大型甲醇儲罐氮封裝置設計方案氮封系統是將氮氣作為保護氣體充入液體容器頂部的保持壓力恒定的保護系統,隔絕儲罐內的介質與外界空氣接觸,防止所儲存的物料揮發、被氧化或者吸水變性等,同時也起到保護容器安全的作用。其主要應用于化工、環保、石油、水處理、醫藥等行業,需要采用常壓儲罐儲存的原料種類繁多,如通常工藝生產需要存放的各種油品、石化原料、化工產品等。目前,針對大型甲B、乙A類液體的儲罐,為避免物料揮發可能產生的易燃爆炸危險性氣體在儲罐頂部聚集,或者為避免這些物料與空氣中的氧氣接觸而發生氧化變性,常采用氮氣在儲罐頂部充滿整個空間,使物料與外界隔絕以起到保護作用。 氮封裝置是我廠自主研發的一套微壓力控制系統，主要用于保持容器頂部保護氣（一般為氮氣）的壓力恒定，以避免容器內物料與空氣直接接觸，防止物料揮發、被氧化，以及容器的安全。特別適用于各類大型的氣封保護系統。
氮封閥的作用就是要當儲罐液面下降壓力降低時.向罐內補充氮氣.當儲罐液面上升壓力增加時.停止補充氮氣.同時被壓縮的氮氣從呼吸閥適量排出.從而始終保持罐內的氮氣壓力微量正壓(壓力一般在~Pa之間).只有這樣才能做到既隔絕空氣.又保證儲罐不變形. 
大型甲醇防腐儲罐儲存介質為100%純度的CH3OH，常溫下密度為0.792g/cm3，無色、透明、高度揮發、易燃液體，略有酒精氣味，沸點64.5℃，閃點12.22℃，甲醇的粘度0.65mm2/s(20℃)，并隨溫度升高而降低，有較強的流動性。能與水、乙醇和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易著火，遇明火會爆炸，為甲B類的火災危險性的可燃液體，非沸溢性液體。
| 序號 | 名稱 | 規格 | 材質 | 數量 | 單位 | 單價（元） | 總價（元） | 推薦廠家 | 備注 | | 一 | 主要設備 | | 1 | 供氮閥 | 帶指揮器自力式壓力調節閥，DN25，PN16 | 304 | 8 | 套 | | | | 儲罐氮封入口 | | 2 | 帶指揮器自力式壓力調節閥，DN50，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 儲罐氮封入口 | | 3 | 帶指揮器自力式壓力調節閥，DN80，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 儲罐氮封入口 | | 4 | 泄氮閥 | 自力式微壓調節閥，DN50，PN16 | 304 | 8 | 套 | | | | 儲罐氮封出口 | | 5 | 自力式微壓調節閥，DN80，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 儲罐氮封出口 | | 6 | 自力式微壓調節閥，DN200，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 儲罐氮封出口 | | 7 | 阻火式呼吸閥 | DN100、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 8 | 套 | | | | 每臺儲罐 | | 8 | DN150、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 每臺儲罐 | | 9 | DN200、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 4 | 套 | | | | 每臺儲罐 | | 10 | 阻火器 | DN25、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 8 | 個 | | | | 氮封進出口 | | 11 | DN50、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 8 | 個 | | | | 氮封進出口 | | 12 | DN80、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 8 | 個 | | | | 氮封進出口 | | 13 | DN200、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 4 | 個 | | | | 氮封出口及燃燒管 | | 14 | DN300、工作穩定80℃，PN16 | 304 | 4 | 個 | | | | 噴淋塔、活性炭 | | 15 | 氮封切斷閥組 | 防爆氣動開關、DN300、PN16、含配件 | 304 | 2 | 套 | | | | 噴淋塔 | | 16 | 排氣切斷閥 | 防爆氣動開關、DN200、PN16、含配件 | 304 | 2 | 套 | | | | 燃燒管 | | 17 | 風量調節閥 | DN50、PN16 | 304 | 8 | 臺 | | | | 氮封出口 | | 18 | DN80、PN16 | 304 | 4 | 臺 | | | | 氮封出口 | | 19 | DN200、PN16 | 304 | 6 | 臺 | | | | 氮封出口及燃燒管 | | 20 | DN300、PN16 | 304 | 4 | 臺 | | | | 噴淋塔、活性炭 | | 21 | 洗滌塔 | DN1600，H=12000mm，孔板波紋填料304，除霧效率80%以上 | 304 | 2 | 臺 | | | | 定制加工 | | 22 | 噴灑泵 | Q=40m3/h，H=30m，N=11kW，防爆電機，帶遠傳啟停，臥式離心泵 | 304 | 2 | 臺 | | | | | | 23 | 活性炭設備 | 活性炭吸附裝置 | 304 | 2 | 臺 | | | | 定制加工 | | 24 | 調節閥組 | 管徑DN50，DN50閥門3臺，PN16 | 304 | 2 | 套 | | | | | | 25 | 引風機 | 5000m3/h，2500Pa，葉輪、電機防爆，外殼304，變頻風機 | 304 | 4 | 臺 | | | | | | 26 | ji | 304 | 2 | 臺 | | | | | | 27 | 控制柜 | 就地防爆控制柜、施耐德元器件、防腐 | 碳鋼 | 6 | 臺 | | | | 定制加工 | | 28 | 收集罩 | 接入燃燒爐廢氣收集罩 | 304 | 2 | 套 | | | | 定制加工 | | 29 | 煙囪 | DN300、鋼構支架、高15米 | 國標 | 4 | 臺 | | | | 定制加工 | | 二 | 管材及施工 | | 30 | 管道 | DN25、δ=1.6mm、PN16 | 304 | 1300 | 米 | | | | | | 31 | DN50、δ=1.6mm、PN16 | 304 | 1960 | | | | | 32 | DN80、δ=2.0mm、PN16 | 304 | 3240 | | | | | 33 | DN200、δ=3.0mm、PN16 | 304 | 1880 | | | | | 34 | DN300、δ=4.0mm、PN16 | 304 | 480 | | | | | | 35 | 彎頭 | DN25 | 304 | 217 | 個 | | | | | | 36 | DN50 | 304 | 327 | | | | | 37 | DN80 | 304 | 540 | | | | | 38 | DN200 | 304 | 313 | | | | | 39 | DN300 | 304 | 80 | | | | | 40 | 法蘭 | DN25 | 304 | 650 | 個 | | | | | | 41 | DN50 | 304 | 980 | | | | | 42 | DN80 | 304 | 1620 | | | | | 43 | DN200 | 304 | 940 | | | | | 44 | DN300 | 304 | 240 | | | | | 45 | 金屬纏繞墊片 | DN25 | 四氟 | 650 | 個 | | | | 防腐耐高溫 | | 46 | DN50 | 四氟 | 980 | | | | | 47 | DN80 | 四氟 | 1620 | | | | | 48 | DN200 | 四氟 | 940 | | | | | 49 | DN300 | 四氟 | 240 | | | | | 50 | 防腐保溫 | DN25 | 304 | 1300 | 米 | | | | 厚度50mm，配套t=0.5mm，保溫鋁皮 | | 51 | DN50 | 304 | 1960 | | | | | 52 | DN80 | 304 | 3240 | | | | | 53 | DN200 | 304 | 1880 | | | | | 54 | DN300 | 304 | 480 | | | | | 四 | 電儀 | | 55 | 壓力變送器 | 防爆（壓力范圍） | | 32 | 個 | | | | | | 56 | 液位計 | 流量范圍 | | 8 | 個 | | | | | | 57 | 壓力表 | 耐震耐腐蝕膜盒壓力表Y-100，0-1.0MPa | | 38 | 個 | | | | | | 58 | 電纜 | 規格 | 國標 | 12000 | 米 | | | | | | 59 | 管材 | 鍍鋅管Φ/33.5mm | Q235B | 12000 | 米 | | | | |
大型甲醇防腐儲罐安全措施設計
1、甲醇內浮頂儲罐設夏季水噴淋系統，配氮封設施，比采用拱頂罐減少物料損失約95%，中國石化總公司將內浮頂罐列為環保、清潔生產設備。另外，由于噴淋水屬間接冷卻水，受污染少，可循環使用，不會帶來新的環境問題。
2、甲醇儲罐連接管線發生泄露后果預測：在不利氣象條件下甲醇濃度達到低致死濃度86000mg/m3和短時間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是23m和2.2km，在典型條件下達到低致死濃度86000mg/m3和短時間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是20m和1.8km甲醇泄露后的影響區域比較大，需要采取有效的控制和管理措施避免甲醇的泄露。另外還需要制定合理的應急預案來確保一旦甲醇泄露后的應對措施。正常工況，少量的甲醇蒸汽排入全廠火炬系統燒掉。 3、用內浮頂加氮封比較好，安全且環保，需要注意的是氮封壓力的控制要可靠，必要時罐頂可設壓控的通大氣的快開閥，以保證罐內氮氣壓力超高時的壓力卸放，以策設備安全。退而求其次，也可以采用拱頂加氮封的形式。
4、如果大型甲醇防腐儲罐儲存的僅是可燃液體的話，按道理來講，選用浮頂罐本身就是為減少儲罐火災幾率和火災危險程度而考慮的，因為一旦起火，也只在浮頂與罐壁間的密封裝置處燃燒，火勢不大，易于撲滅，且大大減低油氣損耗和對大氣的污染。但甲醇是劇毒、高易燃性(閃點低，只有12.22°C)、極易揮發、易爆的危險品，所以才考慮加氮封，但費用較高，另外，甲醇具有較強的揮發性，溫度愈高，揮發性愈強，故設一個夏季水噴淋冷卻設施，以減少物料損失，并保證安全。在易泄漏的部位設置固定式可燃氣體檢測報警器,以隨時監測泄漏情況。另外，為了防雷防靜電，采取甲醇罐區內的管道、儲罐上的導電不連續處采用金屬導體跨接，并進行靜電接地處理，還有控制物料流速、控制進料方式、防止水等雜質混入甲醇物料等。 當氮封閥關閉時.主閥的活塞是在一個密封室內.當儲罐壓力等于或大于設定的壓力時.膜片就被向上頂起.氣導閥在彈簧的作用下向上移動.把氣導閥上的密封圈緊緊壓在閥座上.關閉了控制氣的進口.同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力.此壓力通過內部通道.從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室.主閥的活塞就處于氮氣總管壓力的作用.由于主閥閥芯上.下所受氣體壓力平衡.所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關死. 
大型甲醇儲罐氮封裝置設計方案
氮封閥打開時.當儲罐壓力稍微低于設定壓力時.膜片因為感應壓力下降而向下移動.推動氣導閥打開.氮氣經過孔板.氣導閥的出口進入儲罐.使儲罐內的壓力增加.同時氣導閥的特殊閥芯室的壓力下降.氮氣通過內部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室.由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積.并有彈簧的彈力和主閥的重量.所以當儲罐壓力稍微低于設定點時.特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小.主閥仍然保持關閉.氮氣只從氣導閥進入儲.
甲醇腐蝕與甲醇純度和溫度有關，根據GB338-1992工業精甲醇一級品的規定，其雜質總量不超過0.15%，如果是精醇，在100℃以下可以使用碳鋼設備;如果是粗醇，主要雜質是水，其它雜質為二甲醚、低級醇、酯、酮、烷烴、甲酸、甲酸甲酯和醛等，國內生產的粗甲醇中醇含量為78%-96%，水分含量相差近20%，溫度越高對設備腐蝕越嚴重
甲醇的吸水性使之在貯存過程中含有少量水分，同時受到空氣的氧化或細菌發酵也會產生少量的有機酸，也會使甲醇在貯存過程中腐蝕性會逐漸增大，影響甲醇的顏色及品質等。無水的甲醇在周圍環境溫度下對大多數金屬都無腐蝕作用，但鉛、鎳、銅鎳合金、鑄鐵和高硅鑄鐵除外。銅(或銅合金)、鋅(包括鍍鋅鋼)或鋁的外層都不適合用來貯藏。這些材料可能會被甲醇慢慢地腐蝕。
目前部分工廠已建甲醇儲罐型式內浮頂+氮封，不知道這樣做的目的是什么？ 
1、考慮安全性-甲醇毒性
認為揮發出的蒸汽污染操作環境？浮頂的密封效果應該有保障性，只是在使用時間長之后，可能密封效果減弱，這時候維修一下就可以了啊。 2、考慮安全性-火災爆炸
認為揮發的甲醇蒸汽在浮盤至拱頂空間內累積，形成爆炸性混合物，有可能引發火災？不知道這個可能性有多大？
在浮盤經常上下活動的時候這個可能性應該比較小，但是如果浮盤經常處于近似靜止的情況呢？ 3、考慮經濟性
應該沒有經濟性可言。
當儲罐出液閥開啟.用戶放料時.液面下降.氣相部分容積增大.罐內壓力降低.供氮裝置開啟.向儲罐注入氮氣.使罐內壓力上升.當罐內壓力上升至供氮裝置自動關閉. 
大型甲醇儲罐氮封裝置設計方案甲醇儲罐壓力氮封閥特點:
氮封裝置的供(泄)氮壓力設定方便.可在連續生產的條件下進行.在設定壓力范圍內.如從mm H
需調整到mm H .可通過調節供氮閥頂部的調節螺絲.改變彈簧的力.即可達到需要新設定的工藝值.泄氮閥的調整也是同理.
呼吸閥設定值調整:在上述設定值調整好后.為避免呼吸閥啟閉頻繁.呼吸閥的設定值應大于泄壓設定置.
◇ 無需外加能源.能在無電.無氣的場合工作.既方便.又節約能源.降低成本;
◇ 氮封裝置供氮.泄氮壓力設定方便.可在連續生產的條件下進行;
◇ 壓力檢測膜片有效面積大.設定彈簧剛度小.動作靈敏.裝置工作平穩;
◇ 采用無填料設計.閥桿所受摩擦力小.反應迅速.控制精度高;
◇ 供氮裝置采用指揮器操作.減壓比可達:,減壓效果好.控制精度高;
◇ 為確保儲罐的安全.需在罐頂設置呼吸閥;
◇ 呼吸閥僅起安全作用.避免了常規氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷.
大型甲醇儲罐氮封裝置設計方案供氮裝置工作原理:
供氮裝置結構如下圖所示.將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構().介質在檢測元件上產生一個作用力與彈簧.預緊力相平衡.當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時.平衡被破壞.使指揮器閥芯打開.從而使閥前氣體經減壓閥.節流閥.進入主閥執行機構上.下膜室.打主開閥閥芯.向罐內充注氮氣;當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點時.由于預設彈簧力.關閉指揮器閥芯又由于主閥執行機構中彈簧作用.關閉主閥.停止供氮.
通過對甲醇罐區工藝裝置及運行過程風險分析，得出目前甲醇儲罐氣相空間存在爆炸性混合氣體原因，從而可知甲醇罐區存在重大安全隱患，必須立即整改，進而通過增加氮封裝置，并對氮封裝置結構及工作過程進行系統分析，總結分析出該裝置安全*特性以及氮封裝置投運后對提高甲醇罐區安全運行并有效降低事故風險等級提供有力保障。介紹了化工標準和美國石油協會(API)標準關于常壓儲罐氮封系統的工藝設計,通過對氮氣消耗量計算原理、系統連鎖控制要求以及儲罐安全附件設置要求進行對比分析,發現兩者的異同點。結合內蒙古某地甲醇儲罐工程實例,通過兩種標準對氮封系統的供氣量進行計算,并對結果進行了分析討論,指出了適用于國內的較為準確的設計方法,為其他工程類似的設計提供理論計算依據。 |
