原油储罐氮封装置设计方案

原油储罐氮封装置设计方案

防止储罐等容器出现过压或负压的方法是在容器顶部设置开口;此种情况下，再向容器内注入产品时，任何的多余空气或气体可自由离开容器；相反当产品排出时，空气可流入容器内。但是进入储罐内的空气可能会污染产品，尤其是当储罐中存储的是有机溶液与碳氢物时，爆炸性气体（或空气）会在产品上方形成；此外，还有可能发生不良气体与蒸气的释放。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原油储罐氮封装置设计方案参考如下规定：

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、原油储罐氮封装置设计方案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、原油储罐氮封装置设计方案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。

       为避免以上情况的发生，需要将储罐密封；然而，储罐中物料存放在常压条件下，需要避免在对其灌装或温度升高时出现过压，也需要避免在排放产品时出现真空，因此气封系统的安装显的尤为必要。罐用氮封阀ZZYVP-16B型自力式微压阀氮阀是一种专用于中大型储罐气体覆盖保护系统中的微压控制阀，
可将≤1.2MPa的氮封气一次节流输出至几十毫米水柱的微压气体。
氮封装置主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，以保护罐内物料不被氮化及储罐安全。
氮封装置由ZZY快速泄放阀及ZZV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。
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℃。

原油储罐氮封装置设计方案
      氮封系统是基于压力的气封工艺，可确保储罐顶部空间处于惰性气体保护与微正压控制之下。氮封装置（氮封阀）常规情况是由供氮阀、泄氮阀和呼吸阀三大部份组成。当罐内压力升高超过设定值时，供氮阀关闭，泄氮阀打开，将罐内多余压力快速泄放。在储罐内压力降低时，泄氮阀处于关闭状态，供氮阀打开，向罐内注入氮气并保证储罐处于微正压的状态。供氮阀氮气源压力保持在0.2~0.8MPa之间的一个固定值，现场压力较高时，可在供氮阀前安装一台自力式调压阀将压力减至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。