储罐氮封装置系统的设置要求

储罐氮封装置系统的设置要求 储罐氮封系统设计

◉ 氮封系统概述

根据GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》和SH/T 3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》的标准要求，甲、乙A类可燃液体储罐必须配备氮封装置，旨在降低储罐发生火灾和爆炸的风险。

在石油化工企业的罐区，常常存储着大量易挥发的化工原料。当原料从外部打入储罐时，随着罐内液位的上升，罐内麻豆黄色在线观看需要排出以容纳更多液体；而在将物料从储罐输送到生产设备时，随着液位的下降，又需要补充麻豆黄色在线观看以完成液体的输送。由于储罐通常设置在室外，罐内物料的温度会随外界环境变化而波动，进而影响罐内麻豆黄色在线观看的压力。这种热胀冷缩效应会导致储罐气相空间出现体积变化，即所谓的“呼气"和“吸气"现象。为确保储罐不会进入超压或负压状态，工业生产中通常会采取两种保护措施来应对这一现象。

氮封系统旨在隔绝氧气与易燃易爆可燃液体的接触，从而从根本上预防火灾或爆炸事故。具体而言，供氮系统提供的氮气经过自力式调节阀减压至设定的压力后，被充入储罐，这一过程称为充氮。当储罐压力达到设定的安全值时，充氮即停止。

在进料时，随着物料的加入，储罐气相空间压力逐渐升高。当压力超过呼吸阀的排放开启压力时，呼吸阀开始排气，以维持储罐内外的压力平衡。而出料时，则相反，随着物料的排出，储罐气相空间压力降低，此时系统会自动启动充氮，以补充损失的氮气，保持储罐内的压力稳定通过供氮系统和呼吸阀的协同作用，氮封系统精确控制储罐内气相空间的氧气浓度，确保其处于安全范围。

氮封系统或其他惰性麻豆黄色在线观看保护措施在化工安全领域扮演着至关重要的角色，它们能够显著降低储罐发生火灾或爆炸的风险。然而，近年来在各类企业的隐患排查过程中，麻豆AV在线观看发现某些企业，特别是精细化工企业，在储罐氮封系统的设置以及管理方面仍存在不少问题。



011.储罐氮封装置系统的设置要求储罐氮封系统的重要性

1.1 ► 氮封系统的作用

氮封系统通过使用惰性麻豆黄色在线观看如氮气，有效降低储罐火灾或爆炸的风险，是化工安全的关键部分。

1.2 ► 常见问题

首先，有些应采用氮封的储罐却未设置该系统，这无疑增加了安全风险。其次，后期增设的氮封系统往往未经专业设计，导致系统无法正常使用，这同样会威胁到储罐的安全。

再者，氮封系统的压力管理也存在诸多问题。例如，进储罐前的氮气管线未设置自力式调节阀或压力表选型不当，仅靠手动阀门控制进气量，这使得氮封压力无法得到有效监控。此外，氮封气源未采用压力分程控制或自力式调节阀选型不合理，也会导致氮封压力过高或过低，进而影响系统的正常使用。

另外，氮气管线或储罐上未设置压力远传和报警装置，这也使得压力无法得到及时有效的控制。同时，氮气管线上的安全设施如止回阀的缺失，也会给系统带来潜在风险。

最后，储罐顶部未设置紧急泄放人孔或紧急泄放阀等保护措施，以及为了节约成本而关闭氮气管线阀门导致氮封系统未投用等行为，都会削弱系统的安全性能。



022.储罐氮封装置系统的设置要求储罐氮封系统的设置要求

2.1 ► 国家标准及要求

国家标准《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》（GB50160-2008）、《精细化工企业工程设计防火标准》（GB 51283-2020）以及《石油库设计规范 》（GB 50074-2014）均对储罐氮封系统的设置提出了明确要求。具体来说，当单罐容积小于或等于5000m3的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；而对于储存温度超过120℃的重油固定顶罐，同样需要设置氮气保护。

此外，《精细化工企业工程设计防火标准》还规定，当采用固定顶罐或低压罐（单罐容积不小于100m3）储存甲B、乙A类液体时，应采用氮气或惰性麻豆黄色在线观看密封措施。另外，对于某些具有特殊储存需求的甲B、乙A类液体化工品，如易自聚不稳定的丁二烯、苯乙烯等，也应设置氮封系统以防止空气进入储罐。

2.2 ► 氮封系统的设置要点

采用氮封的储罐，通常为常压或低压罐，因此，防止储罐氮气超压显得尤为重要。在化工标准《气封的设置》（HG/T 20570.16-1995）中，详细规定了氮气供气量的计算方法。该标准指出，储罐气封装置的供气量必须足够补充因泵抽出液体和外界气温变化导致的麻豆黄色在线观看冷凝与收缩。

然而，规范中给出的补气量仅为经验值，实际工作中需结合具体情况进行精确计算，以确保选择的氮气管线管径和氮封阀型号符合实际需求。对于专业技术力量薄弱的企业，建议委托专业设计单位进行补气量的合理计算，既保障氮封效果又避免资源浪费。

此外，《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）也明确规定了采用氮气保护的储罐操作压力范围为0.2Kpa～0.5Kpa，而其他设有呼吸阀的储罐操作压力则宜控制在1Kpa～1.5KPa之间。为进一步防范储罐超压，除合理计算补气量外，还应采取其他多项措施，包括在罐顶安装就地压力表并设置远传功能至DCS或PLC控制系统，以实时监测压力变化。



◉ 储罐氮封装置系统的设置要求压力设定和设计原则

钢制立式圆筒形固定顶储罐的设计压力范围通常为-0.5至2KPa。在这个狭窄的压力范围内，如何确保各安全附件的压力区间不产生交集，是氮封系统能够稳定运行的关键。

氮封系统失效的主要原因是安全附件的定压不准确或压力区间重叠。一般而言，泄氮阀的压力设定点会略高于氮封阀，以避免供、泄氮装置频繁操作，节约氮气并延长设备寿命。

呼吸阀的呼出设定值需大于泄氮阀的压力设定值，而吸入设定值则应低于氮封阀，以确保罐顶呼吸阀仅作为安全保护措施，在正常情况下保持关闭。当氮封阀或泄氮阀出现故障，导致罐内压力异常时，呼吸阀才会启动。

其呼出起跳压力应低于储罐的最高设计压力，但高于操作压力，以确保储罐的正常操作；而吸入起跳压力则应高于设计压力，从而保护储罐免受损坏。



◉ 储罐氮封装置系统的设置要求供气量计算

根据API2000标准，储罐氮封装置的进气量被明确规定，它必须足够补充因出料泵泵出液体和外界气温变化导致的储罐内麻豆黄色在线观看冷缩。具体来说，该进气量应至少等于泵的最大输出体积流量。

对于储罐氮封装置的进气量，具体流量与储罐的容积或表面积成比例。对于容积V≥3180m³的储罐，补气量与储罐外壳和罐顶的表面积成正比，即每平方米表面积每小时需补入0.6m³氮封气；而对于容积V＜3180m³的储罐，补气量则与容积成正比，即每立方米容积每小时需补入0.178m³氮封气。

◉ 储罐氮封装置系统的设置要求应用优势



氮封系统能够保持容器顶部的保护气压力稳定，从而维持储罐内的安全环境并有效抑制麻豆黄色在线观看排放。这一系统不仅节能高效，还具备动作灵敏、运行可靠以及操作维修简便等特点。

在石油化工行业中，氮封装置得到了广泛应用。其之处在于，无需额外能源，即可利用被调介质的自身能量为动力源。通过引入压力阀的指挥器，可以精准控制压力阀芯的位置，进而调节流经阀门的介质流量，确保阀门后端的压力恒定。此外，氮封装置的供（泄）氮压力设定简便，且能连续稳定运行。自力式氮封阀(即氮封装置)主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，自力式氮封阀是一种无须外来能源，以弹簧为动力核心利用被调介质自身的压力来控制阀芯位置变化，达到自动调节和稳定压力的目的，以保护罐内物料不被氮化及储罐的安全。该阀由ZZYVP快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。

一，可有效防止储罐发生火灾爆炸事故。化工企业，特别是精细化工企业通常有两方面疑问：第一，哪些情况需要设氮封？第二，氮封如何设置？安在什么位置？多大的流量能够避免爆炸环境产生？

二哪些情况需要设氮封

《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》（GB50160-2008）规定，当单罐容积小于或等于5000m3的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；储存温度超过120℃的重油时，固定顶罐应设置氮气保护。

《精细化工企业工程设计防火标准》（GB51283-2020）规定，固定顶罐或低压罐（单罐容积不小于100m3）储存甲B、乙A类液体时，应采用氮气或惰性麻豆黄色在线观看密封措施。

个别精细化工企业，由于存在早期设计不完善、常压储罐未经正规设计、或者经由其他储罐改造等情况，储罐没有设置氮封或设置不合规的情况依然存在。

三氮封如何设置

关于氮封安装，分享两种错误安装场景：一种是直接安装在呼吸阀下部短节位置（图1），另外一种是靠近呼吸阀位置直接焊接在法兰接管处（图2）。这两种场景均会导致氮气直接排出，无法起到氮封作用。


若呼吸阀用在氮封罐上，建议氮气供气管的接管位置一定要远离呼吸阀接口，并由罐顶部插入贮罐内，使氮气进罐后不直接排出，从而达到氮封目的。



储罐氮封装置系统的设置要求工作原理

       储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa 至66 Kpa以下，介质温度温度≤80℃。



储罐氮封装置系统的设置要求性能特点

1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便又节约能源，降低成本。

2、氮封装置供氮，泄氮压力设定方便，可在连续经营的条件下进行。

3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。

4、采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小、反应迅速、控制精度高。

5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100:1，减压效果好、控制精度高。

6、氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值达高；

7、调节调压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。



储罐氮封装置系统的设置要求主要技术参数

公称通径(mm)	20			25	40		50	80		100	150
阀座直径(mm)	6	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
额定流量系数Kv	3.2	5	8	10	20	32	50	80	100	160	250	400
压力调节范围	0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa
公称压力PN	1.0、1.6 MPa
被调介质温度	80、200 ℃
流量特性	快开型
调节精度	≤5%
允许压降(MPa)	1.6				1.6		1.1	0.6		0.4
薄膜有效面积(C㎡)	200				280			400
允许泄漏量	符合ANSIB16.104—1976 IV级
阀盖形式	标准型 (整体式)
压盖型式	螺栓压紧式
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式	单座型阀芯
流量特性	直线性




储罐氮封装置系统的设置要求主要外形尺寸






公称通径(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

通过向储罐内持续充入氮气等惰性麻豆黄色在线观看，将容器内氧气浓度控制在安全阈值以下（通常低于5%），从而阻断可燃物与氧气的接触，有效预防燃烧爆炸事故。该技术同时能抑制物料氧化变质，延长存储周期。



二、储罐氮封装置系统的设置要求必须实施氮封的储罐类型

1. 闪点低于60℃的易燃液体储罐，如汽油、丙酮等有机溶剂储罐

2. 易发生自聚反应的化学品储罐，包括苯乙烯、丙烯酸酯类单体储罐

3. 剧毒化学品储罐，如液氯等具有强挥发性的危险品储罐

4. 对水分敏感的物料储罐，如锂系催化剂、金属有机化合物储罐

三、储罐氮封装置系统的设置要求技术实施的关键控制要素

1. 氮气纯度要求达到99.9%以上，露点温度需低于-40℃

2. 维持0.2-0.5kPa微正压状态，压力波动不得超过设定值20%

3. 配套安装氧含量在线监测仪，报警值设定为8%VOL

4. 定期检查呼吸阀、泄压装置等安全附件的密封性能

四、储罐氮封装置系统的设置要求特殊工况下的补充措施

对于易产生静电的物料，需在氮封系统基础上增设静电消除装置；存在腐蚀风险的储罐，应选用不锈钢材质的氮气分布器。所有氮封系统必须设置应急备用气源，确保在供气故障时能维持至少8小时的保护状态。




3.储罐氮封装置系统的设置要求系统的管理

3.1 ► 操作规程及员工培训

为确保氮封系统的持续有效运行，企业需采取一系列管理措施。首先，在操作规程中详细规定氮封系统的操作流程和安全规范，明确压力控制范围、报警阈值，以及应对异常工况的方法和步骤。

同时，应对相关员工进行培训，确保他们熟悉并能够正确执行这些操作规范。

3.2 ► 监控及报警措施

企业应密切监控控制系统中的储罐压力，合理设置报警值，并仔细分析报警信息，以确定问题的根源并采取相应改进措施。日常巡检中，应将氮封系统的各项运行参数，如压力表、调节阀的状态，纳入检查范畴，确保任何异常都能得到及时处理。

3.3 ► 隐患排查与维护

此外，氮封系统的检查应成为罐区隐患排查的重要环节。对于构成重大危险源的企业，更应将氮封系统的检查纳入操作负责人履职检查表中，通过系统的隐患排查与治理，确保氮封系统始终处于良好状态。

企业还应定期对呼吸阀、压力表等关键部件进行检查和校验。这包括确保呼吸阀外观无异常，开启压力、通气量和泄漏量均符合设计要求，从而保证泄压设施的完好性和可靠性。