儲罐氮封設置規(guī)范

儲罐氮封設置規(guī)范儲罐氮封基本原理

氮封裝置，作為儲罐頂部的重要設施，旨在維持儲罐的微正壓狀態(tài)。此設計能有效隔離儲罐內的物料與外部環(huán)境，從而減少物料的揮發(fā)和不必要的浪費，同時確保儲罐的安全運行。在儲罐上配備的氮封系統(tǒng)，會實時監(jiān)測氣相空間內的壓力變化。當壓力維持在0.2-0.5kPa的范圍內時，系統(tǒng)保持穩(wěn)定。一旦壓力超過0.5kPa，氮封閥會立即關閉，停止氮氣供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會開啟，補充氮氣，確保儲罐在運行過程中始終不會吸入空氣，進而防止形成可能引發(fā)爆炸的氣體混合物。此外，為保障系統(tǒng)的有效運行，所使用的氮氣純度應不低于99.96%，且氮氣壓力控制在0.5~0.6 MPa的適宜范圍內。

▲ 儲罐氮封設置規(guī)范氮封裝置功能



氣相空間壓力的監(jiān)測與氮氣的補充控制是儲罐氮封器的兩大功能，確保儲罐不會吸入空氣從而預防爆炸。在儲罐上設置氮封系統(tǒng)裝置，用于維持罐內氣相空間壓力。假設：供氮閥壓力是 1.2KPa（可根據實際工 況需求選擇壓力設定點），當氣相空間壓力高于 1.4KPa 時，供氮閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓 力低于 0.8KPa 時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。假設：泄氮閥壓力設定點是 3KPa（可根據實際工況需求 選擇壓力設定點）,當氣相空間壓力高于 3KPa 時，泄氮閥開啟，泄放罐內壓力至 3KPa 以內。氮封系統(tǒng)裝 置主要起保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體作用。 儲罐氮封系統(tǒng)裝置使用的氮氣純度不宜低于 99.96%，可根據實際現場工況及用途選擇合適氮封系統(tǒng)裝置。

供氮閥：

指揮器操作自力式壓力調節(jié)閥，是一種無須外來能源，利用被調介質自身的壓力變化達到自動調節(jié) 和穩(wěn)定閥后壓力為設定值的節(jié)能型壓力調節(jié)閥。
該閥壓力設定在指揮器上實現，方便、快捷，壓力設定值在運行中也可隨意調整；控制精度高，可比一般 ZZY 型直接操作自力式壓力調節(jié)閥高一倍，適合于控制精度要求高的場合。

泄氮閥：

◇ 一般供氮氣壓力在 3×10^5-10×10^5Pa 之間
◇ 罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導致罐內壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情 況下不工作
◇ 泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致
◇ 一般泄氮閥的壓力設定點略大于供氮閥的壓力設定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影 響設備的使用壽命。
◇ 該裝置廣泛應用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)部門中用作生產過程的自動調節(jié)。



02儲罐氮封設置規(guī)范

▲ 規(guī)范遵循

在石油化工儲運系統(tǒng)中，儲罐氮封的設置至關重要。根據SH/T3007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》的相關條款，對于甲B、乙A類液體化工品，若存在特殊儲存需求，可選擇使用固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不超過100m3的臥式儲罐。但必須采取必要的措施，如設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)，以密閉處理罐內排出的氣體，或者將儲存溫度控制在閃點5℃及以下。此外，《石油化工儲運罐區(qū)VOCs治理項目指導意見》也明確規(guī)定，甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐以及排放氣中含有高濃度油氣和硫化物的儲罐，均應設置氮氣密封系統(tǒng)。這些規(guī)范旨在確保儲罐的安全運行，防止揮發(fā)性有毒或可燃氣體泄露，以及避免儲罐內物料與氧接觸導致的氧化或化學反應。

▲ 行業(yè)規(guī)范核心內容

行業(yè)規(guī)范要求不同類別儲罐需采用氮氣密封，以防止可燃或有毒氣體泄露以及氧化反應。ZZYVP微壓指揮器操作自力式壓力調節(jié)閥是一種無需外加驅動能源，依靠被調介質自身的壓力為動力源及其介質壓力變化，按設定值，進行自動調節(jié)的節(jié)能型控制裝置。他集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一閥，自成一個獨立的儀表控制系統(tǒng)。

產品特點

該產品由低流阻浮動閥、指揮器操作器及執(zhí)行機構組成。是符合國際標準的新一代閥門產品，其特點有： 1、執(zhí)行機構敏感，極微小的壓力變化即刻會檢測出； 2、設定點可調且范圍寬，便于用戶在設定范圍內連續(xù)調整； 3、結構簡單，維護工作量小； 4、無需外加驅動能源的節(jié)能型自控系統(tǒng)，設備費用低，適用于爆炸性環(huán)境； 該產品特別適用于各行業(yè)的儲罐的氣封系統(tǒng)及安全保護系統(tǒng)。如儲罐氮封。



儲罐氮封設置規(guī)范

序號	品  名	型 號 及 規(guī) 格	單位	數量
1	氮封閥	自力式氮封閥ZZYVP DN40 PN16 法蘭連接  常溫氮氣 進口壓力   0.2-0.8 MPA,出口壓力0.5KPA 法蘭對角螺絲孔中心距110MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺	2
2	泄氮閥	自力式泄氮閥ZXD DN40 PN16 法蘭連接  常溫氮氣 出口壓力2KPA 法蘭對角螺絲孔中心距110MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺	1
3	泄氮閥	自力式泄氮閥ZXD DN50 PN16 法蘭連接  常溫氮氣 出口壓力2KPA 法蘭對角螺絲孔中心距125MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小18MM	臺	1

法蘭規(guī)格   單位：mm

ZZYVP帶指揮器型公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
D	105	115	140	150	165	185	200	220
D1	75	85	100	110	125	145	160	180
B	16		18		20		22
n-ф	4-14		4-18				8-18
f1×D2	2×56	3×65	3×76	3×84	3×99	3×118	3×132	3×156

外形尺寸

ZZYVP帶指揮器型公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
A	192			232		308
H	629	631	652	666	689	797	837	1050
L	150	160	180	200	230	290	310	350
G(Kg)	18	19	21	23	25	37	50	59

主要技術參數

ZZYVP帶指揮器型公稱通徑DN(mm)	20	25	32	40	50	65	80	100
額定流量系數（KV）	8	11	20	32	50	80	100	160
額定行程（mm）	6	8		10		15		20
公稱壓力PN(Mpa)	0.10
壓力調節(jié)范圍（KP a）	0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽28 27∽33、31∽38、36∽44、42∽51、49∽58、56∽66
介質溫度（℃ ）	≤80℃
調節(jié)精度（％）	±10
允許泄漏量（L/h）	10ˉ4×閥額定容量

零件材料

ZZYVP帶指揮器型調壓閥零件名稱	材料
閥體	ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti ZGCr18Ni12MO2Ti
閥桿、閥芯、閥座	1Cr18i9Ti Cr18Ni12MO2Ti
膜片	丁腈橡膠夾增強絳綸織物
彈簧	60Si2Mn
波紋管	1Cr18i9Ti

儲罐氮封設置規(guī)范工作原理






 1、 閥前控制原理（見圖一） 微壓指揮器型自力式閥前調節(jié)閥的工作原理：（閥前調壓閥為常閉型）


介質由箭頭方向流入指揮器和調壓閥。閥前壓力P1一路流入指揮器B室，做為能源使用，另一路進入指揮器C室做檢測信號。閥前壓力P1作用在C室的力與設定彈簧的原作用力相平衡時的閥芯位置決定了調壓閥主控信號Ps大小，從而實現壓力泄放。 若P1壓力增加，達到泄放壓力（即設定值）時，指揮器C室作用力增加，指揮器閥芯開啟，Ps增加，使進入調壓閥D室主控信號增加，但Ps≥P彈+P2時，調壓閥開啟，閥前壓力P1向調壓閥閥后泄壓。待P1降低至泄放壓力以下，指揮器閥芯重新關閥，調壓閥停止泄壓，導致調壓閥關閉。 該產品的泄放壓力通過指揮器調節(jié)螺釘設定。

儲罐氮封設置規(guī)范工作原理

 1、 閥前控制原理（見圖一） 微壓指揮器型自力式閥后調節(jié)閥的工作原理：（閥后調壓閥為常閉型）

介質由箭頭方向流入調壓閥經節(jié)流后流出。同時P1也進入指揮器B室做能源使用。閥后壓力直接進入調壓閥下膜室A。同時進入指揮器測量市C室。 壓力P2增加時，首先作用在調壓閥A室，使調壓閥閥芯上移，調壓閥關閉，閥后壓力減小（初調）。同時，進入指揮器測量室C室壓力也增加，使指揮器關閉，作為能源使用的壓力P1經指揮器閥芯節(jié)流阻力增加，Ps減小，此壓力進入調壓閥D室，壓力相應減小，調壓閥進一步關小，閥后壓力繼續(xù)減小（精調）。故在指揮器型調壓閥二次調壓過程后，調壓精度較通常的調壓閥高。 在閥后壓力P2降低時，作用方向相反，通過調壓閥初調及指揮器操縱調壓閥開度后，使P2增加。 設定壓力由指揮器調節(jié)螺桿調節(jié)指揮器壓縮彈簧的彈力達到。該產品調壓閥為常閉型。運行時，只要有壓力P1，即可通過常開型指揮器開啟調壓閥。

自力式壓力調節(jié)閥與控制閥的區(qū)別

該兩類產品的區(qū)別，主要在于控制閥即需要外界能源（如電源或氣源）做驅動能，又需要接受外來控制儀表信息才能改變閥內截流件相對位置，從而實現改變流體壓力。 自力式壓力調節(jié)閥則既不需外來能源，又不需要接受外來控制儀表信號，僅靠被調介質的壓力信號，便可實現壓力調節(jié)。兩者區(qū)別可見圖二。




儲罐氮封設置規(guī)范安裝事項

（1）安裝前，檢查整機零件是否缺損與松動，對管道應進行清洗，介質流向應與閥體上的箭頭指向一致。

（2）為便于現場維護與操作，閥四周應留有適當空間與設置旁路手動閥，閥組安裝方案。

（3）閥門應正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法塵連接，要注意同軸度，并應安裝在環(huán)境溫度不超過-25～55℃的場合使用。

03儲罐氮封工藝流程

▲ 工藝實施

在實施儲罐氮封時，應遵循一定的工藝流程。首先，在每臺儲罐上安裝先導式氮封閥組和限流孔板旁路。正常情況下，氮封閥組會維持罐內氣相空間壓力在0.2至0.5kPa的范圍內。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥會自動關閉，停止氮氣供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會開啟，補充氮氣。若氮封閥需要檢修或出現故障，可通過限流孔板旁路為儲罐內補充氮氣。當壓力超過1.5kPa時，帶阻火器的呼吸閥會進行外排（短時間連續(xù)補充氮氣），以確保儲罐的安全運行。

▲ 緊急安全裝置

② 在氮封閥出現故障無法及時關閉，導致罐內壓力超過1.5kPa的情況下，呼吸閥將啟動外排功能，以保障儲罐的安全。同時，若氮封閥因故障無法及時開啟，使罐內壓力降至-0.3kPa以下，呼吸閥將向罐內補充空氣，確保罐內壓力不低于設計壓力低限-0.5kPa，從而維持儲罐的正常運行。

③ 為了確保氮封儲罐在事故工況下能夠安全排放，必須在儲罐上配備緊急泄放閥，并且其定壓值不得超過儲罐的設計壓力上限，即2.0kPa。

④ 在需要利用限流孔板旁路為氮封儲罐補充氮氣時，應確保流量與油品出罐流量相當，同時，氮氣管道的規(guī)格為DN50mm，且氮氣的操作壓力維持在0.5MPa。

⑤ 若儲罐間通過氣相連通管道相連，則每臺儲罐的氣相出口管道上都應安裝阻火器，旨在防止事故的進一步蔓延。

⑥ 選用阻火器時，必須確保其安全性能符合標準，且阻力降不超過0.3kPa。

呼吸閥與泄放閥為壓力異常提供糾正措施，同時需要關注阻火器的配置以增強安全性。

圖-1展示了一種固定頂罐的簡單氮封方式。在此設計中，氮封閥的設定值需謹慎選擇，其值應介于呼吸閥的呼氣與吸氣設定值之間。呼吸閥的設定值大小將直接影響氮氣的消耗量。圖-2顯示了常壓罐或容器的另一種氮封實現方式，它通過精準控制進口（氮氣進）和出口（氣相放空）的壓力來實現。這種設計確保罐內始終維持一定的壓力，且該壓力不會超過10KPa（表壓）。

儲罐氮封設置規(guī)范安裝、維護與調試




1、儲罐氮封設置規(guī)范安裝

（1） 檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質，必須進行強度、密封、泄漏 與精度測試。

（2） 在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能 正常工作），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） 安裝場地應考慮到人員與設備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 （4） 閥門應正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的 閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5） 介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接 承受介質壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞， 閥門不能工作。閥門應在環(huán)境溫度-25～+55℃場所使用。

（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時，仍能連續(xù)生產，應設置旁路閥。

注意：根據現場安裝經驗，氮封閥在安裝時，應先與管道過濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆粒卡壞閥門內部件，而影響正常使用。見下圖

過濾器直接連接于供氮閥

（7） 罐頂安裝時，若不具備安裝支撐氮封系統(tǒng)裝置重量條件的情況下，可不設計或少設計安裝 截止閥等輔助型開關閥門。以減輕罐頂安裝重量。（若安裝條件允許或必須設有應急措施 的工況，請務必按國家標準管路設計安裝施工）氮封系統(tǒng)裝置罐頂安裝示意圖，見下圖

（8） 地面安裝，在不考慮承重的地面安裝方式中，可將管路設計的更標準化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時，人工應急操作使用。關閉帶指揮器自力式調節(jié)閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖，見以下

（9） 內襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝，內襯氮封閥屬微壓式壓力調節(jié)閥，閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道應設計一級減壓閥（帶指揮器自力式調節(jié)閥），一級減壓閥不屬于微壓調節(jié) 閥，控制壓力一般遠大于罐內壓力，不存在罐內壓力倒流現象，故無需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內襯式氮封系統(tǒng)裝置。內襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖，見以下內襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖

2、 儲罐氮封設置規(guī)范維護：

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

（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。拆裝閥座時應使用專用工具。

（3） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重 必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。

（4） 閥桿：表面損壞，必須換新。

（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。

（6） 易損零件：填料、密封墊片與 O 型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預 示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據檢驗結果，決定是否更換，但膜片使用期 一般最多 2～3 年。

（7） 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。組裝后應按產品出 廠測試項目與方法調試，并在這期間，可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。



3、儲罐氮封設置規(guī)范 調試

所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節(jié)螺母的操作而得到調整，打開頂部的防塵蓋，用扳手 調整調節(jié)螺母。順時針方向旋轉使壓力增大，逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節(jié)閥后的壓力 表，可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。