石化儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

設(shè)計(jì)或維護(hù)不當(dāng)?shù)牡庀到y(tǒng)有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。如果說(shuō)所有的氮封系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的泄漏則并不言過(guò)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，帶有活動(dòng)組件、包裝與密封件的閥門(mén)容易發(fā)生故障。出現(xiàn)故障的壓力變送器會(huì)記錄錯(cuò)誤的頂部空間壓力，從而導(dǎo)致氮?dú)庀倪^(guò)高。當(dāng)?shù)忾y無(wú)法充分打開(kāi)時(shí)，氮?dú)獾牧魅肓繉?huì)變得過(guò)低，從而導(dǎo)致頂部空間壓力下降，進(jìn)而造成儲(chǔ)罐內(nèi)爆或者空氣泄漏至儲(chǔ)罐當(dāng)中。如前所述，這些情況會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品的不同，還會(huì)大大提高發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.5KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過(guò)程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)裝置使用的氮?dú)饧兌炔灰说陀?9.96%，氮?dú)鈮毫σ藶?.2~0.6MPa。當(dāng)罐內(nèi)壓力超過(guò)1.1KPA（G）時(shí),泄氮閥工作,確保罐頂壓力低于1KPA(G).必定會(huì)在純水箱處增加氮封閥，甚至于一些小機(jī)器都會(huì)在純水箱的接口處增加氮封閥。氮封裝置可以在無(wú)需外界能源，能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)合工作，既方便，又節(jié)約能源，降低成本。    

     避免以上情況的發(fā)生，需要將儲(chǔ)罐密封；然而，儲(chǔ)罐中物料存放在常壓條件下，需要避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過(guò)壓，也需要避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空，因此氣封系統(tǒng)的安裝顯的尤為必要。氮封系統(tǒng)是基于壓力的氣封工藝，可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性氣體保護(hù)與微正壓控制之下。

二、石化儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化方案工藝方案
1.內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐改造
1）封堵儲(chǔ)罐罐壁（頂）的通氣口。防止儲(chǔ)罐等容器出現(xiàn)過(guò)壓或負(fù)壓方法是在容器頂部設(shè)置開(kāi)口;此種情況下，再向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí)，任何的多余空氣或氣體可自由離開(kāi)容器；相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。但是進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會(huì)在產(chǎn)品上方形成；此外，還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。
2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設(shè)置氮封后的需求。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見(jiàn)表一）。呼吸量除滿足儲(chǔ)罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮氮封閥不能關(guān)閉時(shí)的進(jìn)氣量等因素。
3）在儲(chǔ)罐罐頂增加氮?dú)饨尤肟诤鸵龎嚎凇榇_保壓力取值的準(zhǔn)確性，兩開(kāi)口之間的距離不宜小于1m。
4）量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時(shí)不影響氮封壓力。
5）儲(chǔ)罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

石化儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化方案技術(shù)參數(shù)和性能

閥體

執(zhí)行器

性能

五、自力式氮封閥 額定流量系數(shù)、額定行程、性能

ZZDG供氮裝置

ZZDX泄氮裝置

三.石化儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化方案工藝流程

1）在每臺(tái)儲(chǔ)罐上設(shè)置先導(dǎo)式氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在0.5KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.5KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?；?dāng)?shù)忾y需要檢修或故障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?，壓力高?KPa時(shí)，通過(guò)泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排。
2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉，造成罐內(nèi)壓力超過(guò)1Kpa時(shí)，通過(guò)泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排；當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)開(kāi)啟時(shí)，造成罐內(nèi)壓力降低至-1Kpa時(shí)，通過(guò)帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力低限（-1Kpa）。
3）為確保設(shè)置氮封儲(chǔ)罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲(chǔ)罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力上限（2.0Kpa）。
4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí)，流量宜等于油品出罐流量.
5）若在相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺(tái)儲(chǔ)罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器，以防止事故擴(kuò)大。
6）阻火器應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。

氮封裝置的工作原理：
     氮封裝置（氮封閥）常規(guī)情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過(guò)設(shè)定值時(shí)，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開(kāi)，將罐內(nèi)多余壓力快速泄放。在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開(kāi)，向罐內(nèi)注入氮?dú)獠⒈ＷC儲(chǔ)罐處于微正壓的狀態(tài)。供氮閥氮?dú)庠磯毫Ρ３衷?.2~0.8MPa之間的一個(gè)固定值，現(xiàn)場(chǎng)壓力較高時(shí)，可在供氮閥前安裝一臺(tái)自力式調(diào)壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。

氮封裝置由供氮閥、 泄氮閥、 呼吸閥 組成，供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮閥由內(nèi)反饋的壓開(kāi)型微壓調(diào)節(jié)閥組成，通過(guò)氮封裝置精確控制。當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液閥開(kāi)啟，向罐內(nèi)添加物料時(shí)，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮閥壓力設(shè)定值時(shí)，泄氮閥打開(kāi)，向外界釋放氮?dú)?，使罐?nèi)壓力下降，降至泄氮閥壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開(kāi)啟，用戶放料時(shí)，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮閥開(kāi)啟，向儲(chǔ)罐內(nèi)注入氮?dú)猓构迌?nèi)壓力上升，升至供氮閥壓力設(shè)定點(diǎn)，自動(dòng)關(guān)閉。