储油罐氮封阀装置应用案例

呼吸阀应安装在储罐气源的点，以降低物料蒸发损耗并保证提供储罐呼吸直接和大的通道。对于立式罐，通常该阀应尽量安装在罐顶中央顶板范围内，对于罐顶需设隔热层的储罐、可安装在梯子平台附近。当需要安装两个呼吸阀时，它们与罐顶中心应对称布置。若呼吸阀用在氮封罐上，则氮气供气管的接管位置应远离该阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm，这样氮气进罐后不直接排出，达到氮封的目的带指挥器调压阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，引入压力阀的指挥器以控制压力阀芯位置，改变流经阀门介质流量，使阀门后端压力保持恒定。氮封阀主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。也可用于工业燃烧炉控制系统。公称压力有1.0、1.6Mpa;压力分段调节从0.5至1000Kpa,工作温度0～100℃；法兰标准按GB9113-88，凸面法兰。结构长度按GB12221-89标准。化工行业应用，现在介绍甲类储罐氮封阀故障维护储罐安装呼吸阀和氮封阀的依据和目的，根据具体事故分析了拱顶油罐抽瘪事故发生的原因，总结导致油罐抽瘪事故的主要原因，并制定相应的防护措施。储罐呼吸阀、氮封阀的安装依据和目的根据国家标准《石油化工企业设计防火规范》(GB50160- 92)之规定:“甲、乙类液体的固定顶罐，应设阻火器和呼吸阀”。可见呼吸阀、阻火器是储罐*的安全设施，是用来调节油罐内外压力平衡，降低油品损耗，保证储罐运行安全的。适用于安装在储存闪点低于28℃的甲类和小于60℃的乙类油品，如汽油、煤油、轻柴油、苯、甲苯、原油等及化工原料的储罐上方。而氮封调节阀主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氧化，同时防止罐内进入空气形成爆炸性混合物。阐述合理设定氮封系统中各阀（氮封阀、泄氮阀、呼吸阀）的压力，可避免氮封失效。泄氮阀和氮封阀分别起“呼”、“吸”作用，呼吸阀仅起安全保护作用。分别从氮封系统适用工况、设计原则、供气量计算、注意事项等方面进行了详细阐述，通过对氮封系统的合理设计，可规避安全风险、降低事故概率。　

呼吸阀应安装在储罐气源的点，以降低物料蒸发损耗并保证提供储罐呼吸直接和大的通道。对于立式罐，通常该阀应尽量安装在罐顶中央顶板范围内，对于罐顶需设隔热层的储罐、可安装在梯子平台附近。当需要安装两个呼吸阀时，它们与罐顶中心应对称布置。若呼吸阀用在氮封罐上，则氮气供气管的接管位置应远离该阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm，这样氮气进罐后不直接排出，达到氮封的目的带指挥器调压阀无需外加能源，利用被调介质自身能量为动力源，引入压力阀的指挥器以控制压力阀芯位置，改变流经阀门介质流量，使阀门后端压力保持恒定。氮封阀主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。也可用于工业燃烧炉控制系统。公称压力有1.0、1.6Mpa;压力分段调节从0.5至1000Kpa,工作温度0～100℃；法兰标准按GB9113-88，凸面法兰。结构长度按GB12221-89标准。

1.储油罐氮封阀装置应用案例内浮顶储罐改造

1）封堵储罐罐壁（顶）的通气口。

2）核算罐顶呼吸阀是否满足设置氮封后的需求。呼吸阀的数量及规格按照《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2007确定（见表一）。呼吸量除满足储罐的大、小呼吸外，还应考虑氮封阀不能关闭时的进气量等因素。

3）在储罐罐顶增加氮气接入口和引压口。为确保压力取值的准确性，两开口之间的距离不宜小于1m。

4）量油孔应加导向管，确保量油作业时不影响氮封压力。

5）储罐罐顶增加紧急泄压人孔接口。

储油罐氮封阀装置应用案例工作原理

供氮装置（见图1），将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构(7)，介质在检测元件上产生一个作用力与与弹簧(8)、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时，平衡破坏，使指挥器阀芯(6)，打开，使阀前气体经减压阀(5)，节流阀(4)、进入主阀执行机构(3)上、下膜室，打开主阀阀芯(2)，向罐内充注氮气；当罐内压力升至供氮装置压力设定点，由于预设弹簧力，关闭指挥器阀芯(6)、由于主阀执行机构中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。
泄氮装置（见图2），该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构(2)，介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧(3)预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时，平衡被破坏，使阀芯(1)上移，打开阀门，向外界泄放氮气；当罐内压力降至泄氮装置压力设定点，由于预设弹簧力作用，关闭阀门。

3 储油罐氮封阀装置应用案例 作业过程

3.1  氮气清管

装入相应过盈量的皮碗清管球，收球筒上的排气阀门处于开启状态，控制氮气输入量，起始压力控制在0.3 MPa，并将安全阀调至施工方案最大清管压力，根据推球速度和长度逐渐增压，通过清管球将管内的油水混合物推至末站内。确认清管球进入收球筒，对管道泄压，打开盲板取球。关闭阀门，将管内氮气排至0.05 MPa。取出清管球，拆除收球筒，完成注氮封存。是由供氮阀、泄氮阀和呼吸阀三大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时，供氮阀关闭，泄氮阀打开，将罐内多余压力快速泄放。在储罐内压力降低时，泄氮阀处于关闭状态，供氮阀打开，向罐内注入氮气并保证储罐处于微正压的状态。供氮阀氮气源压力保持在0.2~0.8MPa之间的一个固定值，现场压力较高时，可在供氮阀前安装一台自力式调压阀将压力减至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。

3.2  管道试压

管道升压应符合以下要求：

（1）升压过程应缓慢分阶段进行，升压速度应小于 1 MPa/h。

（2）将管道升压至试验压力的10%，至少稳压5 min，若无泄漏再缓慢升至试验压力的50%。其后每增加10%的试验压力时均应稳压检查，无泄漏及无异常响声方可继续升压。

（3）当管道压力升到方案设计压力后，稳压24 h，进行严密性试验。

3.3  氮气封存

清管结束后，拆除临时收发球装置，在阀门外侧安装盲板，盲板上预留压力表及氮气注入口、排气口。从一端盲板上的氮气注入口注入氮气，氮气纯度不低于98%。放气口连续3次（间隔为5分钟）采样气体含氧量小于2%，即置换合格。

氮气置换完成后，关闭氮气排空孔，继续在注入口注入氮气。氮气压力大于0.05 MPa时，停止注入氮气，并稳压24 h，检测管内压降不超过0.1%，判定符合封存条件。

储油罐氮封阀装置应用案例

四、自力式氮封阀 技术参数和性能

阀体

执行器

性能

五、储油罐氮封阀装置应用案例 额定流量系数、额定行程、性能

GYZZDG供氮装置

GYZZDX泄氮装置

4  储油罐氮封阀装置应用案例结语

采用氮气做动力源和置换介质的清线方法，可以有效将管道中的油泥扫除置换出来，但由于气体的天然扩散性质，仍然会有少量残留的油气混合在管道内，清管后再用氮气封存对停运管道起到了惰性保护作用，提高了停运管道的安全性，消除了环境风险。气体作为置换介质与液体介质在技术要求上存在不同。由于气体的可压缩性能强于液体，导致用气量和推扫压力很难稳定控制，且停运管道的承压能力相对降低，在编制方案时要充分计算在内，并预估用氮气量和推扫压力的安全允许区间。停运管道封存后，应根据管道管理情况，制定相应的安全措施和处置方案，并定期巡检线路，对存在的安全隐患进行及时处理。

储罐安装呼吸阀和氮封阀的依据和目的，根据具体事故分析了拱顶油罐抽瘪事故发生的原因，总结导致油罐抽瘪事故的主要原因，并制定相应的防护措施。储罐呼吸阀、氮封阀的安装依据和目的根据国家标准《石油化工企业设计防火规范》(GB50160- 92)之规定:“甲、乙类液体的固定顶罐，应设阻火器和呼吸阀”。可见呼吸阀、阻火器是储罐*的安全设施，是用来调节油罐内外压力平衡，降低油品损耗，保证储罐运行安全的。适用于安装在储存闪点低于28℃的甲类和小于60℃的乙类油品，如汽油、煤油、轻柴油、苯、甲苯、原油等及化工原料的储罐上方。而氮封调节阀主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氧化，同时防止罐内进入空气形成爆炸性混合物。阐述合理设定氮封系统中各阀（氮封阀、泄氮阀、呼吸阀）的压力，可避免氮封失效。泄氮阀和氮封阀分别起“呼”、“吸”作用，呼吸阀仅起安全保护作用。分别从氮封系统适用工况、设计原则、供气量计算、注意事项等方面进行了详细阐述，通过对氮封系统的合理设计，可规避安全风险、降低事故概率。