一、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范總則?

一種儲罐油氣回收系統及氮封工藝，將儲罐組所有儲罐氣相連通，通過(guò)油氣支線(xiàn)和總線(xiàn)送至油氣回收裝置，在油氣總線(xiàn)上設置集中控制的補氮系統，代替現有技術(shù)在每個(gè)儲罐上設置氮封系統，通過(guò)補氮、油氣回收、超壓排放等安全措施，保障儲罐系統的安全，并降低氮氣消耗和氮封系統的投資。輕質(zhì)油品儲罐油品蒸發(fā)損耗機理,分析降低損耗措施,認為儲罐設置氮封系統是降低油品蒸發(fā)損耗*的重要措施.進(jìn)而重點(diǎn)詳細介紹了輕質(zhì)油品儲罐的氮封系統的三種設置方案,儲罐附件配置要求以及設置氮封系統的重要意義,在實(shí)際工程和項目中具有一定的指導和借鑒意義.]本實(shí)用新型屬于化工設備領(lǐng)域，特別是涉及一種液體有氮封要求的儲罐。

【儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范背景技術(shù)】

我國的石油化工企業(yè)較多，而且規模企業(yè)原材料及產(chǎn)品儲罐較多。由于現有工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展及社會(huì )環(huán)境的矛盾，人們對環(huán)境的要求越來(lái)越高，國家對相關(guān)的環(huán)境保護也越來(lái)越嚴格。因此，如何減少儲罐在進(jìn)出料的過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，防止和減輕對環(huán)境影響以及對人身體的影響。在這樣的狀況下，氮封裝置應運而生?，F有氮封裝置由儲罐、進(jìn)氮閥、泄氮閥及呼吸閥組成，但是對多個(gè)同樣物料的儲罐來(lái)說(shuō)，按照這種氮封裝置進(jìn)行，投資較大，而且今后檢維修工作量大。因此，采用適當的技術(shù)改進(jìn)氮封裝置，不僅減少投資，而且有利于今后的檢維修工作量，尤其各儲罐氣體平衡還可以節約氮氣的使用量，降低生產(chǎn)成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

都采用進(jìn)氮閥、泄氮閥及呼吸閥的型式。該方法投入成本高，檢維修工作量大等缺點(diǎn)。因此需要一種投入成本少，今后檢維修方便且安全儲罐氮封裝置。

【儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范發(fā)明內容】

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問(wèn)題，提供一種投入成本小，檢維修工作量少，而且安全性較高的液體有氮封要求的儲罐。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:一種液體有氮封要求的儲罐，其特征在于:包括液氮罐，所述液氮罐通過(guò)管道依次串聯(lián)有液氮汽化器、減壓閥、成品儲罐、阻火器、單呼閥、放空管。

進(jìn)一步，以防負壓和罐內超壓，該裝置還包括安全裝置，所述安全裝置包括水封罐和呼吸閥，所述水封罐旁接在所述液氮汽化器和成品儲罐之間，所述呼吸閥旁接在成品儲罐和放空管之間。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:降低了投資成本，檢維修工作量少，安全可靠性高，減少了廢氣排放，實(shí)現了安全、環(huán)保及清潔生產(chǎn)之目的，提高了經(jīng)濟效益。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應包含在本實(shí)用新型的保護范圍之內。

儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范

1.  罐區VOCs治理主要針對油品儲運罐區按相關(guān)規范或規定需要治理的儲罐無(wú)組織排放的罐頂油氣進(jìn)行集中收集并治理。

2.  除特殊說(shuō)明外，指導意見(jiàn)中罐區包括石油化工原料罐區、中間原料罐區及“三苯"等成品罐區。

3.  罐組氣相收集系統應與儲罐本體、VOCs處理系統進(jìn)行整體安全性考慮，采取系統的安全控制方案。設計方案須進(jìn)行安全論證。

4.  儲罐增加氣相連通收集系統后，安全風(fēng)險防控的重點(diǎn)應是防止重大群罐火災。

5.  主要執行標準、規范：?

GB?31570-2015????石油煉制工業(yè)污染物排放標準?

GB?31571-2015????石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標準?

GB?50160-2008????石油化工企業(yè)設計防火規范?

GB?50341-2014???立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規范?

GB/T13347-2010???石油氣體管道阻火器?

SH/T?3007-2014???石油化工儲運系統罐區設計規范?

ISO16852-2008?Flame?arresters—Performance?requirements，test?methods?and?limits?for?use?

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范原則要求?

1.?儲罐宜采取罐頂氣相平衡線(xiàn)、罐頂隔熱或涂敷隔熱涂料等措施減少VOCs的排放。每座儲罐的罐頂氣相線(xiàn)上應設手動(dòng)切斷閥。

2.?油氣收集技術(shù)應選用本質(zhì)安全的技術(shù)，并應確保技術(shù)成熟、可靠、節能、經(jīng)濟、操作簡(jiǎn)便。

3.  油氣收集系統應滿(mǎn)足同一系統內同時(shí)運行的不同介質(zhì)儲罐的小時(shí)最大排氣量的要求。?

4.  綜合考慮火災危險性、污染源距離、廢氣組成、濃度及氣量、能耗、運行費用等因素，廢氣宜分區域、分種類(lèi)集中收集。

5.  針對下游廢氣處理裝置異常和事故時(shí)VOCs的控制和處理，建立應急處理機制和措施。

6.  儲罐選型應符合GB?50160、GB?31570、GB?31571、SH/T3007的有關(guān)規定，內浮頂儲罐和外浮頂儲罐的浮頂密封結構應符合GB?50341、GB?31570和GB31571的有關(guān)規定。

7.  根據《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案》（環(huán)發(fā)〔2014〕177?號），苯、甲苯、二甲苯等危險化學(xué)品應在內浮頂罐基礎上安裝油氣回收裝置等處理設施。

8.  除SH/T3007要求外，甲B、乙A類(lèi)中間原料儲罐、芳烴類(lèi)儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐、排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需對排放氣體進(jìn)行收集治理的儲罐應設置氮氣密封系統。

9.  對性質(zhì)差別較大、影響安全和產(chǎn)品質(zhì)量的，儲存不同種類(lèi)的儲罐氣相不應直接連通。儲罐頂油氣連通管道系統應保證從儲罐至罐組收集總管、再至廠(chǎng)區收集總管的壓力逐步降低，防止不同介質(zhì)之間VOCs互串造成物料污染。

10.  阻火器的選型、設置、材質(zhì)、測試和檢驗

各儲罐VOCs氣相支線(xiàn)靠近儲罐位置、廢氣處理裝置入口等必須設置阻爆轟型阻火器，材質(zhì)應選用不銹鋼。

阻爆轟型阻火器須通過(guò)現行的ISO16852國際標準和GB/T?13347規定的測試要求，并出具第三方實(shí)驗驗證文件。且阻力降不應大于0.3kPa。阻爆轟型阻火器兩端宜設置切斷閥，并應根據氣象條件和油氣性質(zhì)設置清堵、防凍措施。儲罐與阻火器之間的大于DN200的管道，彎頭曲率半徑與管道直徑之比不小于1.5，不得安裝T型三通，并應完善靜電接地。?

11.  為防止苯乙烯等易自聚介質(zhì)發(fā)生聚合反應、火災等事故，應設置獨立的系統或進(jìn)行預先處理。?

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范儲罐的安全保護?

在進(jìn)行儲罐頂油氣收集治理（儲罐封閉、密封、連通等）時(shí)，應保證儲罐的本質(zhì)安全。?

 （一）氮氣密封、壓力控制方案?

  氮氣保護系統包括氮氣源、氮氣管線(xiàn)、氮封裝置、罐內壓力檢測等。儲罐氮封的作用主要是為了防止儲罐出現負壓而從呼吸閥吸入空氣，以保持罐內微正壓；氮封閥正常壓力設定值宜為0.2kPa-0.5kPa，并應避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設定壓力交集，產(chǎn)生不必要的氮氣損耗和浪費。當罐內氣體壓力低于氮封閥開(kāi)啟壓力時(shí)，氮封閥打開(kāi)向罐內補入氮氣；當罐內氣體壓力達到氮封閥關(guān)閉壓力時(shí)，氮封閥關(guān)閉停止向罐內補入氮氣。

  當罐內氣體壓力高于控制閥或呼閥定壓時(shí)，通過(guò)呼閥或揮發(fā)氣收集總管控制閥開(kāi)啟向罐外排出氣體。呼吸閥外排壓力、緊急泄放閥定壓根據儲罐設計壓力確定。對于設計壓力為-0.5kPa～2.0kPa的儲罐，宜采用以下控制方案:?

1）在每臺儲罐上應設置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0.3kPa左右，當氣相空間壓力高于0.5kPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.2kPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補充氮氣。當氮封閥需要檢修或故障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲罐內補充氮氣。

2）當氮封閥事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉，造成罐內壓力超過(guò)1.5kPa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排；當氮封閥事故失靈不能及時(shí)開(kāi)啟時(shí)，造成罐內壓力降低至-0.3kPa時(shí)，通過(guò)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，應在儲罐上設置事故泄壓設備，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0kPa）。

4）在廠(chǎng)區收集總管上設置在線(xiàn)氧分析儀，判斷儲罐氮封系統的可靠性，并滿(mǎn)足后續油氣處理設施的安全性。?

（二）儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范儲罐附件及壓力設計?

  儲罐進(jìn)行封閉改造后，應根據SH/T?3007要求增設帶阻火器呼吸閥，設置氮封的儲罐還應設置緊急泄放設施。合理設置壓力區間，從儲罐設計壓力向下排，保證各安全附件的動(dòng)作壓力區間不能有交集。?常壓儲罐（以設計壓力2.0kPa為例）附件定壓值示例見(jiàn)圖1、圖2。對于設計壓力大于2.0kPa的儲罐，宜參照圖1、圖2示例邏輯設定壓力控制方案。

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范產(chǎn)品特點(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，可在連續生產(chǎn)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，裝置工作平穩；
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、為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥；
7、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。

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范結構與工作原理：
氮封裝置是由供氮裝置和泄氮裝置兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮裝置由反饋的壓開(kāi)型微壓調節閥組成。氮氣壓力一般設為100mmH2O，通過(guò)氮封裝置精確控制。
當儲罐進(jìn)液閥開(kāi)啟，向罐內添加物料時(shí)，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當罐內壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時(shí)，泄氮裝置打開(kāi)，向外界釋放氮氣。使罐內壓力下降，降至泄氮壓力設定點(diǎn)時(shí)，泄氮裝置自動(dòng)關(guān)閉。
當儲罐出液閥開(kāi)啟，用戶(hù)放料時(shí)，氣相部分容積增大，罐內壓力降低，供氮裝置開(kāi)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(dòng)關(guān)閉。

四、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范舊罐改造?

  對現有儲罐的強度、無(wú)組織排放情況（排放量、油氣濃度、組成等）等進(jìn)行測量評估、全面校核，確認儲罐是否需要進(jìn)行結構改造，并根據現狀情況，合理確定油氣回收系統操作條件。

1.  外浮頂儲罐?

外浮頂儲罐油氣的治理，應提高及持續保證浮頂邊緣密封的性能，提高浮頂貫穿性開(kāi)口的密封性能，并根據實(shí)際情況，適當縮短檢修間隔周期，定期更換一次二次密封。?

2.  內浮頂儲罐?

內浮頂儲罐油氣的治理，首先應提高及持續保證浮頂邊緣密封的性能，提高浮頂貫穿性開(kāi)口的密封性能，并根據實(shí)際情況，適當縮短檢修間隔周期，定期更換邊緣密封。?

內浮頂儲罐的舊罐改造，首先將罐壁（頂）的排氣口等與外界連通的開(kāi)口封閉，盡量利用儲罐原有開(kāi)口增設VOCs收集管道并完善壓力儀表檢測措施及緊急泄放設施。?

封閉后的內浮頂儲罐承壓能力有所不同，需重新校核罐體強度，對儲罐結構等進(jìn)行適應性改造，根據儲罐承壓能力重新核定呼吸閥進(jìn)氣和排氣壓力。

3.  拱頂罐?

拱頂罐的舊罐改造，首先將儲罐的通氣管等與外界連通的開(kāi)口封閉，盡量利用儲罐原有的開(kāi)口增設VOCs收集管道并完善壓力儀表檢測措施，根據SH/T?3007要求增設帶阻火器呼吸閥、緊急泄放設施。?

封閉儲罐后需要重新校核罐體強度，對儲罐結構等進(jìn)行適應性改造，根據儲罐承壓能力設定呼吸閥進(jìn)氣和排氣壓力。

五、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范罐區油氣連通系統?

1.  罐組收集總管?

儲罐油氣排放至罐組收集總管的控制方案可采用切斷閥控制方案或單呼閥方案。?

為減少氮氣耗量，應合理設置氮封閥的定壓。單呼閥、呼吸閥的定壓值盡可能高，便于油氣的回收處理，減少油氣排放至大氣。?

（1）切斷閥控制方案?

儲存同類(lèi)油品儲罐的氣相通過(guò)連通管道并入罐組收集總管，通過(guò)罐組收集總管送入廠(chǎng)區收集總管。? 在罐組收集總管靠近油氣回收裝置的位置設置切斷閥，其開(kāi)啟由收集總管上的壓力變送器進(jìn)行2oo2聯(lián)鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定高限壓力值時(shí)打開(kāi)切斷閥將油氣送至油氣回收裝置進(jìn)行回收；其關(guān)閉由收集總管上的壓力變送器進(jìn)行1oo2聯(lián)鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定低限壓力值時(shí)關(guān)閉切斷閥。

（2）單呼閥方案?

  在儲罐油氣收集管道上防爆轟型阻火器上游設置單呼閥。單呼閥通過(guò)罐內壓力機械操作，排氣起跳設定壓力應低于罐頂呼吸閥的呼氣起跳壓力，關(guān)閉設定壓力高于罐頂呼吸閥的吸氣起跳壓力，若儲罐設置了氮氣保護，此壓力還應高于氮氣保護的關(guān)閉壓力。?

  儲存不同介質(zhì)的儲罐氣相通過(guò)油氣收集管道并入罐組收集管，不同罐組收集管在進(jìn)凝液罐前合并進(jìn)油氣回收處理裝置。并在進(jìn)回收裝置前設置緊急切斷閥。?

（3）高硫高溫罐組收集總管

排放氣中含有較高濃度硫化物的罐組收集總管除滿(mǎn)足以上兩種方式外，管道和設備附件應選用抗硫腐蝕的材質(zhì)。對于需治理的含高溫廢氣的儲罐VOCs宜單獨收集，以便后續處理。?

2.  廠(chǎng)區收集總管?

 對于多個(gè)罐組共用一套廢氣回收處理裝置的工程，需建設收集總管，對多個(gè)罐組的VOCs進(jìn)行集中收集后送入處理設施。?

同時(shí)，應對VOCs收集管道系統進(jìn)行壓力平衡計算，保證總管中的VOCs能夠穩定安全地輸送至處理設施。應按照相關(guān)標準與規定，做好廢氣收集系統的防雷防靜電設計與管理。?

四、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范技術(shù)參數及性能指標：

1 供氮裝置主要技術(shù)參數及性能指標

2泄氨裝置主要技術(shù)參數及性能指標

五、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范外形尺寸及重量：

1供氮裝置外形尺寸及重量

2泄氮裝置外形尺寸及重量

六、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范運行維護管理

1.  企業(yè)應設立VOCs處理設施操作崗位，制訂系統運行操作規程和工藝卡片并嚴格執行。?

2.  加強管道上壓力切斷閥的運行管理及維護，應定期維護。

3.  加強阻火器的管理，應定期對阻火器進(jìn)行維護檢查，檢查不合格的阻火器應進(jìn)行有效處置。?

4.  加強儲罐各密封處的維護，應定期對儲罐的密封位置進(jìn)行檢查維護。?

5.  儲罐氮封設施、廢氣回收壓力控制系統應定期進(jìn)行校驗和測試，加強檢查維護，確保氮封設施完好投用。?

6.  呼吸閥宜定期進(jìn)行標定，定期維護防止堵塞。?

7.  回收系統中單罐需檢修時(shí)，要采取可靠的隔離措施，防止串氣；單罐檢修后切入回收系統前，要進(jìn)行氮氣置換，防止形成爆炸性混合氣。?

8.  應制定儲罐組VOCs收集系統專(zhuān)項火災應急預案，并定期進(jìn)行演練。

氮封閥是一種用于保護設備和工程的安全閥門(mén)，主要用于控制氮氣的流量和壓力。在許多行業(yè)，如石油化工、醫藥生產(chǎn)和半導體制造等，氮氣都是非常重要的工藝氣體，因此氮封閥的安全性和穩定性顯得尤為重要。

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范氮封閥的安裝步驟

1.確定安裝位置：氮封閥應該安裝在氣體管道的最高點(diǎn)或較低點(diǎn)，以便于排放氣體和排水。

2.準備工作：在安裝之前，需要對氣體管道進(jìn)行清洗和排水，并檢查氣體管道是否有漏洞和損壞。

3.安裝氮封閥：根據氮封閥的型號和安裝要求，將氮封閥安裝到氣體管道上，并根據需要連接其他設備。

4.連接管道：在安裝氮封閥之后，需要連接進(jìn)氣管和出氣管，并確保連接緊密，不會(huì )出現氣體泄漏的情況。

5.測試：安裝完成后，需要進(jìn)行測試，以確保氮封閥能夠正常工作，并滿(mǎn)足設計要求。

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統設計規范安裝注意事項

1.安裝前需要進(jìn)行仔細的檢查和清洗，確保氣體管道的干凈和完好無(wú)損。

2.安裝時(shí)需要根據氮封閥的型號和安裝要求進(jìn)行操作，不得隨意更改。

3.在連接管道時(shí)，需要使用合適的接口和密封材料，確保連接緊密，不會(huì )出現氣體泄漏的情況。

4.在測試中，需要逐一檢查各項指標，確保氮封閥能夠正常工作，并滿(mǎn)足設計要求。

5.在平時(shí)使用中，需要定期檢查和維護氮封閥，確保其安全性和穩定性。

總之，氮封閥的安裝是一個(gè)非常重要的工作，需要仔細操作，嚴格按照要求進(jìn)行。只有這樣，才能夠確保工程的安全性和穩定性。