化工罐区氮封系统的压力调控罐区安全的重要性

在流体工业中，罐区作为集中布置储罐的区域，其安全运行至关重要。这些储罐往往存储易燃、易爆、有毒介质，因此，确保罐区的安全生产是首要任务。为了防范火灾、爆炸、溢出和抽空等潜在风险，必须采取一系列措施来保障罐区的安全稳定。同时，氮封系统作为石油化工储运罐区的重要组成部分，其设计规范更是关系到整个罐区安全的关键环节。氮封系统在罐区中扮演着至关重要的角色， 主要由氮封阀、呼吸阀（含阻火器）、泄氮阀以及紧急泄放装置（如泄压阀、泄压人孔）等部分组成。

氮封系统，这一关键设备，由多个重要组件构成，包括 氮封阀、呼吸阀、泄氮阀、紧急泄放装置等。这些组件的协同工作，共同构成了氮封系统在罐区中的安全保障体系。

在储罐出液过程中，随着出液阀的开启，罐内液面逐渐下降。这一变化导致气相部分容积增大，使得罐内压力降低。此时， 氮封阀会自感应开启，向储罐内注入氮气，以维持罐内氮气压力的稳定。当罐内压力回升至氮封阀的预设压力时，氮封阀便会自动关闭，形成一个完整的循环。

当储罐进液时，进液阀的开启会使液面上升。随着液面上升，气相部分容积相应减小，这导致罐内压力升高。 一旦压力超过泄氮阀的设定值，泄氮阀便会启动，开始向外界释放氮气，以降低罐内压力。当压力降至泄氮阀的预设值时，泄氮阀即自动关闭，确保系统平衡。

此外，呼吸阀在氮封阀和泄氮阀失灵时，会发挥其保护作用。而 紧急泄放装置，如卸压阀和泄放人孔，则是在发生火灾等紧急情况时启动，通过向罐外呼出气体，来避免储罐因超压而受损。这些组件的工作机制在氮封系统中发挥着不同的协同保护作用。

022.化工罐区氮封系统的压力调控氮封系统的压力调控

氮封系统的一个重要特征是其能够通过自动调节氮气的注入和释放来实现压力的稳定化，从而确保储罐的安全运行。

在储罐出液或进液的过程中，氮封系统会通过自动调节氮气的注入和释放来维持罐内的压力稳定。这种精确的压力调控机制能够有效防止因压力波动而可能引发的风险。

根据相关规范和标准，氮封阀的压力设定点应当设定为储罐的正常操作压力。所选择的压力设定值可调范围应确保设定点位于该范围的中间位置，以保证系统的 压力稳定和安全运行。按照行业规范《石油化工罐区自动化系统设计规范》(SH/T3184-2017)，氮封阀的压力设定值可调范围的选择尤为重要。此外，根据《石油化工储运系统罐区设计规范》(SH/T3007-2014)，可燃液体储罐采用氮气密封保护时，其操作压力应控制在0.2kPa至0.5kPa的范围内。同时，呼吸阀的排气压力需小于储罐的设计正压力，而进气压力则应高于设计负压力。事故泄压设备的开启压力应高于呼吸阀的排气压力，并且不超过储罐的设计正压力。

▲ 氮封系统的功能及应用

氮封装置的作用

氮封装置，作为保障储罐安全的重要措施，主要被安装在储罐顶部，其作用是维持储罐的微正压状态，有效隔离罐内物料与外部环境的接触。这不仅减少了物料的挥发和浪费，还能为储罐的安全运行提供有力保障。在储罐投入使用之前，通常需要进行氮气置换，确保罐内氧含量降低至3%以下，从而确保投用的安全性。

氮封系统细节与优势

氮封系统通过隔绝空气可以确保物料不与空气中的水分和氧气接触，从而有效控制物料的含水率及气相空间的含氧量。这一措施不仅防止了物料的吸水和燃烧或爆炸，还能确保物料不会发生变质。氮封阀的运用可以显著减少物料的小呼吸损耗，特别是在夏季高温时，物料挥发更为剧烈。通过控制储罐在一定的压力范围内，当罐内压力降低时，系统能够自动补充氮气以补偿液面上的静压力，进而减少物料的挥发。氮封还有助于减少静电量。在储罐收发货品时，气相空间的气体流动会加剧，而单一气体间的摩擦产生的静电量相对较少。因此，氮封可以降低静电带来的潜在风险。氮封的主要目的是为了减少易挥发物料的蒸发，降低大小呼吸损耗，同时保护易氧化物料的品质。通过确保储罐在正常运行过程中氧气含量达标，可以防止形成爆炸性气体，从而保障储罐的安全运行。储罐氮封技术，作为一种向储罐内部充入氮气以维持恒定压力的保护措施，在化工、石油、制药等多个领域得到了广泛的应用。这一技术发挥着至关重要的作用。

02化工罐区氮封系统的压力调控技术功能与益处

【 防止物料氧化或变质 】

通过惰性保护，氮气能够置换储罐内的氧气，从而确保存储的物料如化学品、油品和食品原料等与氧气隔绝，防止氧化反应带来的品质降低或分解。同时，氮气营造的无氧环境也能抑制需氧细菌和霉菌的繁殖，进而延长易腐物料的储存时间，例如食用油和生物制品等。

【 降低挥发与蒸发的损耗 】

通过氮气覆盖液面，可以有效地减缓挥发性物质，例如溶剂和轻质油的蒸发速度，从而减少物料的损失以及对环境的污染。同时，当储罐内的物料因温度变化而发生体积膨胀或收缩时，氮气层会通过压力调节阀进行自动补充或排放，以维持罐内的微正压状态（通常在0.2至1.5千帕之间），进而防止空气的渗入或物料的蒸汽外泄。

【 增强安全性 】

对于那些易燃易爆的物料，通过氮封技术，我们可以将罐内的氧气浓度降低到远低于其燃烧极限的水平，从而消除潜在爆炸风险。在氮气环境下，罐内气体的流动摩擦会大大减少，这也就降低了静电火花可能引发的火灾风险。

【 维护设备与工艺的完好 】

通过隔绝氧气和湿气，氮封技术能够显著减缓储罐内壁及管道的腐蚀速度，这对于存储酸性或吸湿性物料尤为关键。在连续生产流程中，如反应釜的进料过程，氮封技术能够维持储罐的压力稳定，从而确保物料输送的均匀性和可控性。

03化工罐区氮封系统的压力调控氮封系统组件

【 核心组件 】

氮封系统能够有效发挥其作用，关键在于其各组件的协同工作。氮气源、控制系统、压力传感器等共同构成了氮封系统的完整架构。

【 组件详述 】

氮气供应源：系统通过液氮储罐或制氮机获取纯度至少达到99.5%的氮气。压力控制阀：该阀能够根据罐内压力的变化自动调整氮气的补入量，通常配备自立式调节阀或电磁阀。呼吸阀（或通气阀）：在罐内压力超过设定值或低于设定值时，该阀会释放或吸入氮气，从而保护储罐的结构完整。监测仪表：包括压力表和氧含量分析仪等，它们能够实时监控系统的运行状态。

04化工罐区氮封系统的压力调控适用范围

【 应用领域 】

该系统适用于各种需要高纯度氮气的场合，例如电子、食品、医疗等领域。通过精确控制氮气的供应和压力，该系统能够满足不同应用场景的需求，确保生产的顺利进行。

【 特殊物料处理 】

对于易燃易爆液体，如汽油、乙醇和丙酮等，该系统能有效降低其燃烧风险。对于易氧化的物料，例如食用油、医药中间体和树脂，该系统能确保其品质不受影响。在需要高纯度化学品的场合，如电子级溶剂和精密试剂的生产与使用，该系统能提供稳定的氮气供应。针对环保要求严格的场景，该系统有助于减少VOCs（挥发性有机物）的排放，保护环境。

05化工罐区氮封系统的压力调控使用注意事项

【 安全运行与维护 】

在使用过程中，需确保系统正常运行，定期检查氮气供应和压力控制，以保证生产的安全与效率。同时，遵循相关安全操作规程，确保人员和设备的安全。

【 具体注意事项 】

氮气纯度选择：针对不同物料特性，应选用相应纯度的氮气。例如，存储高活性化学品时，需确保氮气纯度达到99.9%或以上。成本考量：氮气消耗会影响运营成本。为降低成本，可优化压力设定值并选用高效的制氮设备。系统维护：定期检查阀门密封性和过滤器堵塞情况，以预防氮气泄漏或污染。

储罐氮封系统通过惰性气体保护，在保障安全、环保及品质控制方面发挥着至关重要的作用。它特别适用于存储敏感、高危或高价值的物料。在实际应用中，需根据物料特性、储罐类型及工艺需求来设计氮封系统，并确保日常的监控与维护工作得到妥善执行。

▲ 在线连续分析系统

在线分析系统功能

为了实时监测储罐氮中的氧含量，可以采取在线连续分析系统。这种系统能够实时抽取储罐内的气体样本，进行分析并输出结果，从而帮助操作人员及时了解储罐内的氧气含量情况，采取相应的措施。同时，该系统还具备正压防爆功能，确保在分析过程中不会引发任何安全风险。

原位式在线分析系统

原位式在线分析系统采用原位测量技术，无需预处理系统，从而避免了预处理采样中的吸附、堵塞和器件损坏等问题。其一体化结构设计使得安装简便、无运动部件，进一步提高了可靠性和稳定性。该系统不受背景气体交叉干扰，光路调节简单且非耦合方向可调，同时具备气体隔爆和粉尘防爆功能。