精細化工儲罐氮封閥系統設計方案
儲罐的“氮封"，成為安全檢查和事故報告中高頻出現的詞語，足以說明氮封在安全管理中的重要性。由于部分人員對氮封理解不到位導致未設置、或者日常管理不到位導致氮封失去作用，就會出現安全事故。那么，哪些儲罐應設置氮封、應該怎樣設置氮封、氮封日常應該如何管理呢？
哪些儲罐需要設施氮封？
主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。儲罐內壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內多余壓力泄放。微壓調節閥在儲罐內壓力降低時，開啟閥門，向罐內充注氮氣。因微壓調節閥需要使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現場壓力較高，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。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質溫度溫度≤80℃。
（1）不用外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節約能源。
（2）氮封裝置供氮，泄氮壓力設定方便，可在連續生產的條件下進行。
（3）壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
（4）采用無填料設計，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）需在罐頂設置呼吸閥。
（7）呼吸閥制止了常規氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。
精細化工儲罐氮封閥系統設計方案
《石油庫設計規范》GB 50074-2014第6.1.2條，儲存沸點低于45℃或37.8℃的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,應采用壓力儲罐、低壓儲罐或低溫常壓儲罐,并應符合下列規定：
1選用壓力儲罐或低壓儲罐時,應采取防止空氣進入罐內的措施,并應密閉回收處理罐內排出的氣體。
2選用低溫常壓儲罐時,應采取下列措施之一：
1)選用內浮頂儲罐，應設置氮氣密封保護系統，并應控制儲存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa；
2)選用固定頂儲罐,應設置氮氣密封保護系統,并應控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。
《石油庫設計規范》GB 50074-2014第6.1.3條，儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油，應采用外浮頂儲罐或內浮頂儲罐。有特殊儲存需要時，可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，但應采取下列措施之一：
1應設置氮氣密封保護系統,并應密閉回收處理罐內排出的氣體;
2應設置氮氣密封保護系統,并應控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。
《石油庫設計規范》GB 50074-2014第6.1.8條，儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的單罐容量不應大于5000m3，且應設置氮封保護系統。
《石油化工企業設計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）第6.2.2條，儲存甲B、乙A類的液體應選用金屬浮艙式的浮頂或內浮頂罐。對于有特殊要求的物料或儲罐容積小于或等于200m3的儲罐,在采取相應安全措施后可選用其他型式的儲罐。浮盤應根據可燃液體物性和材質強度進行選用,并應符合下列規定：1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時,應設置氮氣保護等安全措施；
《石油化工企業設計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）第6.2.4A條，儲存溫度超過120℃的重油固定頂罐應設置氮氣保護，多雷區單罐容積大于或等于50000m3的浮頂儲罐應采取減少一、二次密封之間空間的措施。
《精細化工企業工程設計防火標準》(GB51283-2020)第5.1.1條：使用或生產甲、乙類物質的工藝系統設計，應符合下列規定：(2)對于間歇操作且存在易燃易爆危險的工藝系統宜采取氮氣保護措施。
《精細化工企業工程設計防火標準》(GB51283-2020)第6.2.2條：單罐容積不小于100m3的甲B、乙A類液體儲存應選用內浮頂罐。當采用易熔材料制作浮盤時，應設置氮氣保護等安全措施。采用固定頂罐或低壓罐時，應采用氮氣或惰性氣體密封，并采取減少日曬升溫的措施。
精細化工儲罐氮封閥系統設計方案應該怎樣設置氮封？
《石油化工罐區自動化系統設計規范》SH/T 3184-2017第5.4.5.4條，氮封閥壓力設定點應為儲罐正常操作壓力，壓力設定值可調范圍的選擇應使設定點處于范圍的中段，并應能覆蓋最大操作壓力。
《石油化工罐區自動化系統設計規范》SH/T 3184-2017第4.2.2.8條，氮封閥氮氣入口管道應設置壓力表。
石油化工罐區自動化系統設計規范》SH/T 3184-2017第5.4.5.3條，氮封閥應安裝在盡量靠近罐頂入口的氮氣管線上，外取壓管線的取源點宜設在罐頂，以便檢測罐內的真實壓力。
GB 50160-2018 石油化工企業設計防火標準》第6.2.19條， 對于采用氮封或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲罐還應設置事故泄壓設備。
氮封日常應該如何管理？
《關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知》（安監總管三〔2014〕68號）第二（四）條：有氮氣保護設施的儲罐要確保氮封系統完好在用。
《石油化工罐區自動化系統設計規范》(SH/T3184-2017)第5.4.5.4條，氮封閥壓力設定點應為儲罐正常操作壓力，壓力設定值可調范圍的選擇應使設定點處于范圍的中段，并應能覆蓋最大操作壓力。
《石油化工儲運系統罐區設計規范》(SH/T3007-2014)第3.5條，采用氮氣密封保護的可燃液體儲罐，其操作壓力宜為0.2kPa～0.5kPa。
第5.1.4條：呼吸閥的排氣壓力應小于儲罐的設計正壓力，呼吸閥的進氣壓力應高于儲罐的設計負壓力。
第5.1.5.條第(a)款：事故泄壓設備的開啟壓力應高于呼吸閥的排氣壓力并應小于或等于儲罐的設計正壓力。
《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007-2014）第5.1.5條，事故泄壓設備應滿足氮封或其他惰性氣體密封管道系統或呼吸閥出現故障時保障儲罐安全的通氣需要。
| 公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| 額定流量系數Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調節范圍 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被調介質溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快開型 | |||||||||||
| 調節精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
| 閥蓋形式 | 標準型 (整體式) | |||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
| 閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
| 流量特性 | 直線性 | |||||||||||
| 公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 |
| H | 52.5 | 57.5 | 75 | 75 | 85.5 | 92.5 | 100 | 110 | 142.5 | 158 |
| H1 | 330 | 330 | 350 | 350 | 360 | 430 | 440 | 450 | 520 | 650 |
| A | 310 | 400 | ||||||||
氮封在隔絕氧氣、抑制燃燒、保護物料、減少損失，以及平衡儲罐壓力、保護罐體結構等方面，起著積極作用，我們應加強對氮封的認識、加強管理，保證儲罐的安全。氮封閥是一種用于保護設備和工程的安全閥門，主要用于控制氮氣的流量和壓力。在許多行業，如石油化工、醫藥生產和半導體制造等，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、精細化工儲罐氮封閥系統設計方案的安裝步驟
1.確定安裝位置：氮封閥應該安裝在氣體管道的最高點或較低點，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，需要連接進氣管和出氣管，并確保連接緊密，不會出現氣體泄漏的情況。
5.測試：安裝完成后，需要進行測試，以確保氮封閥能夠正常工作，并滿足設計要求。
三、精細化工儲罐氮封閥系統設計方案安裝注意事項
1.安裝前需要進行仔細的檢查和清洗，確保氣體管道的干凈和完好無損。
2.安裝時需要根據氮封閥的型號和安裝要求進行操作，不得隨意更改。
3.在連接管道時，需要使用合適的接口和密封材料，確保連接緊密，不會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，并滿足設計要求。
5.在平時使用中，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非常重要的工作，需要仔細操作，嚴格按照要求進行。只有這樣，才能夠確保工程的安全性和穩定性。
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