精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例

氮封或其他惰性氣體保護系統可有效防止儲罐發(fā)生火災爆炸事故。從近幾年對各類(lèi)企業(yè)隱患排查的情況來(lái)看，部分企業(yè)尤其是精細化工企業(yè)在儲罐氮封系統設置和管理上存在一些問(wèn)題。 自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，自力式氮封閥是一種無(wú)須外來(lái)能源，以彈簧為動(dòng)力核心利用被調介質(zhì)自身的壓力來(lái)控制閥芯位置變化，達到自動(dòng)調節和穩定壓力的目的，以保護罐內物料不被氮化及儲罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV自力式微壓調節閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例工作原理

       儲罐內壓力升高至設定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開(kāi)啟，將罐內多余壓力泄放。微壓調節閥在儲罐內壓力降低時(shí)，開(kāi)啟閥門(mén)，向罐內充注氮氣。因微壓調節閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現場(chǎng)壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調節閥將壓力調節閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱(chēng)壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例性能特點(diǎn)

1、無(wú)需外加能源，能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)合工作，既方便又節約能源，降低成本。

2、氮封裝置供氮，泄氮壓力設定方便，可在連續經(jīng)營(yíng)的條件下進(jìn)行。

3、壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動(dòng)作靈敏、裝置工作平衡。

4、采用無(wú)填料設計，閥桿所受磨擦力小、反應迅速、控制精度高。

5、供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好、控制精度高。

6、氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達高；

7、調節調壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。

一、精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例儲罐氮封系統存在的常見(jiàn)問(wèn)題

1 應采用氮封的儲罐未設置氮封系統。

2 后期增加的氮封系統未經(jīng)正規設計，系統不能正常使用。

3 氮封系統壓力得不到有效管控。如進(jìn)儲罐前的氮氣管線(xiàn)未設置自力式調節閥、無(wú)壓力表或壓力表選型過(guò)大，僅靠手動(dòng)閥門(mén)控制進(jìn)氣量，無(wú)法監控氮封壓力；氮封氣源未采用壓力分程控制，或自力式調節閥選型不合理，造成氮封壓力過(guò)高、過(guò)低，氮封系統不能正常使用；氮氣管線(xiàn)或儲罐上未設置壓力遠傳、報警，壓力得不到有效控制。

4 氮氣管線(xiàn)上的安全設施不足，如氮氣管線(xiàn)上未設置止回閥。

5 儲罐頂部未設置緊急泄放人孔(或緊急泄放閥)等保護措施。

6 因氮封壓力不穩定或為了節約成本，將氮氣管線(xiàn)閥門(mén)關(guān)閉，氮封系統未投用等。

二、精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例哪些儲罐需要設置氮氣保護系統

對于氮封系統的設置，我們來(lái)看看國家標準到底是如何要求的？

國家標準《石油化工企業(yè)設計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）、《精細化工企業(yè)工程設計防火標準》（GB 51283-2020）、《石油庫設計規范 》（GB 50074-2014）均對儲罐氮封系統的設置有明確要求。

《石油化工企業(yè)設計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）規定，當單罐容積小于或等于5000m3的內浮頂儲罐采用易熔材料制作的浮盤(pán)時(shí)，應設置氮氣保護等安全措施；儲存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂罐應設置氮氣保護。

《精細化工企業(yè)工程設計防火標準》（GB 51283-2020）規定，當采用固定頂罐或低壓罐（單罐容積不小于100m3）儲存甲B、乙A類(lèi)液體時(shí)，應采用氮氣或惰性氣體密封措施。如常見(jiàn)的甲醇、甲苯等甲B類(lèi)物質(zhì)；再如可燃液體二硫化碳，自燃點(diǎn)、沸點(diǎn)及閃點(diǎn)均較低，具有的揮發(fā)性、易燃性和爆炸性，采用固定頂罐水封加氮封儲存比采用單純的內浮頂罐儲存更安全可靠。

《石油庫設計規范 》（GB 50074-2014）規定，當選用內浮頂儲罐、固定頂儲罐儲存沸點(diǎn)低于45℃或在37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類(lèi)液體時(shí)，應設置氮氣密封保護系統。當采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不大于100m3的臥式儲罐儲存沸點(diǎn)不低于45℃或在37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類(lèi)液體化工品和輕石腦油時(shí)，應設置氮氣密封保護系統。儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類(lèi)液體儲罐應設置氮封保護系統。有些甲B、乙A類(lèi)液體化工品有防聚合等特殊儲存需要，不適宜采用內浮頂儲罐，可選用固定頂儲罐、低壓儲罐和容量小于或等于50m3的臥式儲罐，但應采取氮封等安全保護措施，典型的易自聚不穩定的丁二烯、苯乙烯儲罐，應設置氮封系統，防止空氣進(jìn)入儲罐。

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例主要技術(shù)參數

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例主要外形尺寸

三、精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例如何設置氮封系統

采用氮封的儲罐，一般為常壓罐或低壓罐，因此，防止儲罐氮氣超壓是一個(gè)重要問(wèn)題。在化工標準《氣封的設置》（HG/T 20570.16-1995）中，給出了氮氣供氣量的計算方式，“儲罐氣封裝置的供氣量應大于或等于由于泵抽出儲罐內儲存的液體所需的補充氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生的儲罐內氣體冷凝和收縮所需補充的氣量之和"。規范中計算的補氣量只是一個(gè)經(jīng)驗值，工作中還需結合實(shí)際，計算出更符合需求的數值，以此來(lái)確定氮氣管線(xiàn)管徑和氮封閥型號。建議專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量不足的企業(yè)，委托設計單位計算合理的補氣量，既能保證氮封要求也不會(huì )造成浪費。

《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007-2014）規定，采用氮氣保護的儲罐，其操作壓力宜為0.2Kpa～0.5Kpa；其他設置有呼吸閥的儲罐，其操作壓力宜為1Kpa～1.5KPa。為防止儲罐超壓，除計算符合實(shí)際的補氣量外，還應采取其他措施。

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例安裝與維護：

1、閥門(mén)安裝：

（1）安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規格是否吻合，檢查整機零件是否缺損與松動(dòng)。

（2）在安裝前，對管道應進(jìn)行清洗，閥門(mén)入口處要有足夠的直管段，并配有過(guò)濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。

（3）閥門(mén)安裝前，應先*清洗管道。

（4）安裝場(chǎng)地應考慮到人員設備的安全，既便于操作，又有利于拆裝與維護。

（5）閥門(mén)應正立垂直安裝在水平管道上，不得已時(shí)可傾斜安裝，盡量避免水平安裝，閥自重量較大或有振動(dòng)的場(chǎng)合，要用支撐架。

（6）介質(zhì)流動(dòng)方向應與閥體上的箭頭指向一致。氣源應干燥、無(wú)油。閥門(mén)應在環(huán)境溫度-20~55℃場(chǎng)所使用。

2、精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例安裝維護閥門(mén)維護：

（1）清洗閥門(mén)：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，再選用相應的清洗辦法。

（2）閥門(mén)的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時(shí)應使用專(zhuān)用工具。

（3）閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進(jìn)行，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)行研磨。

（4）閥桿：表面損壞，只能換新。

（5）推桿、導向與密封表面的損壞：對反作用執行機構必須換新，而對正作用執行機構，可用適當的修理后使用。

（6）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。

（7）易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時(shí)，全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預示將來(lái)可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據檢查結果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。

（8） 閥門(mén)組裝要注意對中，螺栓要在對角線(xiàn)上擰緊，滑動(dòng)部分要加潤滑油。組裝后應按產(chǎn)品出廠(chǎng)測試項目與方法調試，并在這期間，可準確地調整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。

精細化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應用案例安裝維護安裝

然而此方法并不適用于所有氮封閥產(chǎn)品。進(jìn)入儲罐內的空氣可能會(huì )污染產(chǎn)品，尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會(huì )在產(chǎn)品上方形成。此外，還有可能發(fā)生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時(shí)出現過(guò)壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現真空。大型儲罐尤其無(wú)法承受罐內的低壓狀況。