精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例

氮封或其他惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)可有效防止儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。從近幾年對各類企業(yè)隱患排查的情況來看，部分企業(yè)尤其是精細(xì)化工企業(yè)在儲罐氮封系統(tǒng)設(shè)置和管理上存在一些問題。 自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，自力式氮封閥是一種無須外來能源，以彈簧為動力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來控制閥芯位置變化，達(dá)到自動調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護(hù)罐內(nèi)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(diào)節(jié)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(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例工作原理

       儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)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(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例性能特點(diǎn)

1、無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源，降低成本。

2、氮封裝置供氮，泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進(jìn)行。

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

4、采用無填料設(shè)計(jì)，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。

5、供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100:1，減壓效果好、控制精度高。

6、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達(dá)高；

7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動作極靈敏。

一、精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例儲罐氮封系統(tǒng)存在的常見問題

1 應(yīng)采用氮封的儲罐未設(shè)置氮封系統(tǒng)。

2 后期增加的氮封系統(tǒng)未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)不能正常使用。

3 氮封系統(tǒng)壓力得不到有效管控。如進(jìn)儲罐前的氮?dú)夤芫€未設(shè)置自力式調(diào)節(jié)閥、無壓力表或壓力表選型過大，僅靠手動閥門控制進(jìn)氣量，無法監(jiān)控氮封壓力；氮封氣源未采用壓力分程控制，或自力式調(diào)節(jié)閥選型不合理，造成氮封壓力過高、過低，氮封系統(tǒng)不能正常使用；氮?dú)夤芫€或儲罐上未設(shè)置壓力遠(yuǎn)傳、報(bào)警，壓力得不到有效控制。

4 氮?dú)夤芫€上的安全設(shè)施不足，如氮?dú)夤芫€上未設(shè)置止回閥。

5 儲罐頂部未設(shè)置緊急泄放人孔(或緊急泄放閥)等保護(hù)措施。

6 因氮封壓力不穩(wěn)定或?yàn)榱斯?jié)約成本，將氮?dú)夤芫€閥門關(guān)閉，氮封系統(tǒng)未投用等。

二、精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例哪些儲罐需要設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)

對于氮封系統(tǒng)的設(shè)置，我們來看看國家標(biāo)準(zhǔn)到底是如何要求的？

國家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》（GB50160-2008）、《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51283-2020）、《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB 50074-2014）均對儲罐氮封系統(tǒng)的設(shè)置有明確要求。

《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》（GB50160-2008）規(guī)定，當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲罐采用易熔材料制作的浮盤時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施；儲存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)。

《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51283-2020）規(guī)定，當(dāng)采用固定頂罐或低壓罐（單罐容積不小于100m3）儲存甲B、乙A類液體時(shí)，應(yīng)采用氮?dú)饣蚨栊詺怏w密封措施。如常見的甲醇、甲苯等甲B類物質(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(nèi)浮頂罐儲存更安全可靠。

《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB 50074-2014）規(guī)定，當(dāng)選用內(nèi)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類液體時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。當(dāng)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類液體化工品和輕石腦油時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。有些甲B、乙A類液體化工品有防聚合等特殊儲存需要，不適宜采用內(nèi)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(yīng)采取氮封等安全保護(hù)措施，典型的易自聚不穩(wěn)定的丁二烯、苯乙烯儲罐，應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng)，防止空氣進(jìn)入儲罐。

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例主要技術(shù)參數(shù)

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例主要外形尺寸

三、精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例如何設(shè)置氮封系統(tǒng)

采用氮封的儲罐，一般為常壓罐或低壓罐，因此，防止儲罐氮?dú)獬瑝菏且粋€(gè)重要問題。在化工標(biāo)準(zhǔn)《氣封的設(shè)置》（HG/T 20570.16-1995）中，給出了氮?dú)夤饬康挠?jì)算方式，“儲罐氣封裝置的供氣量應(yīng)大于或等于由于泵抽出儲罐內(nèi)儲存的液體所需的補(bǔ)充氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生的儲罐內(nèi)氣體冷凝和收縮所需補(bǔ)充的氣量之和"。規(guī)范中計(jì)算的補(bǔ)氣量只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，工作中還需結(jié)合實(shí)際，計(jì)算出更符合需求的數(shù)值，以此來確定氮?dú)夤芫€管徑和氮封閥型號。建議專業(yè)技術(shù)力量不足的企業(yè)，委托設(shè)計(jì)單位計(jì)算合理的補(bǔ)氣量，既能保證氮封要求也不會造成浪費(fèi)。

《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH/T 3007-2014）規(guī)定，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)的儲罐，其操作壓力宜為0.2Kpa～0.5Kpa；其他設(shè)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(jì)算符合實(shí)際的補(bǔ)氣量外，還應(yīng)采取其他措施。

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例安裝與維護(hù)：

1、閥門安裝：

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

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

（3）閥門安裝前，應(yīng)先*清洗管道。

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

（5）閥門應(yīng)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的場合，要用支撐架。

（6）介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。氣源應(yīng)干燥、無油。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。

2、精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例安裝維護(hù)閥門維護(hù)：

（1）清洗閥門：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(yīng)的清洗辦法。

（2）閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護(hù)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(yīng)使用專用工具。

（3）閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行，如損壞嚴(yán)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(dǎo)向與密封表面的損壞：對反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須換新，而對正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可用適當(dāng)?shù)男蘩砗笫褂谩?/p>

（6）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強(qiáng)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(yù)示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據(jù)檢查結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。

（8） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項(xiàng)目與方法調(diào)試，并在這期間，可準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。

精細(xì)化工企業(yè)儲罐不銹鋼氮封閥應(yīng)用案例安裝維護(hù)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(nèi)的空氣可能會污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲罐中存儲的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體（或空氣）會在產(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(xiàn)過壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲罐尤其無法承受罐內(nèi)的低壓狀況。