化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例

  自力式氮封阀(即氮封装置)主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，自力式氮封阀是一种无须外来能源，以弹簧为动力核心利用被调介质自身的压力来控制阀芯位置变化，达到自动调节和稳定压力的目的，以保护罐内物料不被氮化及储罐的安全。该阀由ZZYVP快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。氮封主要用于石油、化工、水处理等行业储罐的气相压力稳定保护，通过氮气置换技术隔绝氧气接触，防止物料氧化或挥发，确保储罐安全运行。

AQ 3063—2025 《化工企业可燃液体常压储罐区安全管理规范》还要求惰性气体的保护，“6.1.2对于易聚合、纯度要求高等有特殊储存要求的甲B、乙A类可燃液体，选用固定顶储罐或卧式储罐时，应采取下列措施之一：

a）设置氮气或者其他惰性气体密封保护系统，密闭收集处理罐内排出的气体；b）设置氮气或者其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于液体闪点5℃及以下"。有些物料具有特殊的要求，与空气接触会造成纯度出现问题或者有聚合的风险，就要用氮气封闭。为什么要用氮气，其实对于惰性气体而言，氮气是成本的，可以自制，自然要使用氮气。

AQ 3063—2025 《化工企业可燃液体常压储罐区安全管理规范》“6.1.6含油污水储罐、含硫化氢酸性水储罐应采用氮封系统"。

GB 51428-2021《煤化工工程设计防火标准》有类似的要求“7.2.7储存毒性为高度和极度危害的甲B、乙A类液体的内浮顶储罐，储存温度超过120℃的重油固定顶罐应设置氮气密封保护系统"。

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例为什么如此要求？

标准没有条文说明，可以看另外一个标准 GB 51428-2021《煤化工工程设计防火标准》“7.2.6 浮顶储罐和内浮顶储罐的浮顶选用应符合下列规定：

1 单罐容积大于或等于50000m³的浮顶储罐应采用钢制双盘式浮顶；

2 当单罐容积大于5000m³的内浮顶储罐储存甲B、乙A类液体时，应采用钢质单盘或双盘式浮顶；

3 当单罐容积小于或等于5000m³的内浮顶储罐储存甲B、乙A类液体且采用易熔材料制作的浮盘时，应采取氮气密封保护等安全措施。"

条文说明：7.2.6 浮盘采用易熔材料制作的内浮顶储罐在发生火灾时浮顶易失效并形成全液面火灾，故本条要求采取氮气密封保护等安全措施。钢质单盘或双盘式浮顶由不小于5mm厚的钢板焊接而成，其耐火性能、密封性能和结构强度均强于组装式浮顶，本款规定是为了提高单罐容积大于5000m³的内浮顶储罐的安全性能。

其他的标准也有类似的要求。 GB50160-2008（2018 年版）《石油化工企业设计防火标准》“6.2.2 …….当单罐容积小于或等于5000m³的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施"；

6.2.2 条文解释： 对于有特殊要求的甲B、乙A液体物料，如苯乙烯、酯类，加氢原料、丙烯腈等易聚合、易氧化或有毒的液体物料，选用固定顶储罐或卧式储罐加氮封储存也是可行的；

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例工作原理

       储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa 至66 Kpa以下，介质温度温度≤80℃。

另外，含油污水储罐、酸性水储罐多次发生硫化氢自燃、闪爆事故，应设置氮封保护措施。

对于易聚合、纯度要求高等有特殊储存要求的甲B、乙A类可燃液体，选用固定顶储罐或卧式储罐时，应采取下列措施之一：

a)设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，密闭收集处理罐内排出的气体；

b) 设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例设置氮封的要求有哪些？

储罐氮封系统设计应满足SH/T 3007相关要求，设置氮封系统的储罐气相空间氧含量应符合GB/T 37241的相关要求。

若因特殊原因未设置氮封系统时，每月至少应检测1次储罐内气相空间可燃气体浓度，检测值大于爆炸下限50%时，应及时安排停运，进行处置。

定期检测储罐内气相空间可燃气体浓度 ，若检测值大于爆炸下限50 %，说明浮盘密封性较差，储罐发生火灾事故的风险较大，故应及时安排停运检维修 。此条要求高于现行其他标准。

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例性能特点

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，可在连续经营的条件下进行。

3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。

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、氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值达高；

7、调节调压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例

主要技术参数

主要外形尺寸

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例安装、维护与调试

1、化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例安装

（1） 检查整机零件是否缺损与松动，对使用有害人体健康的介质，必须进行强度、密封、泄漏 与精度测试。

（2） 在安装前，对管道进行清洗（否则由于焊渣等管道垃圾，损坏阀芯密封面，导致阀门不能 正常工作），阀门入口处要有足够的直管段，并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接，要 注意同轴度。

（3） 安装场地应考虑到人员与设备的安全，即便于操作，又有利于拆装与维修。 （4） 阀门应正立垂直安装在水平管道上，导压管必须安装在距离阀出口至少六倍于公称通径的 阀后管道上。阀自重较大与有振动的场合，要用支撑架，尽量避免水平安装。

（5） 介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。因微压阀属于精密仪表，其中指挥器膜片直接 承受介质压力，若阀门反装或管道有反冲压力，则指挥器膜片由于受压过高导致膜片损坏， 阀门不能工作。阀门应在环境温度-25～+55℃场所使用。

（6） 为使自控系统失灵或检修阀门时，仍能连续生产，应设置旁路阀。

注意：根据现场安装经验，氮封阀在安装时，应先与管道过滤器连接。这样可以有效的避免管道吹扫遗 留下的固体颗粒卡坏阀门内部件，而影响正常使用。见下图

（7） 罐顶安装时，若不具备安装支撑氮封系统装置重量条件的情况下，可不设计或少设计安装 截止阀等辅助型开关阀门。以减轻罐顶安装重量。（若安装条件允许或必须设有应急措施 的工况，请务必按国家标准管路设计安装施工）氮封系统装置罐顶安装示意图，见下图

（8） 地面安装，在不考虑承重的地面安装方式中，可将管路设计的更标准化。旁通可在氮封系统 装置故障时，人工应急操作使用。关闭带指挥器自力式调节阀前后截止阀可方便返厂维修及 更换。地面安装方式示意图，见以下

（9） 内衬式氮封系统装置安装，内衬氮封阀属微压式压力调节阀，阀前压力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道应设计一级减压阀（带指挥器自力式调节阀），一级减压阀不属于微压调节 阀，控制压力一般远大于罐内压力，不存在罐内压力倒流现象，故无需阀腔衬氟。以一主多 分的管道布局形式连接各处内衬式氮封系统装置。内衬式氮封系统装置安装方式示意图，见以下

化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例在日常储罐安全管理中，氮封容易存在哪些隐患以及如何安全管理呢？

1.应该设置氮封但没有设置氮封。精细化工装置，对于间歇操作且存在甲、乙类物质的易燃易爆危险的工艺系统宜采取氮气保护措施；当采用易熔材料制作浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；采用固定顶罐或低压罐时，应采用氮气或惰性气体密封，并采取减少日晒升温的措施。石油化工装置，储存温度超过120℃的重油固定顶罐应设置氮气保护；内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时,应设置氮气保护等安全措施。石油库场所，储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐的单罐容量不应大于5000m3，且应设置氮封保护系统；容量小于或等于10000m3的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于100m3的卧式储罐，应设置氮气密封保护系统,并应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下。液化烃储罐，例如丁二烯、苯乙烯等。

2.设置了氮封，但没有设置泄压措施。石化规GB50160的6.2.19条款要求，对于采用氮气气封的甲B、乙类液体的储罐还应设置事故泄压设备。

3.设置了氮封，但没有正常投用。氮封没有投用的原因可能有企业为了降低成本停止氮气、检修后因疏忽未及时恢复、氮封系统故障等，无论什么原因安全设施停用都是违法行为。

4.氮气管线未设置止回阀。石化规GB50160的7.2.7条款要求，连续使用的公用工程管道上应设止回阀，并在其根部设切断阀。尤其是压力储罐必须设置止回阀，避免氮气管网压力低时，储罐压力高的可燃、有毒气体倒回氮气管网，出现其他次生事故。大检修、氮气用量突然增大时，有毒、可燃气体倒灌到氮气管网事故屡见不鲜。

5.氮气管线入口和呼吸阀排放口过近。氮气入口和排放口临近，导致氮气走短路直接排放，达不到设置氮气密封的目的，氮封成了“掩耳盗铃"。

6.氮封压力不足。采用氮气密封保护的可燃液体储罐，其操作压力宜为0.2kPa～0.5kPa，在表盘上标识上下限控制范围。压力过低，在突然低温或者储罐出料过快时，存在储罐抽瘪的风险。压力过高，不但氮气浪费，也容易导致常压储罐超压。氮封的压力表应为低压压力表，避免大量程压力表使人员不能观察实际氮气压力。

7.还要定期对氮气调节阀、压力表等定期维护，氮气管线设置管线标识等。按照设备完好性管理制度，明确责任、程序和检查要求，并督促落实确保氮封设置良好。定期检测氮气纯度和露点，保证氮气品质合格。

2、 化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例维护：

（1） 清洗阀门：对清洗一般介质，只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质，首先要了 解其性质，在选用相应的清洗办法。

（2） 阀门的拆卸：将外露表面生锈的零件先除锈，但在除锈前，要保护好阀座、阀芯、阀杆与 推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。

（3） 阀芯、阀座：二密封面有较小的锈斑与磨损，可用机械加工的方法进行修理，如损坏严重 必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面，都必须进行研磨。

（4） 阀杆：表面损坏，必须换新。

（5） 压缩弹簧：如有裂纹等影响强度的缺陷，必须换新。

（6） 易损零件：填料、密封垫片与 O 型圈，每次检修时，全部换新。膜片必须检查是否有预 示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹，根据检验结果，决定是否更换，但膜片使用期 一般最多 2～3 年。

（7） 阀门组装要注意对中，螺栓要在对角线上拧紧，滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出 厂测试项目与方法调试，并在这期间，可更准确地调整填料压紧力与阀芯关闭位置。

3、 化工可燃液体常压储罐氮封阀装置应用案例调试

所需要压力值是通过对指挥器顶部的调节螺母的操作而得到调整，打开顶部的防尘盖，用扳手 调整调节螺母。顺时针方向旋转使压力增大，逆时针旋转则压力减小。安装在压力调节阀后的压力 表，可使工作人员借以观察调整后的压力给定值。