儲罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案 化工儲罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案 儲罐氮封系統(tǒng) 石油儲罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案 儲罐氮封系統(tǒng)裝置（供氮閥泄氮閥呼吸閥）設(shè)計方案 油品 氮封閥門
一、之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現(xiàn)在介紹基本原理
在儲罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)裝置，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)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。 儲罐氮封系統(tǒng)裝置使用的氮氣純度不宜低于99.96%，氮氣壓力宜為0.5~0.6MPa。儲罐氮封系統(tǒng):由自力式調(diào)節(jié)閥、前后壓力表、附屬管路組成。主要設(shè)備是自力式調(diào)節(jié)閥，該閥是一種無需外加驅(qū)動能源，倚靠被測介質(zhì)自身的能量，按設(shè)定值進行自動調(diào)節(jié)的裝置。它集變送器、控制器及執(zhí)行機構(gòu)的功能于一體。按被控參數(shù)可分為自力式壓力(壓差)、自力式液位和自力式溫度調(diào)節(jié)閥。氮封閥為自力式壓力(壓差)調(diào)節(jié)閥，詳見圖1。自力式壓力控制閥分直接作用式和帶指揮器操作式兩種。直接作用式在用做儲罐氮封閥時，由于動作由啟動膜片控制，閥前后壓差較大，造成精度不準，控制不良，是實際操作中員工反映調(diào)解閥失控?zé)o法掌握其狀態(tài)的主要原因。解決方法需增加供氣降壓裝置，設(shè)減壓閥降低壓差并增大薄膜面積。儲罐氮封閥屬于帶指揮器操作式自力式閥。在儲罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)，維持罐內(nèi)氣相空間氧氣濃度不大于5%，消除爆炸條件。 以4臺輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲罐組成的罐組為例，設(shè)計方案如下： a）內(nèi)浮頂儲罐改造
1）在儲罐罐頂透光孔法蘭蓋處增加開口，用于安裝氧氣濃度檢測器；
2）封堵儲罐罐壁的通氣口，同時在罐頂增加呼吸閥接口。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2007確定。 3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口； 4）在儲罐罐頂增加氣相聯(lián)通管接口。（同一種油品的多個儲罐在生產(chǎn)運行過程中，經(jīng)常是有的儲罐在進行收油作業(yè)，有的儲罐同時在進行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮氣用量，我們建議在同種油品儲罐之間設(shè)置氣相聯(lián)通管道，通過這種方法，可以實現(xiàn)多個運行過程中的儲罐進氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮氣用量，同時還可以減少儲罐在收油作業(yè)時的油氣排放。） 
自力式微壓調(diào)節(jié)閥主要零件材料
閥 體：ZG230～450、ZG1Cr18Ni9Ti ZGCr18Ni12Mo2Ti
閥 芯：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
閥 座：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
波紋管：1Cr18Ni9Ti
膜 蓋：A3、1Cr18Ni9Ti
膜 片：丁脯橡膠、耐油像膠、氟橡膠 產(chǎn)品特點
·無需停止生產(chǎn)即可進行設(shè)定值的調(diào)整；
·無填料，閥桿上、下活動時不存在磨擦，上密封可靠；
·執(zhí)行機構(gòu)敏感元件極為靈敏，極微小的壓力變化會被感測出來；
·閥體為四通形式，因而K、B型可通用一種閥體。 
二、工藝方案
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥以4臺輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲罐組成的罐組為例，設(shè)計方案如下： 1.內(nèi)浮頂儲罐改造
1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。
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《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮氮封閥不能關(guān)閉時的進氣量等因素。 3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準確性，兩開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)時不影響氮封壓力。 5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。 2.工藝流程 
1）在每臺儲罐上設(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1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣；當(dāng)?shù)忾y需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排（短時間連續(xù)補充氮氣）。 2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時關(guān)閉，造成罐內(nèi)壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時開啟時，造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計壓力低限（-0.5Kpa）。
3）為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計壓力上限（2.0Kpa）。
4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補充氮氣時，流量宜等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。
5）若在相同油品儲罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺儲罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器，以防止事故擴大。
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。 
b.工藝敘述
1）在儲罐內(nèi)安裝氧氣檢測器，實時監(jiān)測儲罐內(nèi)氣相空間氧氣的濃度，同時將高濃度報警與氮氣管道控制閥門連鎖，當(dāng)氧氣濃度達到高濃度值時報警，連鎖打開氮氣閥門，向儲罐內(nèi)補充氮氣，直至檢測指標達到設(shè)定要求時連鎖關(guān)閉氮氣閥門。補充氮氣的流量控制使用限流孔板，流量宜控制在Q=Q1-Q2（Q1—油品出罐流量，Q2—氣相連通罐中與油品出罐同時進行的油品進罐流量），且Q不應(yīng)小于100m3/h，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。
氧氣濃度監(jiān)測信號引入控制室，以便實時監(jiān)測。控制室設(shè)氧氣濃度超標報警儀。
2）同一種油品的多個儲罐在生產(chǎn)運行過程中，經(jīng)常是有的儲罐在進行收油作業(yè)，有的儲罐同時在進行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮氣用量，我們建議在同種油品儲罐之間設(shè)置氣相聯(lián)通管道，通過這種方法，可以實現(xiàn)多個運行過程中的儲罐進氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮氣用量，同時還可以減少儲罐在收油作業(yè)時的油氣排放。聯(lián)通管道的管徑為DN150，氣體的流通能力為500m3/h。 管道及儀表流程圖見附圖-1； 氧氣檢測器、切斷閥儀表規(guī)格書見附表。 
c.儀表選型說明
1）氧氣氣體檢測器采用電化學(xué)探頭，其具有可靠性高，長期穩(wěn)定性好，檢測精度高及反映時間短等特點。
2）切斷閥采用氣動切斷球閥，其具有泄露等級高，切斷動作快等特點。 3）氮氣補氣總管上配置渦街流量計進行氮氣流量監(jiān)測，渦街流量計具有較好的性能價格比。 d.安裝布置方案
1）氧氣濃度檢測器通過透光孔安裝在儲罐拱頂與內(nèi)浮盤之間，為保證既不影響儲罐內(nèi)浮盤的正常升降，氧氣檢測器的安裝高度宜為儲罐內(nèi)浮盤可能上升到的zui高位置之上300mm。 2）罐頂?shù)獨饨涌诘拈_口方位宜位于罐頂中心部位，氮氣管道在罐內(nèi)部分采用橡膠軟管。為保證換氣效果良好，氮氣橡膠軟管出口宜接近浮盤。可在氮氣橡膠軟管出口連接一個環(huán)形不銹鋼管，管壁水平方向上開若干個通氣孔，用于向四周噴射氮氣。環(huán)形不銹鋼管應(yīng)固定安裝在浮盤上。
3）儲罐之間設(shè)置DN150氣相聯(lián)通管道，每個儲罐的氣相聯(lián)通管道均應(yīng)設(shè)置管道阻火器，阻火器應(yīng)盡量靠近儲罐接口安裝，每個儲罐的氣相聯(lián)通管道均應(yīng)設(shè)置截斷閥。氣相聯(lián)通管道宜在罐頂之間跨接。若罐間距較大，氣相聯(lián)通管道需要設(shè)在地面時，應(yīng)在管道的地點設(shè)置排凝管及閥門。 4）在儲罐罐頂中心位置安裝帶阻火器的呼吸閥，呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格推薦如下： 
呼吸閥選用表
儲罐容量（m3） 呼吸閥個數(shù)×公稱直徑（mm） 1000 1×200 2000 2×150 3000 2×200 4000 2×200 5000 2×250 10000 2×300 20000 3×300 30000 4×300 50000 4×300 e.主要工程概況
根據(jù)上述方案對罐組（4座5000m3內(nèi)浮頂儲罐）進行改造，需新增如下主材： 1）管道：～420米，～2.5噸。
2）閥門：DN50，8個；DN100，1個；DN150，6個。 3）管道阻火器：DN150，6個。
4）帶阻火器的呼吸閥：DN250，8個。 5）氧氣氣體濃度檢測器：4個。 6）氣動切斷閥：DN50，4個。 7）渦街流量計：DN80 1個。 自力式微壓調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行器和指揮器組成，是一種無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身壓力為動力源，進行自動調(diào)節(jié)壓力恒定的節(jié)能型產(chǎn)品，該閥控制精度高，比一般自力式調(diào)壓閥高一倍左右，適合在控制精度要求較高的場合。
（B）控制閥后壓力
（K）控制閥前壓力 
泄氮閥說明：
◇ 一般供氮氣壓力在3×10^5-10×10^5Pa之間
◇ 罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作
◇ 泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致 ◇ 一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略大于供氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設(shè)備的使用壽命
◇ 若用戶工況與造型手冊有異，望來電與本廠技術(shù)開發(fā)部，協(xié)商解決。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
