一、化工原料儲(chǔ)罐氮封閥壓力控制設(shè)計(jì)方案基本原理
        在儲(chǔ)罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過(guò)程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。采用氮?dú)獬涮钣诠潭攦?chǔ)罐的氣相空間謂之氮封。因氮?dú)獾拿芏刃∮谟袡C(jī)氣體而浮于其上故而形成氮封。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),反饋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在罐頂?shù)墓藓粑y能起安全作用，一般泄氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)略大于供氮閥的壓力設(shè)定點(diǎn)，以免供、泄氮裝置頻繁工作。在流量控制方面每個(gè)閥門(mén)都配有控制流量百分比的固定板孔,氣體密封系統(tǒng)的每個(gè)閥門(mén)尺寸根據(jù)氣體流量表排列，根據(jù)提供的穩(wěn)定氣體壓力計(jì)算適應(yīng)特定需要?dú)怏w密封的流量. 氮封閥中的氮?dú)饪梢云鸬街脫Q裝置介質(zhì)、平衡系統(tǒng)的壓力等功能，用于保持容器頂部保護(hù)氣的壓力恒定，一般的氮?dú)鈮毫κ浅海饕饔迷谟跍p少揮發(fā)，如苯罐，二是放置介質(zhì)與空氣的反應(yīng)，如堿罐。進(jìn)罐壓力一般減壓至1bar。適用于各類(lèi)大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)，運(yùn)行可靠，并廣泛適用于石油、化工等行業(yè)。 

氮封的作用是防止儲(chǔ)罐揮發(fā)性有毒或可燃?xì)怏w泄放到罐外危害安全,以一定的微壓氮?dú)庠诠迌?nèi)保持一定的壓力,相比自力式閥 氮封閥可以從閥前的幾公斤壓力一次性減壓到需要的微正壓,應(yīng)用自力式閥可能會(huì)需要多級(jí)降壓才能達(dá)到這么小的壓力和精度。

氮封具有以下特點(diǎn):

①氮封可減少有機(jī)氣體揮發(fā);

②氮封能有效防止有毒氣體對(duì)周?chē)h(huán)境的污染;

③氮封可防止儲(chǔ)罐內(nèi)爆炸性混合氣體的形成,且對(duì)儲(chǔ)存物質(zhì)的性質(zhì)無(wú)任何影響;

④氮封可以減少吸水性物質(zhì)對(duì)空氣中水分的吸收;

⑤氮封可以隔絕易氧化物質(zhì)與空氣中氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。

基于安全和環(huán)保的要求,儲(chǔ)存易燃易爆物料的大型儲(chǔ)罐多采用氮?dú)饷芊?本文介紹了一種新的氮封設(shè)計(jì)方法,該方法旨在增加儲(chǔ)罐的安全性和降低氮封系統(tǒng)的復(fù)雜性.以1000m3正己烷儲(chǔ)罐為例,將新方法與API 2000-2014中的方法相比較以說(shuō)明各自的特點(diǎn),希望為氮封設(shè)計(jì)提供一種新的思路.
        儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)使用的氮?dú)饧兌炔灰说陀?9.96%，氮?dú)鈮毫σ藶?.5~0.6MPa。

    二、化工原料儲(chǔ)罐氮封閥壓力控制設(shè)計(jì)方案工藝方案   
氮封流程是目前儲(chǔ)罐工藝設(shè)計(jì)的常用流程,用于密閉儲(chǔ)罐氣相空間,隔絕有害氣體溢出,在儲(chǔ)運(yùn)化工領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。氮封可有效提高我國(guó)石化企業(yè)庫(kù)區(qū)節(jié)能環(huán)保工業(yè)水平。在現(xiàn)主流設(shè)計(jì)思路,氮封流程由機(jī)械式調(diào)節(jié)閥控制,對(duì)于儲(chǔ)罐氣相流程目前并沒(méi)有良好的水力計(jì)算依據(jù)及流程參考參數(shù)。這些問(wèn)題將導(dǎo)致氮封設(shè)計(jì)無(wú)理可依,并可能造成重大安全事故。本文將對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行闡述,通過(guò)分析水力模型給予改進(jìn)性意見(jiàn)。以輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐組成的罐組為例，設(shè)計(jì)方案如下：

    1.內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐改造
    1）封堵儲(chǔ)罐罐壁（頂）的通氣口。
    2）核算罐頂呼吸閥是否滿(mǎn)足設(shè)置氮封后的需求。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見(jiàn)表一）。呼吸量除滿(mǎn)足儲(chǔ)罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮
    氮封閥不能關(guān)閉時(shí)的進(jìn)氣量等因素。
    3）在儲(chǔ)罐罐頂增加氮?dú)饨尤肟诤鸵龎嚎?。為確保壓力取值的準(zhǔn)確性，兩開(kāi)口之間的距離不宜小于1m。
    4）量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時(shí)不影響氮封壓力。
    5）儲(chǔ)罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

    2.化工原料儲(chǔ)罐氮封閥壓力控制設(shè)計(jì)方案工藝流程
    1）在每臺(tái)儲(chǔ)罐上設(shè)置先導(dǎo)式氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時(shí)，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?；?dāng)?shù)忾y需要檢修或故障時(shí)，使用限流孔板旁路給儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?，壓力高?.5KPa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排（短時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充 氮?dú)猓?br />    2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)關(guān)閉，造成罐內(nèi)壓力超過(guò)1.5Kpa時(shí)，通過(guò)帶阻火器的呼吸閥外排；當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時(shí)開(kāi)啟時(shí)，造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3Kpa時(shí)，通過(guò)帶阻火器呼吸閥向
    罐內(nèi)補(bǔ)充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力低限（-0.5Kpa）。
    3）為確保設(shè)置氮封儲(chǔ)罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲(chǔ)罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力上限（2.0Kpa）。
    4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮?dú)鈺r(shí)，流量宜等于油品出罐流量，氮?dú)夤艿赖墓軓綖镈N50，氮?dú)獾牟僮鲏毫?.5MPa。
    5）若在相同油品儲(chǔ)罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺(tái)儲(chǔ)罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器，以防止事故擴(kuò)大。
    6）阻火器應(yīng)選用安全性能滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。