原油储罐氮封装置安全防护

原油储罐氮封装置安全防护

通过对轻质油品蒸发损耗种类及影响因素的介绍,阐述了安装在轻质油品储罐上的氮封系统的工艺设计方法.在轻质油品储罐上安装氮封系统,不仅可以有效的减少轻质油品在这是因为石油储罐的爆炸事故频频发生，严重危胁作业人员的安全与企业的财产。只要先了解是什么原因导致事故发生，才有可能在进行石油储罐设计进行防范与避免。原油储罐的危险性主要从原油本身具有的危险性和发生火灾事故原因分析：

一、原油储罐氮封装置安全防护原油危险性分析：

原油为甲B类易燃液体，具有易燃性爆炸极限范围较窄，但数值较低，具有一定的爆炸危险性，同时原油的易沸溢性，应在救火工作时引起特别重视。阐述合理设定氮封系统中各阀(氮封阀、泄氮阀、呼吸阀)的压力，可避免氮封失效。泄氮阀和氮封阀分别起“呼”、“吸”作用，呼吸阀仅起安全保护作用。分别从氮封系统适用工况、设计原则、供气量计算、注意事项等方面进行了详细阐述，通过对氮封系统的合理设计，可规避安全风险、降低事故概率。甲类液体卧式罐体积不大，物料量不大，将*基础的安全设施配备完毕即可，即短路率高如何解决呢配液位计、呼吸阀、阻火器、防止日晒的遮阳设施（既然有遮阳设施和保温，那么降温用喷淋设施也可不再上）等。当然，再配上氮封（二氧化碳封）、高液位报警、防静电更好。

 二、原油储罐氮封装置安全防护火灾爆炸事故原因分析：

原油的特性决定了火灾爆炸危险性是大型原油储罐*主要也是*重要的危险因素。发生着火事故的三个必要条件为：着火源、可燃物和空气。着火源的问题主要是通过加强管理来解决，禁止将火源带到储罐区。泄漏的原油暴露在空气中，即构成可燃物。原油泄漏，在储运中发生较为频繁，主要有冒罐跑油，脱水跑油，设备、管线、阀件损坏跑油，以及密封不良造成油气挥发，另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。氮封装置主要用于储罐顶部，维持储罐的微正压，隔离物料与外界接触，减少物料的挥发和浪费，保护储罐安全。是否设氮封设施和氮封阀参考如下规定：

1）SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》

第4.2.5条“其他甲B、乙A类液体化工品有特殊储存需要时，可以选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等于100m3 的卧式储罐，但应采取下列措施之一：

——设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，密闭收集处理罐内排出的气体；

——设置氮气或其他惰性气体密封保护系统，控制储存温度低于闪点5℃及以下”。

第4.2.10条“储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体储罐不应大于10000m3，且应设置氮气或其他惰性气体密封保护系统”。

2）《石油化工储运罐区VOCs治理项目指导意见》规定：“甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统”。

3）其他为防止储罐挥发性有毒或可燃气体泄放到罐外危害安全或防止储罐内物料与氧接触氧化或发生化学反应等场合。

另外腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。国内外曾发生多起因油罐底部腐蚀造成的漏油事故。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明，罐底腐蚀情况严重，大多为溃疡状的坑点腐蚀，主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处，罐顶腐蚀次之，为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀，罐壁腐蚀较轻，为均匀点蚀，主要发生在油水界面，油与空气界面处。相对而言，储罐底部的外腐蚀更为严重，主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。

二、原油储罐氮封装置安全防护浮顶储罐密封装置
浮顶储罐密封圈的火灾发生频率较高，原因主要是密封不严，引起油气浓度偏高。更进一步的原因主要有：大型储罐在施工中椭圆度、垂直度及局部凸凹度的偏差不可避免；在储罐的操作过程中介质、气候、温度以及储罐基础沉降等因素，会引起储罐和浮顶的几何形状和尺寸的变化；现有密封橡胶受阳光照射、风蚀、 刮蜡机构可能带来的高温引起的变形；风力、介质进出储罐等因素使浮盘在罐内产生“漂移”。因此，密封装置的可靠性和严密性如何，对减少储液蒸发，确保安全操作有重要作用。本实用新型提供了一种储罐氮封系统,包括储罐,氮封阀和液封装置,储罐的上端通过氮封阀与氮气管道连通,储罐通过液封装置与排空管道连通,储罐无进出料操作,压力稳定时,液封装置和氮封阀保持储罐内的微正压状态,储罐有进出料操作,压力变化时,通过液封装置和氮封阀调节储罐内的压力,保持罐内微正压状态.本实用新型利用液封装置取代现有氮封系统中的泄氮阀和呼吸阀,可以减少氮气和物料的损失,同时液封装置基本不用维护,大大降低了氮封系统设备的维护成本.
为了进一步改进目前普遍采用的封闭装置存在的不足，国内研制了“滚轮骨架密封”，它采用若干个圆弧线段密封骨架，通过转轴连接，使密封骨架象链条一样在弹簧力的作用下随着储罐改变形状。骨架端部装有滚轮，当浮顶上下移动时，滚轮就在罐壁上行走，并保持密封骨架与罐壁距离不变。该装置具有防雨、刮蜡、双重密封等多种功能。

三、原油储罐氮封装置安全防护预防浮盘沉底的设计要求：

正常运营时，浮顶油罐上的浮盘能随着罐内油品液位的升降而自由浮动。当出现浮盘上重力加大或因外力卡住浮盘而不能自由动作时，则会因快速收油而使浮盘淹没，*终沉底。
四、防腐蚀措施：原油储罐底部总是沉积着一定厚度的含盐水，当储存重质或含硫量、酸值较高的油品时，对防腐的要求更高。虽然目前国家对储罐的防腐蚀设计还没有统一标准，但对于储量巨大、腐蚀性严重的大型原油储罐而言，系统全面地设计并实施防腐的重要性是不言而喻的。在储罐上设置氮封系统，维持罐内气相空间压力在工艺要求范围（以VOCs项目为例，如0.2～0.5KPa）左右，当气相空间压力高于设定值（例如0.4KPa）时，氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低于设定值（例如0.4KPa）时，氮封阀开启，开始补充氮气。储罐氮封系统使用的氮气纯度不宜低于99.96%，氮气压力宜为0.5～0.7MPa。

原油储罐氮封装置安全防护什么是氮封阀？

氮封阀无需外加能源，利用介质自身能量为动力源，自动控制阀门介质流量，使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。氮封阀控制精度高，调节压差比大，特别适合微压气体控制。压力设定值在指挥器上实现，方便、快捷、省时省力，可在运行状态下通过调节弹簧连续设定。
1.罐底外壁防腐：罐底外壁除按常规做外防腐涂层外，宜参考石油天然气行业标准SY/T0088-95《钢制储罐罐底外壁阴极保护技术标准》，采用牺牲阳极或强制电流阴极保护法，该阳极可兼做储罐的防雷、防静电接地极。值得重视的是，必须改变传统的铜接地极--因此时铜为阴极，罐体钢却成为阳极，从而加速腐蚀。宜改用锌或镁电极。
2.罐底内壁防腐：即使采用了涂层防腐，仍应根据情况考虑采用牺牲阳极的必要性，以减轻涂层缺陷时的腐蚀。涂层绝对不能使用导静电防腐涂料，因它与牺牲阳极并用会加速阳极溶解，失去应有的阴极保护作用。内壁的牺牲阳极宜选用铝(Al)基合金阳极。
3.罐壁防腐：罐壁防腐的重点是底部水层高度范围内，应对罐底内壁1m高采用环氧基耐油耐盐水油罐专用绝缘涂料，其他部位可采用油罐专用导静电涂料。

原油储罐氮封装置安全防护爆炸事故防范措施与建议：

规范员工操作行为，加大安全检查与考核力度，消除违章操作；对石化企业而言要从上游装置加强平稳操作管理，重视下游储运系统的安全运行风险，严格装置各项指标控制，杜绝将氢气、轻烃等含轻组分产品退至储罐，影响储罐安全运行；高度重视轻质油储罐的运行管理，建立轻质油罐定期检查腐蚀情况、检测可燃气体浓度的有效机制；对有氮封的轻质油罐投用前，需用氮气置换分析后方允许进油；严格控制罐区内的检修施工作业，作业前须风险评估，对风险较大的储罐检修、项目改造、运行管线动火等作业应编制施工方案，并按方案实施具体作业。同时应避免清罐、脱水、采样、拆加在运行设施、拆加法兰盲板等作业与用火同处一个区域进行交叉作业；务必重视罐区用火安全措施的落实工作，尤其要控制周边轻质油罐的收付油作业，防止大量可燃气在施工点附近排放，落实罐区脱水沟、含油污水系统的封堵，以及严禁同时进行在运行设施敞开式作业现场有物料释放的交叉作业。石油储罐的防雷、防静电的设置严格规范设计要求进行，对防雷、防静电设施应定期进行检测，务必保证完好