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石油化工罐区供氮阀统设计规范 |
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石油化工罐区供氮阀统设计规范 我们在实际工作中发现的典型的、重复性的技术问题中，氮封系统问题占比1.74%。我们结合现场实例向大家分享一下危险化学品储罐氮封系统问题。 储罐氮封的核心作用简单说就是：用氮气在储罐顶部形成一层微正压密封气层，隔绝空气、防止物料变质、保障安全。 01主要作用 隔绝空气，防止氧化变质：避免罐内油品、化工介质与空气中的氧气接触，防止氧化、变色、变质、生成胶质或过氧化物。 防止可燃介质形成爆炸混合气：罐内始终保持氮气微正压，空气无法进入，避免可燃蒸气与氧气混合达到爆炸极限。 维持罐内微正压，保护储罐结构：防止罐内因出料、降温等出现负压，避免罐体被吸瘪、变形，同时也防止超压。 减少物料挥发损耗：减少轻组分挥发，降低呼吸损耗，既节约物料，也减少 VOCs 排放。 抑制腐蚀：隔绝湿气和氧气，减缓罐内壁及介质的腐蚀。 02工作原理 进料、温度升高：罐内压力上升，多余气体通过呼吸阀排出 出料、温度降低：氮气自动补入，维持微正压 始终不让外界空气进入罐内
1 选用压力储罐或低压储罐时，应设置氮气密封保护系统，并应密闭回收处理罐内排出的气体； 2 选用降温常压储罐时，应控制储存温度低于液体闪点5℃及以下，并应设置氮气密封保护系统。 第7.2.3条款：储存沸点不低于45℃或真实蒸气压小于76.6kPa的甲B、乙A类液体，应选用浮顶罐或内浮顶罐。当甲B、乙A类液体因特殊储存要求采用固定顶罐、低压储罐和容积大于50m³的卧式储罐时,应采取下列措施之一： 1 设置氮气密封保护系统，密闭回收处理罐内排出的气体； 2 控制储存温度低于液体闪点 5℃及以下； 3 其他安全措施。 第7.2.7条款：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。
石油化工罐区供氮阀统设计规范《石油库设计规范》（GB 50074-2014） 第6.1.2条款：储存沸点低于45℃或37.8℃的饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或低温常压储罐，并应符合下列规定： 1 选用压力储罐或低压储罐时，应采取防止空气进入罐内的措施，并应密闭回收处理罐内排出的气体。 2 选用低温常压储罐时，应采取下列措施之一： 1）选用内浮顶储罐，应设置氮气密封保护系统，并应控制储存温度使液体蒸气压不大于88kPa； 2）选用固定顶储罐，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。 第6.1.3条款：储存沸点不低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压不大于88kPa的甲B、乙A类液体化工品和轻石脑油，应采用外浮顶储罐或内浮顶储罐。有特殊储存需要时，可采用容量小于或等于10000m³的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于100m³的卧式储罐,但应采取下列措施之一： 1 应设置氮气密封保护系统，并应密闭回收处理罐内排出的气体； 2 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。 第6.1.8条款：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。 《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）
第4.2.4条款：储存沸点低于45℃或在37.8℃时饱和蒸气压大于 88kPa的甲B类液体，应采用压力储罐、低压储罐或降温储存的常压储罐，并应符合下列规定： a）选用压力储罐或低压储罐时，应采取防止空气进入罐内的措施，并应密闭收集处理罐内排出的气体； b）选用降温储存的常压储罐时，应采取下列措施之一： ——选用内浮顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度使液体蒸气压不大于 88kPa； ——选用固定顶储罐，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； ——选用固定顶储罐，设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度使液体蒸气压不大于 88kPa，密闭收集处理罐内排出的气体。 第4.2.5条款：储存沸点大于或等于 45℃或在 37.8℃时饱和蒸气压不大于 88kPa的甲B、乙A类液体，应选用浮顶储罐或内浮顶储罐。其他甲B、乙A类液体化工品有特殊储存需要时，可以选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等于100m³的卧式储罐，但应采取下列措施之一： ——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； ——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。 综合以上标准规范，我们可以得出以下危险化学品储罐应设置氮封系统： 1、新建单罐容积大于等于 1000m³的甲B类、乙类、操作温度大于等于120℃的丙类内浮顶和固定顶储罐； 2、储存苯乙烯、丙烯腈等易聚合、易氧化的物料储罐； 3、含油污水储罐、酸性水储罐、轻污油储罐、储存温度超过120℃的重油固定顶储罐； 4、设置油气收集系统的储罐； 5、储存沸点低于45℃或真实蒸气压小于76.6kPa的甲B类液体的压力储罐、低压储罐或降温常压储罐； 6、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； 7、储存温度超过120℃的重油固定顶罐； 8、单罐容积不小于100m³，储存甲B、乙A类液体的内浮顶罐（浮盘采用易熔材料）、固定顶罐或低压储罐。 《管道仪表流程图设计规定》（HG 20559-1993）
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5.1.5采用氮气或其他惰性气体密封保护系统的储罐应设事故泄压设备，并应符合下列规定: a）事故泄压设备的开启压力应高于呼吸阀的排气压力并应小于或等于储罐的设计正压力； b）事故泄压设备应满足氨封或其他惰性气体密封管道系统或呼吸阀出现故障时保障储罐安全的通气需要； c）事故泄压设备可直接通向大气； d）事故泄压设备宜选用直径不小于DN500 的紧急放空人孔盖或呼吸人孔。 第5.1.7条款：呼吸阀的规格和数量可参照表5.1.7-1来确定。 石油化工罐区供氮阀统设计规范综合以上规范，我们可以得出氮封系统设计应采取以下布置： 1、对固定顶罐、内浮顶罐等存储易挥发类液体的常压、低压储罐，氮气密封系统应设置氮封阀； 2、球罐需要氮气等惰性气体密封时，应设置压力分程控制； 3、氮封阀氮气入口管道应设置压力表； 4、氮封阀应选用减压式外取压阀后压力控制型； 5、氮封阀应安装在尽量靠近罐顶入口的氮气管线上，外取压管线的取源点宜设在罐顶； 6、氮气的入罐位置应远离呼吸阀并伸入罐内约200mm； 7、储罐罐顶应设压力变送器、就地压力表、呼吸阀、事故泄压设备。 Part4：氮封系统的最佳实践 石油化工罐区供氮阀统设计规范方案一：
方案二将方案一中的单呼阀更换为了压力控制阀（泄氮阀）。储罐运行时，通过氮封阀、泄氮阀起到平衡储罐压力的作用，呼吸阀、紧急泄放阀仅在事故工况（如氮封阀失效、泄氮封失效、火灾工况等）启动，避免储罐运行时呼吸阀频繁动作，造成损坏。 注：危险化学品成品储罐在装卸车过程中，进/排液量大，储罐气相空间压力波动频繁，氮封系统宜设置泄氮阀，避免呼吸阀频繁动作，减少呼吸阀故障率。危险化学品中间储罐日常运行时，储罐气相空间压力相对比较稳定，可以不设置泄氮阀。 石油化工罐区供氮阀统设计规范方案三： ▲图4 危险化学品储罐氮封系统典型设计方案三。
气封装置配备液封的作用是: (1)当泄压阀失灵时，液封可起到呼出气体的作用。即当储罐内压力超过设定值时，储罐内气体可通过液封泄压。 (2)当气封装置发生故障时，如储罐内压力高于设定值时，可通过液封泄压，减轻泄压阀负荷。 (3)当泄压阀和气封装置同时故障，而储罐内出现负压时，可通过液封吸入空气，保护储罐不致变形损坏。
石油化工罐区供氮阀统设计规范
储罐氮封的工作原理主要包括氮气供给系统、排气系统和控制系统三个部分。LFIX系列自动配气装置通过远程自动控制完成储罐内充入氮气，通过一定的压力和流量将储罐内的空气排出，形成一个氮气环境，以达到保护储存物质的目的。自动配气装置主要包括氮气源、压缩机和氮气输送管道等。氮气源可以是液氮储罐、气体化的氮气瓶或氮气发生器等。压缩机负责将氮气压缩到一定的压力，然后通过输送管道输送到储罐内.排气系统是将储罐内的空气排出，形成氮气环境的关键部分。一般采用的方式是通过一个或多个氮气喷嘴，将氮气以一定的压力和流量喷入储罐内，将储罐内的空气推出。排气系统中通常还会设置排气管道、阀门等设备，用于控制氮气的流量和压力。控制系统:控制系统是整个储罐氮封系统的核心，用于监控和控制氮气供给和排气过程。控制系统通常由压力传感器、流量计、温度传感器、阀门等组成，通过对各个参数的监测和调节，保证氮气供给和排气的稳定性和安全性。 自动配气装置实现的氮气充装功能在化工、石油、制药等领域得到广泛应用，对于保护储存物质的质量和安全具有重要意义。 |
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