一、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范总则 

一种储罐油气回收系统及氮封工艺，将储罐组所有储罐气相连通，通过油气支线和总线送至油气回收装置，在油气总线上设置集中控制的补氮系统，代替现有技术在每个储罐上设置氮封系统，通过补氮、油气回收、超压排放等安全措施，保障储罐系统的安全，并降低氮气消耗和氮封系统的投资。轻质油品储罐油品蒸发损耗机理,分析降低损耗措施,认为储罐设置氮封系统是降低油品蒸发损耗*的重要措施.进而重点详细介绍了轻质油品储罐的氮封系统的三种设置方案,储罐附件配置要求以及设置氮封系统的重要意义,在实际工程和项目中具有一定的指导和借鉴意义.]本实用新型属于化工设备领域，特别是涉及一种液体有氮封要求的储罐。

【储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范背景技术】

我国的石油化工企业较多，而且规模企业原材料及产品储罐较多。由于现有工业经济的发展及社会环境的矛盾，人们对环境的要求越来越高，国家对相关的环境保护也越来越严格。因此，如何减少储罐在进出料的过程中产生的废气，防止和减轻对环境影响以及对人身体的影响。在这样的状况下，氮封装置应运而生。现有氮封装置由储罐、进氮阀、泄氮阀及呼吸阀组成，但是对多个同样物料的储罐来说，按照这种氮封装置进行，投资较大，而且今后检维修工作量大。因此，采用适当的技术改进氮封装置，不仅减少投资，而且有利于今后的检维修工作量，尤其各储罐气体平衡还可以节约氮气的使用量，降低生产成本，从而提高企业的经济效益。

都采用进氮阀、泄氮阀及呼吸阀的型式。该方法投入成本高，检维修工作量大等缺点。因此需要一种投入成本少，今后检维修方便且安全储罐氮封装置。

【储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范发明内容】

本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种投入成本小，检维修工作量少，而且安全性较高的液体有氮封要求的储罐。

本实用新型采用的技术方案是这样的:一种液体有氮封要求的储罐，其特征在于:包括液氮罐，所述液氮罐通过管道依次串联有液氮汽化器、减压阀、成品储罐、阻火器、单呼阀、放空管。

进一步，以防负压和罐内超压，该装置还包括安全装置，所述安全装置包括水封罐和呼吸阀，所述水封罐旁接在所述液氮汽化器和成品储罐之间，所述呼吸阀旁接在成品储罐和放空管之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:降低了投资成本，检维修工作量少，安全可靠性高，减少了废气排放，实现了安全、环保及清洁生产之目的，提高了经济效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范

1.  罐区VOCs治理主要针对油品储运罐区按相关规范或规定需要治理的储罐无组织排放的罐顶油气进行集中收集并治理。

2.  除特殊说明外，指导意见中罐区包括石油化工原料罐区、中间原料罐区及“三苯"等成品罐区。

3.  罐组气相收集系统应与储罐本体、VOCs处理系统进行整体安全性考虑，采取系统的安全控制方案。设计方案须进行安全论证。

4.  储罐增加气相连通收集系统后，安全风险防控的重点应是防止重大群罐火灾。

5.  主要执行标准、规范： 

GB 31570-2015    石油炼制工业污染物排放标准 

GB 31571-2015    石油化学工业污染物排放标准 

GB 50160-2008    石油化工企业设计防火规范 

GB 50341-2014   立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范 

GB/T13347-2010   石油气体管道阻火器 

SH/T 3007-2014   石油化工储运系统罐区设计规范 

ISO16852-2008 Flame arresters—Performance requirements，test methods and limits for use 

二、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范原则要求 

1. 储罐宜采取罐顶气相平衡线、罐顶隔热或涂敷隔热涂料等措施减少VOCs的排放。每座储罐的罐顶气相线上应设手动切断阀。

2. 油气收集技术应选用本质安全的技术，并应确保技术成熟、可靠、节能、经济、操作简便。

3.  油气收集系统应满足同一系统内同时运行的不同介质储罐的小时最大排气量的要求。 

4.  综合考虑火灾危险性、污染源距离、废气组成、浓度及气量、能耗、运行费用等因素，废气宜分区域、分种类集中收集。

5.  针对下游废气处理装置异常和事故时VOCs的控制和处理，建立应急处理机制和措施。

6.  储罐选型应符合GB 50160、GB 31570、GB 31571、SH/T3007的有关规定，内浮顶储罐和外浮顶储罐的浮顶密封结构应符合GB 50341、GB 31570和GB31571的有关规定。

7.  根据《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔2014〕177 号），苯、甲苯、二甲苯等危险化学品应在内浮顶罐基础上安装油气回收装置等处理设施。

8.  除SH/T3007要求外，甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统。

9.  对性质差别较大、影响安全和产品质量的，储存不同种类的储罐气相不应直接连通。储罐顶油气连通管道系统应保证从储罐至罐组收集总管、再至厂区收集总管的压力逐步降低，防止不同介质之间VOCs互串造成物料污染。

10.  阻火器的选型、设置、材质、测试和检验

各储罐VOCs气相支线靠近储罐位置、废气处理装置入口等必须设置阻爆轰型阻火器，材质应选用不锈钢。

阻爆轰型阻火器须通过现行的ISO16852国际标准和GB/T 13347规定的测试要求，并出具第三方实验验证文件。且阻力降不应大于0.3kPa。阻爆轰型阻火器两端宜设置切断阀，并应根据气象条件和油气性质设置清堵、防冻措施。储罐与阻火器之间的大于DN200的管道，弯头曲率半径与管道直径之比不小于1.5，不得安装T型三通，并应完善静电接地。 

11.  为防止苯乙烯等易自聚介质发生聚合反应、火灾等事故，应设置独立的系统或进行预先处理。 

三、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范储罐的安全保护 

在进行储罐顶油气收集治理（储罐封闭、密封、连通等）时，应保证储罐的本质安全。 

 （一）氮气密封、压力控制方案 

  氮气保护系统包括氮气源、氮气管线、氮封装置、罐内压力检测等。储罐氮封的作用主要是为了防止储罐出现负压而从呼吸阀吸入空气，以保持罐内微正压；氮封阀正常压力设定值宜为0.2kPa-0.5kPa，并应避免与呼吸阀和单呼阀或控制阀等设定压力交集，产生不必要的氮气损耗和浪费。当罐内气体压力低于氮封阀开启压力时，氮封阀打开向罐内补入氮气；当罐内气体压力达到氮封阀关闭压力时，氮封阀关闭停止向罐内补入氮气。

  当罐内气体压力高于控制阀或呼阀定压时，通过呼阀或挥发气收集总管控制阀开启向罐外排出气体。呼吸阀外排压力、紧急泄放阀定压根据储罐设计压力确定。对于设计压力为-0.5kPa～2.0kPa的储罐，宜采用以下控制方案: 

1）在每台储罐上应设置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0.3kPa左右，当气相空间压力高于0.5kPa时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于0.2kPa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。

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，应在储罐上设置事故泄压设备，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限（2.0kPa）。

4）在厂区收集总管上设置在线氧分析仪，判断储罐氮封系统的可靠性，并满足后续油气处理设施的安全性。 

（二）储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范储罐附件及压力设计 

  储罐进行封闭改造后，应根据SH/T 3007要求增设带阻火器呼吸阀，设置氮封的储罐还应设置紧急泄放设施。合理设置压力区间，从储罐设计压力向下排，保证各安全附件的动作压力区间不能有交集。 常压储罐（以设计压力2.0kPa为例）附件定压值示例见图1、图2。对于设计压力大于2.0kPa的储罐，宜参照图1、图2示例逻辑设定压力控制方案。

二、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范产品特点：

1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便，又节约能源，降低成本；
2、氮封装置供氮、泄氮压力设定方便，可在连续生产的条件下进行；
3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作灵敏，装置工作平稳；
4、采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小，反应迅速，控制精度高；
5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100：1，减压效果好，控制精度高；
6、为确保储罐的安全，需在罐顶设置呼吸阀；
7、呼吸阀仅起安全作用，避免了常规氮封装置中启闭频繁易损坏的缺陷。

三、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范结构与工作原理：
氮封装置是由供氮装置和泄氮装置两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组成；泄氮装置由反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mmH2O，通过氮封装置精确控制。
当储罐进液阀开启，向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当罐内压力升至高于泄氮装置压力设定值时，泄氮装置打开，向外界释放氮气。使罐内压力下降，降至泄氮压力设定点时，泄氮装置自动关闭。
当储罐出液阀开启，用户放料时，气相部分容积增大，罐内压力降低，供氮装置开启，向储罐注入氮气，使罐内压力上升，当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。

四、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范旧罐改造 

  对现有储罐的强度、无组织排放情况（排放量、油气浓度、组成等）等进行测量评估、全面校核，确认储罐是否需要进行结构改造，并根据现状情况，合理确定油气回收系统操作条件。

1.  外浮顶储罐 

外浮顶储罐油气的治理，应提高及持续保证浮顶边缘密封的性能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能，并根据实际情况，适当缩短检修间隔周期，定期更换一次二次密封。 

2.  内浮顶储罐 

内浮顶储罐油气的治理，首先应提高及持续保证浮顶边缘密封的性能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能，并根据实际情况，适当缩短检修间隔周期，定期更换边缘密封。 

内浮顶储罐的旧罐改造，首先将罐壁（顶）的排气口等与外界连通的开口封闭，尽量利用储罐原有开口增设VOCs收集管道并完善压力仪表检测措施及紧急泄放设施。 

封闭后的内浮顶储罐承压能力有所不同，需重新校核罐体强度，对储罐结构等进行适应性改造，根据储罐承压能力重新核定呼吸阀进气和排气压力。

3.  拱顶罐 

拱顶罐的旧罐改造，首先将储罐的通气管等与外界连通的开口封闭，尽量利用储罐原有的开口增设VOCs收集管道并完善压力仪表检测措施，根据SH/T 3007要求增设带阻火器呼吸阀、紧急泄放设施。 

封闭储罐后需要重新校核罐体强度，对储罐结构等进行适应性改造，根据储罐承压能力设定呼吸阀进气和排气压力。

五、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范罐区油气连通系统 

1.  罐组收集总管 

储罐油气排放至罐组收集总管的控制方案可采用切断阀控制方案或单呼阀方案。 

为减少氮气耗量，应合理设置氮封阀的定压。单呼阀、呼吸阀的定压值尽可能高，便于油气的回收处理，减少油气排放至大气。 

（1）切断阀控制方案 

储存同类油品储罐的气相通过连通管道并入罐组收集总管，通过罐组收集总管送入厂区收集总管。  在罐组收集总管靠近油气回收装置的位置设置切断阀，其开启由收集总管上的压力变送器进行2oo2联锁控制，当罐组收集总管上的压力达到设定高限压力值时打开切断阀将油气送至油气回收装置进行回收；其关闭由收集总管上的压力变送器进行1oo2联锁控制，当罐组收集总管上的压力达到设定低限压力值时关闭切断阀。

（2）单呼阀方案 

  在储罐油气收集管道上防爆轰型阻火器上游设置单呼阀。单呼阀通过罐内压力机械操作，排气起跳设定压力应低于罐顶呼吸阀的呼气起跳压力，关闭设定压力高于罐顶呼吸阀的吸气起跳压力，若储罐设置了氮气保护，此压力还应高于氮气保护的关闭压力。 

  储存不同介质的储罐气相通过油气收集管道并入罐组收集管，不同罐组收集管在进凝液罐前合并进油气回收处理装置。并在进回收装置前设置紧急切断阀。 

（3）高硫高温罐组收集总管

排放气中含有较高浓度硫化物的罐组收集总管除满足以上两种方式外，管道和设备附件应选用抗硫腐蚀的材质。对于需治理的含高温废气的储罐VOCs宜单独收集，以便后续处理。 

2.  厂区收集总管 

 对于多个罐组共用一套废气回收处理装置的工程，需建设收集总管，对多个罐组的VOCs进行集中收集后送入处理设施。 

同时，应对VOCs收集管道系统进行压力平衡计算，保证总管中的VOCs能够稳定安全地输送至处理设施。应按照相关标准与规定，做好废气收集系统的防雷防静电设计与管理。 

四、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范技术参数及性能指标：

1 供氮装置主要技术参数及性能指标

2泄氨装置主要技术参数及性能指标

五、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范外形尺寸及重量：

1供氮装置外形尺寸及重量

2泄氮装置外形尺寸及重量

六、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范运行维护管理

1.  企业应设立VOCs处理设施操作岗位，制订系统运行操作规程和工艺卡片并严格执行。 

2.  加强管道上压力切断阀的运行管理及维护，应定期维护。

3.  加强阻火器的管理，应定期对阻火器进行维护检查，检查不合格的阻火器应进行有效处置。 

4.  加强储罐各密封处的维护，应定期对储罐的密封位置进行检查维护。 

5.  储罐氮封设施、废气回收压力控制系统应定期进行校验和测试，加强检查维护，确保氮封设施完好投用。 

6.  呼吸阀宜定期进行标定，定期维护防止堵塞。 

7.  回收系统中单罐需检修时，要采取可靠的隔离措施，防止串气；单罐检修后切入回收系统前，要进行氮气置换，防止形成爆炸性混合气。 

8.  应制定储罐组VOCs收集系统专项火灾应急预案，并定期进行演练。

氮封阀是一种用于保护设备和工程的安全阀门，主要用于控制氮气的流量和压力。在许多行业，如石油化工、医药生产和半导体制造等，氮气都是非常重要的工艺气体，因此氮封阀的安全性和稳定性显得尤为重要。

二、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范氮封阀的安装步骤

1.确定安装位置：氮封阀应该安装在气体管道的最高点或较低点，以便于排放气体和排水。

2.准备工作：在安装之前，需要对气体管道进行清洗和排水，并检查气体管道是否有漏洞和损坏。

3.安装氮封阀：根据氮封阀的型号和安装要求，将氮封阀安装到气体管道上，并根据需要连接其他设备。

4.连接管道：在安装氮封阀之后，需要连接进气管和出气管，并确保连接紧密，不会出现气体泄漏的情况。

5.测试：安装完成后，需要进行测试，以确保氮封阀能够正常工作，并满足设计要求。

三、储罐顶油气收集治理氮封阀系统设计规范安装注意事项

1.安装前需要进行仔细的检查和清洗，确保气体管道的干净和完好无损。

2.安装时需要根据氮封阀的型号和安装要求进行操作，不得随意更改。

3.在连接管道时，需要使用合适的接口和密封材料，确保连接紧密，不会出现气体泄漏的情况。

4.在测试中，需要逐一检查各项指标，确保氮封阀能够正常工作，并满足设计要求。

5.在平时使用中，需要定期检查和维护氮封阀，确保其安全性和稳定性。

总之，氮封阀的安装是一个非常重要的工作，需要仔细操作，严格按照要求进行。只有这样，才能够确保工程的安全性和稳定性。