儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 化工儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng) 石油儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)裝置（供氮閥泄氮閥呼吸閥）設(shè)計(jì)方案 油品 氮封閥門(mén)
  
一、之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹基本原理 
      在儲(chǔ)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(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa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?.5~0.6MPa。儲(chǔ)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(wú)需外加驅(qū)動(dòng)能源，倚靠被測(cè)介質(zhì)自身的能量，按設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的裝置。它集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)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(jiàn)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(chǔ)罐氮封閥時(shí)，由于動(dòng)作由啟動(dòng)膜片控制，閥前后壓差較大，造成精度不準(zhǔn)，控制不良，是實(shí)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(chǔ)罐氮封閥屬于帶指揮器操作式自力式閥。在儲(chǔ)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(tái)輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐組成的罐組為例，設(shè)計(jì)方案如下： 

a）內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐改造 
1）在儲(chǔ)罐罐頂透光孔法蘭蓋處增加開(kāi)口，用于安裝氧氣濃度檢測(cè)器； 
2）封堵儲(chǔ)罐罐壁的通氣口，同時(shí)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(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3007-2007確定。 

3）在儲(chǔ)罐罐頂增加氮?dú)饨尤肟冢?nbsp;

4）在儲(chǔ)罐罐頂增加氣相聯(lián)通管接口。（同一種油品的多個(gè)儲(chǔ)罐在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常是有的儲(chǔ)罐在進(jìn)行收油作業(yè)，有的儲(chǔ)罐同時(shí)在進(jìn)行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮?dú)庥昧?，我們建議在同種油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置氣相聯(lián)通管道，通過(guò)這種方法，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)行過(guò)程中的儲(chǔ)罐進(jìn)氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮?dú)庥昧?，同時(shí)還可以減少儲(chǔ)罐在收油作業(yè)時(shí)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(diǎn)
·無(wú)需停止生產(chǎn)即可進(jìn)行設(shè)定值的調(diào)整；
·無(wú)填料，閥桿上、下活動(dòng)時(shí)不存在磨擦，上密封可靠；
·執(zhí)行機(jī)構(gòu)敏感元件極為靈敏，極微小的壓力變化會(huì)被感測(cè)出來(lái)；
·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(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥以4臺(tái)輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐組成的罐組為例，設(shè)計(jì)方案如下：

1.內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐改造 
1）封堵儲(chǔ)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(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。

2.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1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa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)猓瑝毫Ω哂?.5KPa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排（短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)猓?/p>

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)1.5Kpa時(shí)，通過(guò)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-0.3Kpa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（-0.5Kpa）。 
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，氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50，氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。 
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。  

b.工藝敘述 
1）在儲(chǔ)罐內(nèi)安裝氧氣檢測(cè)器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間氧氣的濃度，同時(shí)將高濃度報(bào)警與氮?dú)夤艿揽刂崎y門(mén)連鎖，當(dāng)氧氣濃度達(dá)到高濃度值時(shí)報(bào)警，連鎖打開(kāi)氮?dú)忾y門(mén)，向儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?，直至檢測(cè)指標(biāo)達(dá)到設(shè)定要求時(shí)連鎖關(guān)閉氮?dú)忾y門(mén)。補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁靠刂剖褂孟蘖骺装?，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(shí)進(jìn)行的油品進(jìn)罐流量），且Q不應(yīng)小于100m3/h，氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50，氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。 
氧氣濃度監(jiān)測(cè)信號(hào)引入控制室，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?？刂剖以O(shè)氧氣濃度超標(biāo)報(bào)警儀。 
2）同一種油品的多個(gè)儲(chǔ)罐在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常是有的儲(chǔ)罐在進(jìn)行收油作業(yè)，有的儲(chǔ)罐同時(shí)在進(jìn)行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮?dú)庥昧?，我們建議在同種油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置氣相聯(lián)通管道，通過(guò)這種方法，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)行過(guò)程中的儲(chǔ)罐進(jìn)氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮?dú)庥昧?，同時(shí)還可以減少儲(chǔ)罐在收油作業(yè)時(shí)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(jiàn)附圖-1； 氧氣檢測(cè)器、切斷閥儀表規(guī)格書(shū)見(jiàn)附表。

c.儀表選型說(shuō)明 
1）氧氣氣體檢測(cè)器采用電化學(xué)探頭，其具有可靠性高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，檢測(cè)精度高及反映時(shí)間短等特點(diǎn)。 
2）切斷閥采用氣動(dòng)切斷球閥，其具有泄露等級(jí)高，切斷動(dòng)作快等特點(diǎn)。

3）氮?dú)庋a(bǔ)氣總管上配置渦街流量計(jì)進(jìn)行氮?dú)饬髁勘O(jiān)測(cè)，渦街流量計(jì)具有較好的性能價(jià)格比。

d.安裝布置方案 
1）氧氣濃度檢測(cè)器通過(guò)透光孔安裝在儲(chǔ)罐拱頂與內(nèi)浮盤(pán)之間，為保證既不影響儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤(pán)的正常升降，氧氣檢測(cè)器的安裝高度宜為儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤(pán)可能上升到的zui高位置之上300mm。

2）罐頂?shù)獨(dú)饨涌诘拈_(kāi)口方位宜位于罐頂中心部位，氮?dú)夤艿涝诠迌?nèi)部分采用橡膠軟管。為保證換氣效果良好，氮?dú)庀鹉z軟管出口宜接近浮盤(pán)?？稍诘?dú)庀鹉z軟管出口連接一個(gè)環(huán)形不銹鋼管，管壁水平方向上開(kāi)若干個(gè)通氣孔，用于向四周?chē)娚涞獨(dú)?。環(huán)形不銹鋼管應(yīng)固定安裝在浮盤(pán)上。 
3）儲(chǔ)罐之間設(shè)置DN150氣相聯(lián)通管道，每個(gè)儲(chǔ)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(chǔ)罐接口安裝，每個(gè)儲(chǔ)罐的氣相聯(lián)通管道均應(yīng)設(shè)置截?cái)嚅y。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(shí)，應(yīng)在管道的地點(diǎn)設(shè)置排凝管及閥門(mén)。 

4）在儲(chǔ)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(chǔ)罐容量（m3）        

呼吸閥個(gè)數(shù)×公稱(chēng)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(duì)罐組（4座5000m3內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐）進(jìn)行改造，需新增如下主材：

1）管道：～420米，～2.5噸。 
2）閥門(mén)：DN50，8個(gè)；DN100，1個(gè)；DN150，6個(gè)。 

3）管道阻火器：DN150，6個(gè)。 
4）帶阻火器的呼吸閥：DN250，8個(gè)。

5）氧氣氣體濃度檢測(cè)器：4個(gè)。 

6）氣動(dòng)切斷閥：DN50，4個(gè)。 

7）渦街流量計(jì)：DN80  

1個(gè)。 自力式微壓調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行器和指揮器組成，是一種無(wú)需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身壓力為動(dòng)力源，進(jìn)行自動(dòng)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(chǎng)合。
（B）控制閥后壓力
（K）控制閥前壓力

泄氮閥說(shuō)明： 
◇ 一般供氮?dú)鈮毫υ?×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(guò)高或過(guò)低時(shí)，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(jìn)液閥口徑一致

◇ 一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費(fèi)氮?dú)狻⒂绊懺O(shè)備的使用壽命 
◇ 若用戶(hù)工況與造型手冊(cè)有異，望來(lái)電與本廠技術(shù)開(kāi)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