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石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

　　易燃性物質(zhì)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(tài)，為不發(fā)生爆炸，應(yīng)采用非活性氣體密封法。氮封裝置主要用于儲(chǔ)罐頂部，來維持儲(chǔ)罐的微正壓，隔離物料與外界的接觸，減少物料的揮發(fā)和浪費(fèi)，保護(hù)儲(chǔ)罐安全。氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源。自動(dòng)控制閥門介質(zhì)流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。現(xiàn)已廣泛用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。

其他材質(zhì)如玻璃鋼、塑料等由于防火、抗壓等因素，不予考慮。儲(chǔ)罐按結(jié)構(gòu)形式分為：球罐、臥罐、拱頂罐、外浮頂罐及內(nèi)浮頂罐。 自力式氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源，引入壓力閥的指揮器以控制壓力閥芯位置，改變流經(jīng)閥門介質(zhì)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(diào)節(jié)從0.5至1000Kpa,工作溫度0～100℃；法蘭標(biāo)準(zhǔn)按GB9113-88，凸面法蘭。結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度按 GB12221-89標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品公稱壓力等級(jí)有PN1.6、4.0（MPa）；口徑范圍DN20～100；流量特性為快開。 

石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范儲(chǔ)罐設(shè)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(zhì)。

2.減少物料的小呼吸損耗，特別是在夏季，物料更容易揮發(fā)，氮封閥可以控制儲(chǔ)罐在一定的壓力范圍之內(nèi)，當(dāng)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，可以通過補(bǔ)充氮?dú)庋a(bǔ)償液面上的靜壓力，從而在一定程度上減少了物料的揮發(fā)。

3.減少靜電量，當(dāng)儲(chǔ)罐收發(fā)貨品時(shí)，氣相空間氣體流動(dòng)加劇，單一氣體之間摩擦產(chǎn)生的靜電量較少，可以降低靜電帶來的負(fù)面影響。

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

例如：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)，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮?dú)猓ＷC儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。

石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范特點(diǎn)

1、氮封裝置的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行；

2、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達(dá)132倍，壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。

3、調(diào)整：

（1）供氮壓力調(diào)整：在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮（拉伸）量來達(dá)到；

（2）泄氮壓力調(diào)整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調(diào)整座3，改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）；

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

石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

　　壓力設(shè)定在指揮器上通過調(diào)節(jié)彈簧實(shí)現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時(shí)，可運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小。減壓比≤4000：1，控制精度高；動(dòng)作靈敏，密封性好 ;防止儲(chǔ)罐等容器出現(xiàn)過壓或負(fù)壓的方法是在容器頂部設(shè)置開口。在這種情況下，在向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí)，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。此類系統(tǒng)還可因溫度波動(dòng)而使容器出現(xiàn)“透氣"現(xiàn)象，這通常會(huì)導(dǎo)致體積發(fā)生巨大變化。

　　然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體/空氣會(huì)在產(chǎn)品上方形成。此外，還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲(chǔ)罐密封。然而，需要將儲(chǔ)罐存放在常壓條件下，從而避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲(chǔ)罐尤其無法承受低壓。

　　氮封系統(tǒng)可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性空氣保護(hù)與常壓控制之下。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入氮?dú)猓@是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮?dú)猓虼瞬僮鞒杀竞芨摺?/p>

　　較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來說，此類氮封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：

　　•一只在任何時(shí)候需要時(shí)允許惰性氣體進(jìn)入儲(chǔ)罐的氮封閥或調(diào)節(jié)器；

　　•一只允許頂部空間氣體流出儲(chǔ)罐的泄氮閥、通風(fēng)裝置閥或蒸氣回收閥。

　　•一只用于防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)爆，這種風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著儲(chǔ)罐尺寸的增大而提高）

　　•連接管與惰性氣體氣源

　　在該應(yīng)用當(dāng)中，通氣閥會(huì)在頂部空間體積變小時(shí)打開，從而將頂部空間氣體排出儲(chǔ)罐。當(dāng)將產(chǎn)品泵抽出儲(chǔ)罐或者溫度下降時(shí)，覆蓋調(diào)節(jié)器將會(huì)打開，并向儲(chǔ)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(huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲(chǔ)罐需要連續(xù)通氣。

　　一般地，在各罐區(qū)內(nèi)，還會(huì)根據(jù)儲(chǔ)罐的類型、介質(zhì)的物性及壓力等級(jí)、防爆、防火要求等進(jìn)一步劃分，將罐區(qū)分成不同的罐組。廣泛應(yīng)用各種工業(yè)設(shè)備中用于氣體減壓穩(wěn)壓的自動(dòng)控制，特別適用于儲(chǔ)罐的氮封系統(tǒng)截止閥作為附件，閥門在工作前關(guān)閉此截止閥，以防止超設(shè)定壓力和雜質(zhì)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的膜片和密封件，及超設(shè)定壓力而產(chǎn)生閥門整體打壞現(xiàn)象。高壓型氣密封組件（氮封閥），使用的目地：在流體工業(yè)中，儲(chǔ)罐一般按用途或壓力等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的集中布置，該儲(chǔ)罐集中的區(qū)域被稱為罐區(qū)。那么，罐區(qū)是如何分類和安全運(yùn)行的呢？

一、石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范如何進(jìn)行分類

　　分類標(biāo)準(zhǔn)不同，罐區(qū)的分類也不一樣。罐區(qū)的分類較為常見的有：

　　1、按介質(zhì)和壓力等級(jí)劃分，可分為常壓罐區(qū)、球罐區(qū)、酸堿罐區(qū)及深冷罐區(qū)。

　　2、按用途劃分，可分為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)及成（產(chǎn)）品罐區(qū)。

　　這些罐區(qū)雖然分類標(biāo)準(zhǔn)有異，但在設(shè)計(jì)時(shí)，通常要遵循以下國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：

SH3136《液化烴球形儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)規(guī)范》

SH/T3014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)泵區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》

SH/T3007《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

GB/T20368《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲(chǔ)存和裝運(yùn)》

GB50493-2009《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　一般地，在各罐區(qū)內(nèi)，還會(huì)根據(jù)儲(chǔ)罐的類型、介質(zhì)的物性及壓力等級(jí)、防爆、防火要求等進(jìn)一步劃分，將罐區(qū)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(zhì)變質(zhì)、劣化：在一接觸空氣等就發(fā)生變質(zhì)、劣化的食品、藥品、石油制品等的貯槽內(nèi)，將物質(zhì)與生活性氣體隔絕。

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

　　貯存半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及醫(yī)藥品生產(chǎn)不可欠缺的超純水，純水、化學(xué)制品、藥品石油制品、食品（農(nóng)作物、葡萄酒、日本清酒、果汁）等狀態(tài)或粉狀物質(zhì)時(shí)，為防止這些物質(zhì)一接觸空氣就發(fā)生變質(zhì)，應(yīng)給貯藏箱內(nèi)注入非活性氣體（一般為氮?dú)猓！≡O(shè)計(jì)或維護(hù)不當(dāng)?shù)牡庀到y(tǒng)有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。如果說所有的氮封系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的泄漏則并不言過。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，帶有活動(dòng)組件、包裝與密封件的閥門容易發(fā)生故障。出現(xiàn)故障的壓力變送器會(huì)記錄錯(cuò)誤的頂部空間壓力，從而導(dǎo)致氮?dú)庀倪^高。當(dāng)?shù)忾y無法充分打開時(shí)，氮?dú)獾牧魅肓繉?huì)變得過低，從而導(dǎo)致頂部空間壓力下降，進(jìn)而造成儲(chǔ)罐內(nèi)爆或者空氣泄漏至儲(chǔ)罐當(dāng)中。如前所述，這些情況會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品的不同，還會(huì)大大提高發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。