化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例

  自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂疲粤κ降忾y是一種無須外來能源，以彈簧為動(dòng)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(dòng)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(chǔ)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。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。氮封主要用于石油、化工、水處理等行業(yè)儲(chǔ)罐的氣相壓力穩(wěn)定保護(hù)，通過氮?dú)庵脫Q技術(shù)隔絕氧氣接觸，防止物料氧化或揮發(fā)，確保儲(chǔ)罐安全運(yùn)行。

AQ 3063—2025 《化工企業(yè)可燃液體常壓儲(chǔ)罐區(qū)安全管理規(guī)范》還要求惰性氣體的保護(hù)，“6.1.2對(duì)于易聚合、純度要求高等有特殊儲(chǔ)存要求的甲B、乙A類可燃液體，選用固定頂儲(chǔ)罐或臥式儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：

a）設(shè)置氮?dú)饣蛘咂渌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；b）設(shè)置氮?dú)饣蛘咂渌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"。有些物料具有特殊的要求，與空氣接觸會(huì)造成純度出現(xiàn)問題或者有聚合的風(fēng)險(xiǎn)，就要用氮?dú)夥忾]。為什么要用氮?dú)猓鋵?shí)對(duì)于惰性氣體而言，氮?dú)馐浅杀镜模梢宰灾疲匀灰褂玫獨(dú)狻?/p>

AQ 3063—2025 《化工企業(yè)可燃液體常壓儲(chǔ)罐區(qū)安全管理規(guī)范》“6.1.6含油污水儲(chǔ)罐、含硫化氫酸性水儲(chǔ)罐應(yīng)采用氮封系統(tǒng)"。

GB 51428-2021《煤化工工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》有類似的要求“7.2.7儲(chǔ)存毒性為高度和極度危害的甲B、乙A類液體的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)"。

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例為什么如此要求？

標(biāo)準(zhǔn)沒有條文說明，可以看另外一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) GB 51428-2021《煤化工工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》“7.2.6 浮頂儲(chǔ)罐和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的浮頂選用應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 單罐容積大于或等于50000m3的浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)采用鋼制雙盤式浮頂；

2 當(dāng)單罐容積大于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐儲(chǔ)存甲B、乙A類液體時(shí)，應(yīng)采用鋼質(zhì)單盤或雙盤式浮頂；

3 當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐儲(chǔ)存甲B、乙A類液體且采用易熔材料制作的浮盤時(shí)，應(yīng)采取氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)等安全措施。"

條文說明：7.2.6 浮盤采用易熔材料制作的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐在發(fā)生火災(zāi)時(shí)浮頂易失效并形成全液面火災(zāi)，故本條要求采取氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)等安全措施。鋼質(zhì)單盤或雙盤式浮頂由不小于5mm厚的鋼板焊接而成，其耐火性能、密封性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均強(qiáng)于組裝式浮頂，本款規(guī)定是為了提高單罐容積大于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐的安全性能。

其他的標(biāo)準(zhǔn)也有類似的要求。 GB50160-2008（2018 年版）《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》“6.2.2 …….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時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施"；

6.2.2 條文解釋： 對(duì)于有特殊要求的甲B、乙A液體物料，如苯乙烯、酯類，加氫原料、丙烯腈等易聚合、易氧化或有毒的液體物料，選用固定頂儲(chǔ)罐或臥式儲(chǔ)罐加氮封儲(chǔ)存也是可行的；

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例工作原理

       儲(chǔ)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(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)狻Ｒ蛭赫{(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場(chǎng)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℃。

另外，含油污水儲(chǔ)罐、酸性水儲(chǔ)罐多次發(fā)生硫化氫自燃、閃爆事故，應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)措施。

對(duì)于易聚合、純度要求高等有特殊儲(chǔ)存要求的甲B、乙A類可燃液體，選用固定頂儲(chǔ)罐或臥式儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)采取下列措施之一：

a)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；

b) 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。

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例設(shè)置氮封的要求有哪些？

儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足SH/T 3007相關(guān)要求，設(shè)置氮封系統(tǒng)的儲(chǔ)罐氣相空間氧含量應(yīng)符合GB/T 37241的相關(guān)要求。

若因特殊原因未設(shè)置氮封系統(tǒng)時(shí)，每月至少應(yīng)檢測(cè)1次儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間可燃?xì)怏w濃度，檢測(cè)值大于爆炸下限50%時(shí)，應(yīng)及時(shí)安排停運(yùn)，進(jìn)行處置。

定期檢測(cè)儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間可燃?xì)怏w濃度 ，若檢測(cè)值大于爆炸下限50 %，說明浮盤密封性較差，儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)較大，故應(yīng)及時(shí)安排停運(yùn)檢維修 。此條要求高于現(xiàn)行其他標(biāo)準(zhǔn)。

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例性能特點(diǎn)

1、無需外加能源，能在無電、無氣的場(chǎng)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(yíng)的條件下進(jìn)行。

3、壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動(dòng)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(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例

主要技術(shù)參數(shù)

主要外形尺寸

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例安裝、維護(hù)與調(diào)試

1、化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例安裝

（1） 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng)，對(duì)使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏 與精度測(cè)試。

（2） 在安裝前，對(duì)管道進(jìn)行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導(dǎo)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(chǎng)地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。 （4） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導(dǎo)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(dòng)的場(chǎng)合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。

（5） 介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)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(zhì)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(dǎo)致膜片損壞， 閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場(chǎng)所使用。

（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時(shí)，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥。

注意：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝經(jīng)驗(yàn)，氮封閥在安裝時(shí)，應(yīng)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(nèi)部件，而影響正常使用。見下圖

（7） 罐頂安裝時(shí)，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(shè)計(jì)或少設(shè)計(jì)安裝 截止閥等輔助型開關(guān)閥門。以減輕罐頂安裝重量。（若安裝條件允許或必須設(shè)有應(yīng)急措施 的工況，請(qǐng)務(wù)必按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管路設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的更標(biāo)準(zhǔn)化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時(shí)，人工應(yīng)急操作使用。關(guān)閉帶指揮器自力式調(diào)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(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝，內(nèi)襯氮封閥屬微壓式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道應(yīng)設(shè)計(jì)一級(jí)減壓閥（帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥），一級(jí)減壓閥不屬于微壓調(diào)節(jié) 閥，控制壓力一般遠(yuǎn)大于罐內(nèi)壓力，不存在罐內(nèi)壓力倒流現(xiàn)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(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置。內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖，見以下

化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例在日常儲(chǔ)罐安全管理中，氮封容易存在哪些隱患以及如何安全管理呢？

1.應(yīng)該設(shè)置氮封但沒有設(shè)置氮封。精細(xì)化工裝置，對(duì)于間歇操作且存在甲、乙類物質(zhì)的易燃易爆危險(xiǎn)的工藝系統(tǒng)宜采取氮?dú)獗Ｗo(hù)措施；當(dāng)采用易熔材料制作浮盤時(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。石油化工裝置，儲(chǔ)存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)；內(nèi)浮頂儲(chǔ)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。石油庫(kù)場(chǎng)所，儲(chǔ)存Ⅰ、Ⅱ級(jí)毒性的甲B、乙A類液體儲(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)；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，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。液化烴儲(chǔ)罐，例如丁二烯、苯乙烯等。

2.設(shè)置了氮封，但沒有設(shè)置泄壓措施。石化規(guī)GB50160的6.2.19條款要求，對(duì)于采用氮?dú)鈿夥獾募譈、乙類液體的儲(chǔ)罐還應(yīng)設(shè)置事故泄壓設(shè)備。

3.設(shè)置了氮封，但沒有正常投用。氮封沒有投用的原因可能有企業(yè)為了降低成本停止氮?dú)狻z修后因疏忽未及時(shí)恢復(fù)、氮封系統(tǒng)故障等，無論什么原因安全設(shè)施停用都是違法行為。

4.氮?dú)夤芫€未設(shè)置止回閥。石化規(guī)GB50160的7.2.7條款要求，連續(xù)使用的公用工程管道上應(yīng)設(shè)止回閥，并在其根部設(shè)切斷閥。尤其是壓力儲(chǔ)罐必須設(shè)置止回閥，避免氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力低時(shí)，儲(chǔ)罐壓力高的可燃、有毒氣體倒回氮?dú)夤芫W(wǎng)，出現(xiàn)其他次生事故。大檢修、氮?dú)庥昧客蝗辉龃髸r(shí)，有毒、可燃?xì)怏w倒灌到氮?dú)夤芫W(wǎng)事故屢見不鮮。

5.氮?dú)夤芫€入口和呼吸閥排放口過近。氮?dú)馊肟诤团欧趴谂R近，導(dǎo)致氮?dú)庾叨搪分苯优欧牛_(dá)不到設(shè)置氮?dú)饷芊獾哪康模獬闪恕把诙I鈴"。

6.氮封壓力不足。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，在表盤上標(biāo)識(shí)上下限控制范圍。壓力過低，在突然低溫或者儲(chǔ)罐出料過快時(shí)，存在儲(chǔ)罐抽癟的風(fēng)險(xiǎn)。壓力過高，不但氮?dú)饫速M(fèi)，也容易導(dǎo)致常壓儲(chǔ)罐超壓。氮封的壓力表應(yīng)為低壓壓力表，避免大量程壓力表使人員不能觀察實(shí)際氮?dú)鈮毫Α?/p>

7.還要定期對(duì)氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥、壓力表等定期維護(hù)，氮?dú)夤芫€設(shè)置管線標(biāo)識(shí)等。按照設(shè)備完好性管理制度，明確責(zé)任、程序和檢查要求，并督促落實(shí)確保氮封設(shè)置良好。定期檢測(cè)氮?dú)饧兌群吐饵c(diǎn)，保證氮?dú)馄焚|(zhì)合格。

2、 化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例維護(hù)：

（1） 清洗閥門：對(duì)清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對(duì)清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了 解其性質(zhì)，在選用相應(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） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理，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，必須換新。

（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強(qiáng)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(shí)，全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù) 示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)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(duì)中，螺栓要在對(duì)角線上擰緊，滑動(dòng)部分要加潤(rùn)滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出 廠測(cè)試項(xiàng)目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。

3、 化工可燃液體常壓儲(chǔ)罐氮封閥裝置應(yīng)用案例調(diào)試

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