石油化工储运罐区氮封装置系统设计规范

　　易燃性物质贮槽的气层部有可能有爆炸性气体，使气层部处于缺氧状态，为不发生爆炸，应采用非活性气体密封法。氮封装置主要用于储罐顶部，来维持储罐的微正压，隔离物料与外界的接触，减少物料的挥发和浪费，保护储罐安全。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。

其他材质如玻璃钢、塑料等由于防火、抗压等因素，不予考虑。储罐按结构形式分为：球罐、卧罐、拱顶罐、外浮顶罐及内浮顶罐。 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。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。 

石油化工储运罐区氮封装置系统设计规范储罐设有氮封装置，其目的如下：

1.隔绝空气，从而使物料不接触空气中的水分和氧气，控制物料的含水率及气相空间的含氧量，防止物料吸水和燃烧或爆炸，还可以防止物料变质。

2.减少物料的小呼吸损耗，特别是在夏季，物料更容易挥发，氮封阀可以控制储罐在一定的压力范围之内，当罐内压力降低时，可以通过补充氮气补偿液面上的静压力，从而在一定程度上减少了物料的挥发。

3.减少静电量，当储罐收发货品时，气相空间气体流动加剧，单一气体之间摩擦产生的静电量较少，可以降低静电带来的负面影响。

加氮封的主要目的是减少易挥发物料蒸发，减少大小呼吸损耗，还有就是保护易氧化物料的变质。因此采取怎样的措施得根据具体的物料性质来决定的。有很强挥发性、毒性的和与空气接触易于氧化的一般都家氮封，使储罐内维持一定压力（正压），防止储罐内物料与外界气体接触。

例如：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。

石油化工储运罐区氮封装置系统设计规范特点

1、氮封装置的供（泄）氮压力设定方便，且可在连续生产的条件下进行；

2、氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值达132倍，压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。

3、调整：

（1）供氮压力调整：在ZZV型微压调节阀压力调节范围内选定一设定值如1Kpa（100mm.w.c）,通过调节调整螺丝2以改变弹簧3的预压缩（拉伸）量来达到；

（2）泄氮压力调整：在ZZDQ快速泄放阀在的压力控制器部分，通过调整座3，改变弹簧4预压缩量达到。一般为避免氮封装置启闭频繁，泄氮设定值应远离供氮压力值，如2Kpa（200mm.w.c）；

（3）呼吸阀高定值调整：在上述两设定值调整好后，为避免呼吸阀启闭频繁，呼吸阀设定值应大于泄压设定值。

石油化工储运罐区氮封装置系统设计规范

　　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 ;防止储罐等容器出现过压或负压的方法是在容器顶部设置开口。在这种情况下，在向容器内注入产品时，任何的多余空气或气体可自由离开容器；相反当产品排出时，空气可流入容器内。此类系统还可因温度波动而使容器出现“透气"现象，这通常会导致体积发生巨大变化。

　　然而出于多种原因，此方法并不适用于所有产品。进入储罐内的空气可能会污染产品，尤其是当储罐中存储的是有机溶液与碳氢物时，爆炸性气体/空气会在产品上方形成。此外，还有可能发生不良气体与蒸气的释放。由于必须避免这些情况，因此需要将储罐密封。然而，需要将储罐存放在常压条件下，从而避免在对其灌装或温度升高时出现过压，更为重要的是避免在排放产品时出现真空。大型储罐尤其无法承受低压。

　　氮封系统可确保储罐顶部空间处于惰性空气保护与常压控制之下。实现这一结果的方法之一是连续充入氮气，这是一种相对简单且安全的解决方案。但由于其不断消耗氮气，因此操作成本很高。

　　较为*做法是基于压力的氮封工艺。一般来说，此类氮封系统由下列组件构成：

　　•一只在任何时候需要时允许惰性气体进入储罐的氮封阀或调节器；

　　•一只允许顶部空间气体流出储罐的泄氮阀、通风装置阀或蒸气回收阀。

　　•一只用于防止储罐出现过压或真空的安全压力/真空泄放阀（后者可导致储罐内爆，这种风险会随着储罐尺寸的增大而提高）

　　•连接管与惰性气体气源

　　在该应用当中，通气阀会在顶部空间体积变小时打开，从而将顶部空间气体排出储罐。当将产品泵抽出储罐或者温度下降时，覆盖调节器将会打开，并向储罐顶部空间充氮，避免压力不足。保持恒定表压可确保空气以及氧气不会进入储罐。温度与天气条件的变化意味着储罐需要连续通气。

　　一般地，在各罐区内，还会根据储罐的类型、介质的物性及压力等级、防爆、防火要求等进一步划分，将罐区分成不同的罐组。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。高压型气密封组件（氮封阀），使用的目地：在流体工业中，储罐一般按用途或压力等级进行相应的集中布置，该储罐集中的区域被称为罐区。那么，罐区是如何分类和安全运行的呢？

一、石油化工储运罐区氮封装置系统设计规范如何进行分类

　　分类标准不同，罐区的分类也不一样。罐区的分类较为常见的有：

　　1、按介质和压力等级划分，可分为常压罐区、球罐区、酸碱罐区及深冷罐区。

　　2、按用途划分，可分为原料罐区、中间罐区及成（产）品罐区。

　　这些罐区虽然分类标准有异，但在设计时，通常要遵循以下国内标准和规范：

SH3136《液化烃球形储罐安全设计规范》

SH/T3014《石油化工储运系统泵区设计规范》

SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》

GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》

GB/T20368《液化天然气（LNG）生产、储存和装运》

GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

　　一般地，在各罐区内，还会根据储罐的类型、介质的物性及压力等级、防爆、防火要求等进一步划分，将罐区分成不同的罐组。

1、防尘措施：以大气中尘埃不能落入纯水贮槽等的防尘效用为目的。

　　2、物质变质、劣化：在一接触空气等就发生变质、劣化的食品、药品、石油制品等的贮槽内，将物质与生活性气体隔绝。

　　3、安全措施：给易燃性物质的贮槽内注入非活性气体，从而可防止爆炸及火灾。

　　贮存半导体产业及医药品生产不可欠缺的超纯水，纯水、化学制品、药品石油制品、食品（农作物、葡萄酒、日本清酒、果汁）等状态或粉状物质时，为防止这些物质一接触空气就发生变质，应给贮藏箱内注入非活性气体（一般为氮气）。　设计或维护不当的氮封系统有可能导致严重事故发生。如果说所有的氮封系统均会出现这样或那样的泄漏则并不言过。由于其结构复杂，带有活动组件、包装与密封件的阀门容易发生故障。出现故障的压力变送器会记录错误的顶部空间压力，从而导致氮气消耗过高。当氮封阀无法充分打开时，氮气的流入量将会变得过低，从而导致顶部空间压力下降，进而造成储罐内爆或者空气泄漏至储罐当中。如前所述，这些情况会对产品质量产生影响，根据存储产品的不同，还会大大提高发生爆炸的风险。