石油化工儲罐氮封閥

                       上海申弘閥門有限公司

之前介紹萬溯化學擴建自立式減壓閥，現在介紹石油化工儲罐氮封閥基本原理
      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。儲罐氮封系統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。  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。闡述合理設定氮封系統中各閥(氮封閥、泄氮閥、呼吸閥)的壓力，可避免氮封失效。泄氮閥和氮封閥分別起“呼”、“吸”作用，呼吸閥僅起安全保護作用。分別從氮封系統適用工況、設計原則、供氣量計算、注意事項等方面進行了詳細闡述，通過對氮封系統的合理設計，可規避安全風險、降低事故概率。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。
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；  
在煉油或石油化工廠中，存放著各種油品或石化產品。儲罐大都建造在室外，為使這些油品或產品不與空氣中的氧氣接觸，常采用罐頂充氮氣法，使之與外界隔絕。
                                    
  氮封裝置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400~1000Pa之間）。只有這樣才能做到既隔絕空氣，又保證儲罐不變形。并不是所有的甲B類的都需設備氮封，氮封較為安全，可以避免揮發，對于容積較大的貯罐應設置氮封，但對于容積較小的貯槽，則一般無需搞得如此復雜，工業生產中一般對于小型貯槽采用放空管接尾冷器，再經阻火器排空。據我所知，氮封有三點作用：一是降低罐內油氣分壓，減少油氣揮發；二是保持罐內一定壓力，防止泵抽空和罐變形；三是與空氣隔絕，防止油品氧化。所以需不需要氮封，得看介質。
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。
一個呼吸閥，B 就不去研究了，V就是閥。因為怕空氣進入罐內（例如下午晚上氣溫降低的過程中、下雨溫度驟降時，罐液面下降時），為了隔離空氣，所以加了個補氣的一個氮封。

石油化工儲罐氮封閥的這三個閥：
1、左數*個和第三個：*個是個閘閥，是用于開關或叫切斷的，通常會叫做*道補壓閥；第三個通常叫做第二道補壓閥，這個符號明確地說就是個“截止閥”，是用于調整氮氣流量的，截止閥調整流量的性能比較好。
2、正常情況下這兩個閥都是開著的，*道閥全開，至少*；第二道閥是*的，是根據罐內壓力情況，或者是根據BV的出氣量來調整的，保證是連續出氣的。
3、第二個是放空閥，閥門底下那個是管帽，正常這個閥是不開的，管帽也在那堵著，開了閥也不通。什么時候開？就是你不允許氮氣進入設備時（比如不需要氮氣補壓了、檢修人員要進入罐內了），為了防止*道閥門關閉不嚴氮氣串入罐內，就要關閉其前后兩道閥，打開這個放空（卸掉管帽）。這樣的話，如果*道閥關不嚴，漏過來的氮氣也會從這里直接進入大氣中，而不會進入罐內（后面的第二道閥也關著那，即便它也關不嚴，但不嚴常常是與壓力有關的，放空開了，其輕微的不嚴，氮氣也不會進入罐內）。

產品特點：

1、壓力設定在指揮器上實現，因而方便、快捷、省力省時可運行狀態下連續設定。
2、控制度比ZZY型自力式高1倍左右，故適合在控制精度高的場合使用。
3、對同一臺閥而言，調節范圍比ZZY型自力式廣。
4、反應特別靈敏，極小的壓力（如50mm水柱的壓力）或極小的壓力變化都可以感測出來。
5、減壓比特別大，例如閥前0.8MPa，閥后50mmH2O，壓差比達1600。
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臺輕質油內浮頂儲罐組成的罐組為例，設計方案如下：
1.內浮頂儲罐改造
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置氮封后的需求。呼吸閥的數量及規格按照《石油化工儲運系統罐區設計規范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應考慮氮封閥不能關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）量油孔應加導向管，確保量油作業時不影響氮封壓力。
5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

儲罐在什么情況下需要選用氮封系統裝置:

1、儲存介質常溫(40℃)時的飽和蒸汽壓不小于88Kpa

2、儲存介質接觸空氣被氧化;

3、儲存介質接觸空氣發生聚合;

4、儲存介質為水溶性或與水混溶的并對其中水份有控制要求時

5、儲存介質為水溶性或與水混溶的，并對其中水份有控制要求時;

6、儲存介質毒性較大或易揮發;

7、儲存介質含硫，而儲罐材質為碳鋼，會有硫化亞鐵生成，為防止硫化亞鐵自燃;

8、儲存介質閃點低于60℃，易燃易爆。
2.工藝流程
1）在每臺儲罐上設置先導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；當氮封閥需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內補充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排（短時間連續補充氮氣）。
2）當氮封閥事故失靈不能及時關閉，造成罐內壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當氮封閥事故失靈不能及時開啟時，造成罐內壓力降低至-0.3Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內補充空氣，確保罐內壓力不低于儲罐的設計壓力低限（-0.5Kpa）。
3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0Kpa）。
4）當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置有氣相聯通管道，每臺儲罐出口均應設置阻火器，以防止事故擴大。
6）阻火器應選用安全性能滿足要求的產品，且阻力降不應大于0.3KPa。

儲罐檢修安全注意事項
    1.對儲存可燃氣體，易燃液體的儲罐，應配備必須的消防設備，嚴禁在罐內吸煙，明火照明、取暖，以及將其發火源帶入罐區內。
    2、對存儲易燃、易爆、有毒、腐蝕等介質的儲罐，應嚴格執行危險品管理的有關規定。
    3、儲罐檢驗和修理前必須切斷與儲罐有關的電氣設備的電源，必須辦理設備交接手續。
    4、儲罐內部介質排盡后，應關閉進出閥或加設盲板隔斷與其連接的管道和設備，并設有明顯的隔斷標志。
    5、對于盛裝易燃、腐蝕、有毒、或窒息性介質的儲罐，必須經過置換、中和、消毒、清洗等處理，并在處理后進行分析檢驗，分析結果應達到有關規范、標準的規定。具有易燃介質的嚴禁用空氣置換。
    6、罐內作業必須辦理罐內作業許可證。因故較長時間中斷繼續作業，應重新補辦罐內作業證。
    7、在進入罐內作業三十分鐘前要取樣分析，其氧含量在18-23%（體積比）之間。
    8、進入罐內清理有毒，有腐蝕殘留物時，要穿戴好個人防護用品。
    9、需要搭制的腳手架及升降裝置，必須牢固可靠，在作業中嚴禁內外拋擲材料工具，以保安全作業。
    10、罐內照明應使用電壓不超過24付防爆燈具。
    11、罐內需動火時，必須辦理動火證。
    12、罐內作業必須設監護人，并有可靠的聯絡措施。
    13、竣工時檢修人員和監護人員共同檢查罐內外，經確認無疑，監護人在罐內作業證上簽字后，方可封閉各人孔。
    14、試壓后放水時，必須連通大氣，以防抽真空。

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，導致罐內壓力過高或過低時，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定點略大于供氮閥的壓力設定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設備的使用壽命
◇ 若用戶工況與造型手冊有異，望來電與本廠技術開發部，協商解決。與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理