pa之间
◇ 罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵，导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作
◇ 泄氮阀安装在罐顶，口径一般与进液阀口径一致
◇ 一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作，浪费氮气、影响设备的使用寿命
◇ 若用户工况与造型手册有异，望来电与本厂技术开发部，协商解决。与本文相关的产品有化工隔膜阀构造原理