氮封系統(tǒng)的作用
《HG/T20570.16-95氣封的設(shè)置》第1.0.1.1條款：為防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料因與進(jìn)入的外界氣體(空氣)接觸而被污染變質(zhì)或與外界進(jìn)入的氣體(空氣)發(fā)生化學(xué)和(或)生物反應(yīng)，常需設(shè)置氣封系統(tǒng)。用氣封氣使儲(chǔ)罐內(nèi)維持一定壓力(正壓)，防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。

氮封系統(tǒng)的設(shè)置
◆《GB50160-2008(2018年版)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》
第6.2.2.1條款：儲(chǔ)存甲B、乙A類(lèi)的液體應(yīng)選用金屬浮艙式的浮頂或內(nèi)浮頂罐。當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐采用易熔材料制作的浮盤(pán)時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施。
第6.2.4A條款：儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)。

◆《GB51283-2020精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》
第6.2.2條款：?jiǎn)喂奕莘e不小于100m3的甲B、乙A類(lèi)液體儲(chǔ)存應(yīng)選用內(nèi)浮頂罐。當(dāng)采用易熔材質(zhì)制作浮盤(pán)時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施。采用固定頂罐或低壓罐時(shí)，應(yīng)采用氮?dú)饣蚨栊詺怏w密封，并采取減少日曬升溫的措施。

◆《GB51428-2021煤化工工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》
第7.2.2條款：儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或真實(shí)蒸氣壓不小于76.6kPa的甲B類(lèi)液體，應(yīng)選用壓力儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或降溫常壓儲(chǔ)罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 選用壓力儲(chǔ)罐或低壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體；
2 選用降溫常壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下，并應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。
第7.2.3條款：儲(chǔ)存沸點(diǎn)不低于45℃或真實(shí)蒸氣壓小于76.6kPa的甲B、乙A類(lèi)液體，應(yīng)選用浮頂罐或內(nèi)浮頂罐。當(dāng)甲B、乙A類(lèi)液體因特殊儲(chǔ)存要求采用固定頂罐、低壓儲(chǔ)罐和容積大于50m3的臥式儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：
1 設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體；
2 控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下；
3 其他安全措施。
第7.2.7條款：儲(chǔ)存毒性為高度和極度危害的甲B、乙A類(lèi)液體的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。
第7.2.8條款：多雷和強(qiáng)雷地區(qū)單罐容積大于或等于50000m3的浮頂儲(chǔ)罐的一次、二次密封之間應(yīng)采取下列措施之一：
1 設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系
2 向一次、二次密封之間的空間充填軟體不燃或難燃材料。

◆《化工企業(yè)可燃液體常壓儲(chǔ)罐區(qū)安全管理規(guī)范(征求意見(jiàn)稿)》
第6.1.3條款：新建儲(chǔ)罐單罐容積大于等于1000m3的甲B類(lèi)、乙類(lèi)、操作溫度大于等于120℃的丙類(lèi)內(nèi)浮頂和固定頂儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)氮封保護(hù)措施，并應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐上方氣相空間氧濃度進(jìn)行定期檢測(cè)，至少每季度檢測(cè)1次，氧氣濃度應(yīng)控制在儲(chǔ)存介質(zhì)極限濃度的50%以下。
第6.1.5條款：新建儲(chǔ)存甲B和乙A類(lèi)液體的儲(chǔ)罐應(yīng)選用內(nèi)浮頂罐或外浮頂罐，對(duì)于有特殊要求的物料，在采取相應(yīng)安全措施后可選用其他型式的儲(chǔ)罐，如苯乙烯、丙烯腈等易聚合、易氧化的物料選用固定頂儲(chǔ)罐或臥式儲(chǔ)罐加氮封儲(chǔ)存。
第6.1.6條款：含油污水儲(chǔ)罐、酸性水儲(chǔ)罐、輕污油儲(chǔ)罐、儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)，并應(yīng)定期對(duì)含油污水和酸性水儲(chǔ)罐上方氣相空間可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測(cè)，可燃?xì)怏w濃度不得大于爆炸下限50%。
第6.1.19條款：儲(chǔ)罐設(shè)置油氣收集系統(tǒng)時(shí)，儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間氧氣濃度不得大于儲(chǔ)存介質(zhì)氣相極限氧濃度的50%，應(yīng)在收集干線總管道上設(shè)置氧分析儀和控制閥，含量過(guò)高時(shí)關(guān)閉控制閥。

◆《GB50074-2014石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第6.1.2條款：儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或37.8℃的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類(lèi)液體，應(yīng)采用壓力儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或低溫常壓儲(chǔ)罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1選用壓力儲(chǔ)罐或低壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取防止空氣進(jìn)入罐內(nèi)的措施，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體。
2選用低溫常壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：
1)選用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa；
2)選用固定頂儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下。
第6.1.3條款：儲(chǔ)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(lèi)液體化工品和輕石腦油，應(yīng)采用外浮頂儲(chǔ)罐或內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。有特殊儲(chǔ)存需要時(shí)，可采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或容量不大于100m3的臥式儲(chǔ)罐，但應(yīng)采取下列措施之一：
1 應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體；
2 應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下。
第6.1.8條款：儲(chǔ)存I、Ⅱ級(jí)毒性的甲B、乙A類(lèi)液體儲(chǔ)罐的單罐容量不應(yīng)大于5000m3，且應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。

◆《SH/T3007-2014石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第4.2.4條款：儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或在37.8℃時(shí)飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類(lèi)液體，應(yīng)采用壓力儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或降溫儲(chǔ)存的常壓儲(chǔ)罐，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
a)選用壓力儲(chǔ)罐或低壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取防止空氣進(jìn)入罐內(nèi)的措施，并應(yīng)密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體；
b)選用降溫儲(chǔ)存的常壓儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：
—選用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲(chǔ)存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa；
—選用固定頂儲(chǔ)罐，設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下；
—選用固定頂儲(chǔ)罐，設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲(chǔ)存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體。
第4.2.5條款：儲(chǔ)存沸點(diǎn)大于或等于45℃或在37.8℃時(shí)飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類(lèi)液體，應(yīng)選用浮頂儲(chǔ)罐或內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。其他甲B、乙A類(lèi)液體化工品有特殊儲(chǔ)存需要時(shí)，可以選用固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐和容量小于或等于100m3的臥式儲(chǔ)罐，但應(yīng)采取下列措施之一：
—設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，密閉收集處理罐內(nèi)排出的氣體；
—設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)，控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下。

◆《石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)VOCs治理項(xiàng)目油氣連通工藝實(shí)施方案及安全措施指導(dǎo)意見(jiàn)》
第二部分、第8條款：除SH/T3007要求外，甲B、乙A類(lèi)中間原料儲(chǔ)罐、芳烴類(lèi)儲(chǔ)罐、輕污油儲(chǔ)罐、酸性水罐、排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需對(duì)排放氣體進(jìn)行收集治理的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)。

綜合以上規(guī)范，得出以下危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng)：
1、新建單罐容積大于等于1000m3的甲B類(lèi)、乙類(lèi)、操作溫度大于等于120℃的丙類(lèi)內(nèi)浮頂和固定頂儲(chǔ)罐；
2、儲(chǔ)存苯乙烯、丙烯腈等易聚合、易氧化的物料儲(chǔ)罐；
3、含油污水儲(chǔ)罐、酸性水儲(chǔ)罐、輕污油儲(chǔ)罐、儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂儲(chǔ)罐；
4、設(shè)置油氣收集系統(tǒng)的儲(chǔ)罐；
5、儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或真實(shí)蒸氣壓小于76.6kPa的甲B類(lèi)液體的壓力儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或降溫常壓儲(chǔ)罐；
6、儲(chǔ)存毒性為高度和極度危害的甲B、乙A類(lèi)液體的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐；
7、儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂罐；
8、單罐容積不小于100m3，儲(chǔ)存甲B、乙A類(lèi)液體的內(nèi)浮頂罐(浮盤(pán)采用易熔材料)、固定頂罐或低壓儲(chǔ)罐。



氮封系統(tǒng)的布置
◆《HG20559-1993管道儀表流程圖設(shè)計(jì)規(guī)定儲(chǔ)罐基本單元模式》
第6.0.3.4條款：若呼吸閥用在氮封罐上時(shí)，氮?dú)獾娜牍尬恢脩?yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥并伸入罐內(nèi)約200mm。

◆《SH/T3184-2017石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第4.2.1.10條款：低壓儲(chǔ)罐及需要氮?dú)獾榷栊詺怏w密封的儲(chǔ)罐，應(yīng)在罐頂設(shè)置壓力變送器測(cè)量壓力，設(shè)置壓力表就地測(cè)量壓力。
第4.2.1.12條款：固定頂罐和內(nèi)浮頂罐等需要氮?dú)獾榷栊詺怏w密封時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮封閥或壓力分程控制。
第4.2.1.13條款：氮封閥氮?dú)馊肟诠艿缿?yīng)設(shè)置壓力表。
第4.2.3.11條款：球罐需要氮?dú)獾榷栊詺怏w密封時(shí)，應(yīng)設(shè)置壓力分程控制。
第5.4.5.1條款：對(duì)固定頂罐、內(nèi)浮頂罐等存儲(chǔ)易揮發(fā)類(lèi)液體的常壓、低壓儲(chǔ)罐，氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)應(yīng)設(shè)置氮封閥。
第5.4.5.2條款：氮封閥型式應(yīng)為減壓式外取壓閥后壓力控制型。
第5.4.5.3條款：氮封閥應(yīng)安裝在盡量靠近罐頂入口的氮?dú)夤芫€上，外取壓管線的取源點(diǎn)宜設(shè)在罐頂，以便檢測(cè)罐內(nèi)的真實(shí)壓力。

◆《SH/T3007-2014石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第5.1.3條款、5.1.9條款：采用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)的儲(chǔ)罐，在儲(chǔ)罐通向大氣的通氣管上應(yīng)設(shè)呼吸閥，呼吸閥上應(yīng)安裝阻火器。
5.1.5采用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)事故泄壓設(shè)備，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
a)事故泄壓設(shè)備的開(kāi)啟壓力應(yīng)高于呼吸閥的排氣壓力并應(yīng)小于或等于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力；
b)事故泄壓設(shè)備應(yīng)滿足氨封或其他惰性氣體密封管道系統(tǒng)或呼吸閥出現(xiàn)故障時(shí)保障儲(chǔ)罐安全的通氣需要；
c)事故泄壓設(shè)備可直接通向大氣；
d)事故泄壓設(shè)備宜選用直徑不小于DN500的緊急放空人孔蓋或呼吸人孔。
第5.1.7條款：呼吸閥的規(guī)格和數(shù)量可參照表5.1.7-1來(lái)確定。

綜合以上規(guī)范，可以得出氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采取以下布置：
1、對(duì)固定頂罐、內(nèi)浮頂罐等存儲(chǔ)易揮發(fā)類(lèi)液體的常壓、低壓儲(chǔ)罐，氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)應(yīng)設(shè)置氮封閥；
2、球罐需要氮?dú)獾榷栊詺怏w密封時(shí)，應(yīng)設(shè)置壓力分程控制；
3、氮封閥氮?dú)馊肟诠艿缿?yīng)設(shè)置壓力表；
4、氮封閥應(yīng)選用減壓式外取壓閥后壓力控制型；
5、氮封閥應(yīng)安裝在盡量靠近罐頂入口的氮?dú)夤芫€上，外取壓管線的取源點(diǎn)宜設(shè)在罐頂；
6、氮?dú)獾娜牍尬恢脩?yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥并伸入罐內(nèi)約200mm；
7、儲(chǔ)罐罐頂應(yīng)設(shè)壓力變送器、就地壓力表、呼吸閥、事故泄壓設(shè)備。

氮封系統(tǒng)的最佳實(shí)踐
危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案一：



圖1 危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案一

儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)置先導(dǎo)式氮封閥組和限流孔板旁路，罐頂設(shè)置1臺(tái)單呼閥、1臺(tái)呼吸閥、1個(gè)緊急泄壓人孔。當(dāng)罐內(nèi)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(nèi)補(bǔ)入氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)氣體壓力達(dá)到氮封閥關(guān)閉壓力時(shí)，氮封閥關(guān)閉停止向罐內(nèi)補(bǔ)入氮?dú)?。?dāng)罐內(nèi)氣體壓力高于單呼閥定壓時(shí)，單呼閥開(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(jù)儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力確定。

當(dāng)?shù)忾y需要檢修或出現(xiàn)故障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充氮?dú)?，?dāng)罐內(nèi)壓力高于單呼閥、呼吸閥設(shè)定值時(shí)，先后啟動(dòng)單呼閥、呼吸閥向外排氣。

危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案二：



圖2 危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案二

方案二將方案一中的單呼閥更換為了壓力控制閥(泄氮閥)。儲(chǔ)罐運(yùn)行時(shí)，通過(guò)氮封閥、泄氮閥起到平衡儲(chǔ)罐壓力的作用，呼吸閥、緊急泄放閥僅在事故工況(如氮封閥失效、泄氮封失效、火災(zāi)工況等)啟動(dòng)，避免儲(chǔ)罐運(yùn)行時(shí)呼吸閥頻繁動(dòng)作，造成損壞。

注：危險(xiǎn)化學(xué)品成品儲(chǔ)罐在裝卸車(chē)過(guò)程中，進(jìn)/排液量大，儲(chǔ)罐氣相空間壓力波動(dòng)頻繁，氮封系統(tǒng)宜設(shè)置泄氮閥，避免呼吸閥頻繁動(dòng)作，減少呼吸閥故障率。危險(xiǎn)化學(xué)品中間儲(chǔ)罐日常運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)罐氣相空間壓力相對(duì)比較穩(wěn)定，可以不設(shè)置泄氮閥。

危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案三：



圖3 危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案三

《HG/T20570.16-95氣封的設(shè)置》第1.0.2.2條款：為防止泄壓閥和(或)氣封裝置失靈而出現(xiàn)儲(chǔ)罐內(nèi)超壓或負(fù)壓情況，可采用液封和氣封裝置相結(jié)合的系統(tǒng)。

氣封裝置配備液封的作用
①當(dāng)泄壓閥失靈時(shí)，液封可起到呼出氣體的作用。即當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)氣體可通過(guò)液封泄壓。
②當(dāng)氣封裝置發(fā)生故障時(shí)，如儲(chǔ)罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)，可通過(guò)液封泄壓，減輕泄壓閥負(fù)荷。
③當(dāng)泄壓閥和氣封裝置同時(shí)故障，而儲(chǔ)罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，可通過(guò)液封吸入空氣，保護(hù)儲(chǔ)罐不致變形損壞。

氮封系統(tǒng)的壓力設(shè)定
◆《SH/T3184-2017石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第5.4.5.4條款：氮封閥壓力設(shè)定點(diǎn)應(yīng)為儲(chǔ)罐正常操作壓力，壓力設(shè)定值可調(diào)范圍的選擇應(yīng)使設(shè)定點(diǎn)處于范圍的中段，并應(yīng)能覆蓋最大操作壓力。

◆《SH/T3007-2014石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》
第3.5條款：采用氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)的可燃液體儲(chǔ)罐，其操作壓力宜為0.2kPa~0.5kPa。
第5.1.4條款：呼吸閥的排氣壓力應(yīng)小于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力，呼吸閥的進(jìn)氣壓力應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力。
第5.1.5.(a)條款：事故泄壓設(shè)備的開(kāi)啟壓力應(yīng)高于呼吸閥的排氣壓力并應(yīng)小于或等于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力。



圖4 設(shè)計(jì)壓力為2.0kPa常壓儲(chǔ)罐各附件定壓值

氮封閥的工作原理



圖5 設(shè)計(jì)壓力為2.0kPa常壓儲(chǔ)罐各附件定壓值

設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測(cè)機(jī)構(gòu)(7)，介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與彈簧預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，平衡破壞，使指揮器閥芯(6)打開(kāi)，使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5)、節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室，打開(kāi)主閥閥芯(2)，向罐內(nèi)充注氮?dú)?；?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯，由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氮。

氮封系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)典型問(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)
企業(yè)開(kāi)展PSSR(開(kāi)車(chē)前安全審查)、安全技術(shù)診斷過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品常壓儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：
①氮封閥位置設(shè)置不正確；
②氮封閥閥前壓力不足；
③氮封閥選型錯(cuò)誤；
④氮封系統(tǒng)未設(shè)置氮封閥；
⑤儲(chǔ)罐壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備選型不正確。

危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)具體問(wèn)題
【問(wèn)題1】：某客戶精醇中間儲(chǔ)槽氮封系統(tǒng)氮封閥設(shè)置在罐底氮?dú)夤艿馈?/span>
  
氮封閥、取壓管均設(shè)置在精醇中間儲(chǔ)槽底部氮?dú)夤艿郎?，氮封閥取壓點(diǎn)與中間儲(chǔ)槽的真實(shí)壓力存在偏差。 違反《SH/T3184-2017石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.4.5.3條款。

當(dāng)沒(méi)有精醇進(jìn)出儲(chǔ)槽時(shí)，供氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)；此時(shí)供氮閥閥后檢測(cè)壓力高于儲(chǔ)罐的實(shí)際壓力；氮封閥達(dá)到開(kāi)啟壓力0.2kPa時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)實(shí)際壓力小于0.2kPa，導(dǎo)致氮封閥開(kāi)啟滯后。

在供氮閥關(guān)閉過(guò)程中，供氮閥檢測(cè)壓力高于儲(chǔ)罐的實(shí)際壓力；氮封閥達(dá)到關(guān)閉壓力0.5kPa時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)實(shí)際壓力小于0.5kPa，導(dǎo)致氮封閥提前關(guān)閉。

如果儲(chǔ)罐內(nèi)精醇快速進(jìn)出儲(chǔ)罐導(dǎo)致壓力驟變，氮封系統(tǒng)不能及時(shí)作出反應(yīng)，無(wú)法及時(shí)調(diào)整氮?dú)獾难a(bǔ)充，無(wú)法有效維持儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力穩(wěn)定，會(huì)出現(xiàn)呼吸閥頻繁動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)。

【問(wèn)題2】：某客戶氮?dú)饨?jīng)總管調(diào)節(jié)閥減壓后壓力為5-15kPa，甲醇儲(chǔ)罐氮封閥設(shè)計(jì)閥前壓力為0.1MPa，氮封閥無(wú)法正常使用。
  
通過(guò)氮封閥的工作原理，我們可以看出當(dāng)儲(chǔ)槽內(nèi)壓力達(dá)到氮封閥開(kāi)啟壓力時(shí)，指揮器閥芯打開(kāi)，氮封閥進(jìn)口氮?dú)饨?jīng)減壓閥、節(jié)流閥進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、下膜室，打開(kāi)主閥閥芯。當(dāng)?shù)忾y進(jìn)口氮?dú)鈮毫Φ陀谠O(shè)計(jì)壓力時(shí)，存在無(wú)法驅(qū)動(dòng)打開(kāi)氮封閥主閥閥芯的風(fēng)險(xiǎn)。

【問(wèn)題3】：某客戶T-9100A/B/C甲醇儲(chǔ)罐氮封閥數(shù)據(jù)表閥后壓力設(shè)定為11kPa，呼吸閥呼氣壓力設(shè)定為1.35kPa，緊急泄壓人孔開(kāi)啟壓力為1.8kPa，數(shù)據(jù)表中氮封閥選型錯(cuò)誤。
 
氮封閥閥后壓力超出呼吸閥、緊急泄放人孔壓力，在氮封閥開(kāi)啟過(guò)程中，儲(chǔ)罐頂部氣相空間短時(shí)間內(nèi)迅速升高，氮封閥未來(lái)得及關(guān)閉時(shí)，呼吸閥、緊急泄壓人孔均已相繼動(dòng)作。儲(chǔ)罐運(yùn)行時(shí)，氮封閥、呼吸閥、緊急泄壓人孔均處于開(kāi)啟狀態(tài)。

【問(wèn)題4】：某客戶甲醇儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)未設(shè)置氮封閥、緊急泄放閥，使用手閥控制。

氮封系統(tǒng)使用手閥控制，儲(chǔ)罐內(nèi)持續(xù)通入氮?dú)?，呼吸閥處于常開(kāi)狀態(tài)，造成大量的氮?dú)饫速M(fèi)；另外，若手閥開(kāi)度過(guò)大，儲(chǔ)罐氣相壓力升高，當(dāng)呼吸閥泄放量不能滿足要求時(shí)，儲(chǔ)罐存在超壓風(fēng)險(xiǎn)。

【問(wèn)題5】：某客戶1#精甲醇儲(chǔ)槽罐頂設(shè)置了1臺(tái)壓力變送器(量程范圍為0-2.5kPa)、1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)就地壓力表(量程為0-1MPa)，均未考慮負(fù)壓工況且壓力表量程范圍過(guò)大，量程選型錯(cuò)誤。 
 
原因分析及建議措施
以上問(wèn)題的背后原因：?jiǎn)栴}1、問(wèn)題2、問(wèn)題5為企業(yè)舊儲(chǔ)罐經(jīng)設(shè)計(jì)院正規(guī)設(shè)計(jì)改造增設(shè)氮封系統(tǒng)，問(wèn)題3為新建儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)，設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)氮封系統(tǒng)時(shí)未結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范綜合研判風(fēng)險(xiǎn)，造成設(shè)計(jì)錯(cuò)項(xiàng)；問(wèn)題4為企業(yè)舊儲(chǔ)罐未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)私自增設(shè)氮封系統(tǒng)，企業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)氮封系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不熟悉，也未開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，導(dǎo)致變更隱患帶入到生產(chǎn)運(yùn)行中。

昌暉儀表希望通過(guò)《危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案》這篇文章能夠給危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)帶來(lái)警醒，對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、運(yùn)行原理進(jìn)行系統(tǒng)研究，綜合研判風(fēng)險(xiǎn)，避免此類(lèi)問(wèn)題重復(fù)發(fā)生。

作者：趙斌