化工储罐全不锈钢氮封阀的设置要求

氮封装置是储罐顶部的关键设备，主要用于维持储罐的微正压状态。这一设计不仅减少了物料的挥发和浪费，更是保障了储罐的安全运行。氮封阀以其独特的优势，如无需外加能源、自动控制阀门介质流量以及恒定的压力稳定装置，广泛应用于天然气采输、城市煤气以及冶金、石油、化工等多个工业领域。其高控制精度、大调节压差比以及便捷的压力设定方式，使其在微压气体控制方面表现出色，为工业生产带来了高效与安全。

❒ 氮封装置的作用

氮封装置通过维持储罐微正压来减少物料挥发并保障安全。这一设计减少了物料与外部环境的接触，并提供了安全的运行环境。

❒ 氮封阀的优势

氮封阀无需外加能源，并能提供恒定的压力，具备自动控制的功能。其特点是能够在微压气体控制中表现优异，为生产安全提供了保障。

氮封装置，这一关键的安全保护措施，被广泛应用于储罐的顶部。其核心作用在于维持储罐内的微正压， 有效隔离罐内物料与外界环境的接触。这样一来，不仅可以显著减少物料的挥发和浪费，还能确保储罐的安全运行。

具体来说，储罐上的氮封系统会持续监控气相空间内的压力变化。当压力维持在0.2-0.5kPa的范围内时，系统保持稳定；一旦压力超过0.5kPa，氮封阀会迅速关闭，停止氮气的进一步供应。反之，当气相空间压力降至0.2kPa以下时，氮封阀会自动开启，开始补充氮气，从而确保储罐在运行过程中始终不会吸入空气， 有效防止爆炸性气体的形成。此外，为了确保氮封系统的有效性和安全性，所使用的氮气纯度应不低于99.96%，且氮气压力控制在0.5~0.6 MPa的范围内。这样的参数设置，使得储罐氮封系统能够在关键时刻发挥其应有的作用，为储罐的安全保驾护航。

022.化工储罐全不锈钢氮封阀的设置要求储罐氮封的设置要求

2.1 > 根据标准设计

在设置储罐氮封时，需遵循一定的规范和标准。 根据SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》第4.2.5条，对于其他甲B、乙A类液体化工品，若存在特殊储存需求，可以选择使用固定顶储罐、低压储罐或容量小于或等于100m³的卧式储罐。但必须采取以下措施之一：设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，以密闭方式收集和处理罐内排出的气体；或者设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，并控制储存温度低于闪点5℃及以下。此外，第4.2.10条还规定，储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐的容量不应超过10000m³，并必须设置氮气或其他惰性气体密封保护系统。

2.2 > 其他设置场合

同样地，《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》也明确指出，甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐以及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，都应设置氮气密封系统。 根据实际需要，如防止有毒或可燃气体泄漏和物料氧化，额外场合需安装储罐氮封。

033.化工储罐全不锈钢氮封阀的设置要求储罐氮封工艺流程

3.1 > 正常操作流程

在每台储罐上配备先导式氮封阀组和限流孔板旁路。 在正常情况下，通过氮封阀组维持罐内气相空间压力在0.2 ~0.5kPa的范围内。当气相空间压力超过0.5kPa时，氮封阀会自动关闭，停止氮气供应；而当压力低于0.2kPa时，氮封阀则会开启，开始补充氮气。如果氮封阀需要检修或出现故障，可以利用限流孔板旁路给储罐内补充氮气。当压力达到1.5kPa时，通过带阻火器的呼吸阀进行外排（短时间连续补充氮气）。

此外，在氮封阀出现故障无法及时关闭，导致罐内压力超过1.5kPa的情况下，呼吸阀将启用以进行外排。同样地，若氮封阀因故障无法及时开启，使得罐内压力降低至-0.3kPa，呼吸阀将通过带阻火器的设计向罐内补充空气，从而确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限，即-0.5kPa。

为了保障氮封储罐在事故情况下的安全排放，必须在储罐上配备紧急泄放阀，并且该阀的定压值不得超过储罐的设计压力上限，即2.0kPa。

3.2 > 紧急情况处理

在需要利用限流孔板旁路为氮封储罐补充氮气时，应确保流量与油品出罐流量相当，同时，氮气管道的规格为DN50mm，且氮气的操作压力维持在0.5MPa。若同一油品储罐群之间设置了气相连通管道，则每台储罐的气相出口管道都必须安装阻火器，以避免事故的进一步蔓延。

阻火器的选用必须保证其安全性能符合标准，且其阻力降不应超过0.3kPa。接下来，我们详细了解一下氮封系统的示意流程图。

图-1展示了一种常见的固定顶罐氮封方式。在这种设计中，关键在于合理选择氮封阀和呼吸阀的设定值。氮封阀的设定值需要介于呼吸阀的呼及吸的设定值之间，以确保系统的稳定运行。

对于常压罐或容器，图-2所示的氮封方式同样适用。这种方式通过精确控制进口（氮气进）和出口（气相放空）的压力，来维持罐内的稳定氮封。罐内压力始终维持在一定范围内，不会超过10KPa（表压），从而确保系统的安全与稳定。

02化工储罐全不锈钢氮封阀的设置要求工作原理详解

❒ 氮封阀的关闭过程

当氮封阀处于关闭状态时，主阀的活塞被封闭在一个密封的腔室内。一旦储罐内的压力达到或超过预设值，膜片会受到向上的推力，导致气导阀在弹簧的弹力作用下向上移动。这一动作使得气导阀上的密封圈紧密贴合在阀座上，从而封堵了控制气的输入通道。同时，特殊阀芯室的压力开始上升，逐渐接近氮气总管的压力水平。这个压力通过内部相连通的通道，从特殊阀芯室传递至主阀阀芯室。由于主阀活塞受到氮气总管压力的作用，且主阀阀芯上下两面的气体压力达到平衡状态，主阀阀芯在自身重量和弹簧弹力的共同作用下，将阀门严密关闭。

❒ 氮封阀的开启过程

当氮封阀需要打开时，若储罐内的压力稍低于预设值，膜片会感知到这种压力下降并向下移动，从而推动气导阀开启。随后，氮气会经过孔板和气导阀的出口进入储罐，这一过程会逐渐增加储罐内的压力。同时，由于氮气的流入，气导阀的特殊阀芯室压力会相应下降。通过内部相连通的通道，氮气再从特殊阀芯室流入主阀阀芯室。由于主阀阀芯的活塞面积大于主阀阀座孔的面积，并且受到弹簧弹力和主阀自重的共同作用，当储罐压力略低于设定点时，特殊阀芯室和主阀阀芯室的压力变化非常微小。因此，主阀能够保持关闭状态，氮气仅通过气导阀进入储罐。

03化工储罐全不锈钢氮封阀的设置要求自力式氮封阀的组成与功能

❒ 氮封装置的组件与功能

氮封装置由控制阀门、执行器、压力弹簧、指挥器、脉冲管等部件精妙组成，各组件协同作用，保证储罐顶部氮气压力稳定。其核心作用在于维持容器顶部保护气体——通常是氮气——的压力稳定，从而防止容器内物料与空气直接接触，进而避免物料挥发、氧化，以及确保容器的安全。这类装置特别适用于各类大型储罐的气封保护，展现出节能、响应灵敏、运行稳定以及操作维修便捷等诸多优点，广泛应用于石油、化工等行业。

❒ 供氮装置的运作

供氮装置通过导压管将罐顶取压点的介质引入检测机构。在检测元件上，这个介质产生一个与弹簧预紧力相平衡的作用力。一旦罐内压力降至供氮装置的压力设定点以下，这种平衡就会被打破，指挥器阀芯随之开启。这样，阀前的气体就能经过减压阀和节流阀，进入主阀执行机构的上下膜室，推动主阀阀芯开启，向罐内注入氮气。而当罐内压力升至供氮装置的压力设定点时，预设弹簧力会关闭指挥器阀芯，同时主阀执行机构中的弹簧也会作用关闭主阀，从而停止供氮。

❒ 泄氮装置的运作

此外，还有泄氮装置，它采用内反馈结构，介质直接通过阀盖进入检测机构。在检测元件上，这个介质同样产生一个与预设弹簧预紧力相平衡的作用力。当罐内压力升至泄氮装置的压力设定点以上时，平衡被打破，阀芯上移，阀门开启，氮气向外界释放。而当罐内压力降至泄氮装置的压力设定点时，预设弹簧力会关闭阀门。