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石油化工儲運罐區氮封裝置系統設計規范

　　易燃性物質貯槽的氣層部有可能有爆炸性氣體，使氣層部處于缺氧狀態，為不發生爆炸，應采用非活性氣體密封法。氮封裝置主要用于儲罐頂部，來維持儲罐的微正壓，隔離物料與外界的接觸，減少物料的揮發和浪費，保護儲罐安全。氮封閥無需外加能源，利用被調介質自身能量為動力源。自動控制閥門介質流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩定裝置。現已廣泛用于連續送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業生產部門。

其他材質如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不予考慮。儲罐按結構形式分為：球罐、臥罐、拱頂罐、外浮頂罐及內浮頂罐。 自力式氮封閥無需外加能源，利用被調介質自身能量為動力源，引入壓力閥的指揮器以控制壓力閥芯位置，改變流經閥門介質流量，使閥門后端壓力保持恒定。公稱壓力有1.0、1.6Mpa;壓力分段調節從0.5至1000Kpa,工作溫度0～100℃；法蘭標準按GB9113-88，凸面法蘭。結構長度按 GB12221-89標準。產品公稱壓力等級有PN1.6、4.0（MPa）；口徑范圍DN20～100；流量特性為快開。 

石油化工儲運罐區氮封裝置系統設計規范儲罐設有氮封裝置，其目的如下：

1.隔絕空氣，從而使物料不接觸空氣中的水分和氧氣，控制物料的含水率及氣相空間的含氧量，防止物料吸水和燃燒或爆炸，還可以防止物料變質。

2.減少物料的小呼吸損耗，特別是在夏季，物料更容易揮發，氮封閥可以控制儲罐在一定的壓力范圍之內，當罐內壓力降低時，可以通過補充氮氣補償液面上的靜壓力，從而在一定程度上減少了物料的揮發。

3.減少靜電量，當儲罐收發貨品時，氣相空間氣體流動加劇，單一氣體之間摩擦產生的靜電量較少，可以降低靜電帶來的負面影響。

加氮封的主要目的是減少易揮發物料蒸發，減少大小呼吸損耗，還有就是保護易氧化物料的變質。因此采取怎樣的措施得根據具體的物料性質來決定的。有很強揮發性、毒性的和與空氣接觸易于氧化的一般都家氮封，使儲罐內維持一定壓力（正壓），防止儲罐內物料與外界氣體接觸。

例如：在儲罐上設置氮封系統裝置，維持罐內氣相空間壓力在1.2KPa左右，當氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體。

石油化工儲運罐區氮封裝置系統設計規范特點

1、氮封裝置的供（泄）氮壓力設定方便，且可在連續生產的條件下進行；

2、氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作極靈敏。

3、調整：

（1）供氮壓力調整：在ZZV型微壓調節閥壓力調節范圍內選定一設定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過調節調整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮（拉伸）量來達到；

（2）泄氮壓力調整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調整座3，改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設定值應遠離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）；

（3）呼吸閥高定值調整：在上述兩設定值調整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設定值應大于泄壓設定值。

石油化工儲運罐區氮封裝置系統設計規范

　　壓力設定在指揮器上通過調節彈簧實現，因而方便、快捷、省力省時，可運行狀態下連續設定，且結構簡單，維護工作量小。減壓比≤4000：1，控制精度高；動作靈敏，密封性好 ;防止儲罐等容器出現過壓或負壓的方法是在容器頂部設置開口。在這種情況下，在向容器內注入產品時，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當產品排出時，空氣可流入容器內。此類系統還可因溫度波動而使容器出現“透氣"現象，這通常會導致體積發生巨大變化。

　　然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產品。進入儲罐內的空氣可能會污染產品，尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時，爆炸性氣體/空氣會在產品上方形成。此外，還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓，更為重要的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤其無法承受低壓。

　　氮封系統可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現這一結果的方法之一是連續充入氮氣，這是一種相對簡單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮氣，因此操作成本很高。

　　較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來說，此類氮封系統由下列組件構成：

　　•一只在任何時候需要時允許惰性氣體進入儲罐的氮封閥或調節器；

　　•一只允許頂部空間氣體流出儲罐的泄氮閥、通風裝置閥或蒸氣回收閥。

　　•一只用于防止儲罐出現過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導致儲罐內爆，這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高）

　　•連接管與惰性氣體氣源

　　在該應用當中，通氣閥會在頂部空間體積變小時打開，從而將頂部空間氣體排出儲罐。當將產品泵抽出儲罐或者溫度下降時，覆蓋調節器將會打開，并向儲罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會進入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續通氣。

　　一般地，在各罐區內，還會根據儲罐的類型、介質的物性及壓力等級、防爆、防火要求等進一步劃分，將罐區分成不同的罐組。廣泛應用各種工業設備中用于氣體減壓穩壓的自動控制，特別適用于儲罐的氮封系統截止閥作為附件，閥門在工作前關閉此截止閥，以防止超設定壓力和雜質進入執行機構，以保護執行機構內的膜片和密封件，及超設定壓力而產生閥門整體打壞現象。高壓型氣密封組件（氮封閥），使用的目地：在流體工業中，儲罐一般按用途或壓力等級進行相應的集中布置，該儲罐集中的區域被稱為罐區。那么，罐區是如何分類和安全運行的呢？

一、石油化工儲運罐區氮封裝置系統設計規范如何進行分類

　　分類標準不同，罐區的分類也不一樣。罐區的分類較為常見的有：

　　1、按介質和壓力等級劃分，可分為常壓罐區、球罐區、酸堿罐區及深冷罐區。

　　2、按用途劃分，可分為原料罐區、中間罐區及成（產）品罐區。

　　這些罐區雖然分類標準有異，但在設計時，通常要遵循以下國內標準和規范：

SH3136《液化烴球形儲罐安全設計規范》

SH/T3014《石油化工儲運系統泵區設計規范》

SH/T3007《石油化工儲運系統罐區設計規范》

GB50160-2008《石油化工企業設計防火規范》

GB/T20368《液化天然氣（LNG）生產、儲存和裝運》

GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》

　　一般地，在各罐區內，還會根據儲罐的類型、介質的物性及壓力等級、防爆、防火要求等進一步劃分，將罐區分成不同的罐組。

1、防塵措施：以大氣中塵埃不能落入純水貯槽等的防塵效用為目的。

　　2、物質變質、劣化：在一接觸空氣等就發生變質、劣化的食品、藥品、石油制品等的貯槽內，將物質與生活性氣體隔絕。

　　3、安全措施：給易燃性物質的貯槽內注入非活性氣體，從而可防止爆炸及火災。

　　貯存半導體產業及醫藥品生產不可欠缺的超純水，純水、化學制品、藥品石油制品、食品（農作物、葡萄酒、日本清酒、果汁）等狀態或粉狀物質時，為防止這些物質一接觸空氣就發生變質，應給貯藏箱內注入非活性氣體（一般為氮氣）。　設計或維護不當的氮封系統有可能導致嚴重事故發生。如果說所有的氮封系統均會出現這樣或那樣的泄漏則并不言過。由于其結構復雜，帶有活動組件、包裝與密封件的閥門容易發生故障。出現故障的壓力變送器會記錄錯誤的頂部空間壓力，從而導致氮氣消耗過高。當氮封閥無法充分打開時，氮氣的流入量將會變得過低，從而導致頂部空間壓力下降，進而造成儲罐內爆或者空氣泄漏至儲罐當中。如前所述，這些情況會對產品質量產生影響，根據存儲產品的不同，還會大大提高發生爆炸的風險。