储罐氮封阀压力控制优化改造方案

储罐氮封阀压力控制优化改造方案

罐区排放控制技术中，通过检查现场阀门参数及工作状态，升级改造罐顶阀门，选择优化储罐的压力控制方案，可以有效减少VOCs排放。采用先进的储罐压力控制方案，大大减少罐内的产品损失，减少过量排放造成的罚款，有效帮助企业达到企业绩效。而在罐区排放控制技术中，升级改造罐顶阀门，可以减少VOCs排放，帮助用户合规运行。以原油储运为例，当原油从分离器到原油储罐传输时，原油压力下降并闪蒸释放出甲烷等轻质组分，并在原油储罐的液位上升或温度上升时，排放挥发性气体。如果疏于管理这些VOCs排放，不仅会造成大气污染，也造成物料的大量损失。
在储罐上设氮封阀，维持罐内气相空间压力在工艺要求范围（以JVOCs项目为例，如0.2-0.5KPa）左右，当气相空间压力高于设定值（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（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。

储罐氮封阀压力控制优化改造方案　　

氮封阀主要用于储罐顶部，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。是否要设氮封设施和氮封阀可参考如下规定：
　　1.SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》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：
　　①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；
　　②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。
　　储存I、工级毒性的甲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。

储罐氮封阀压力控制优化改造方案解决方案
为了更好的实现保护环境、节能减排的目标，用户需要优化储罐的压力控制方案，可以从以下三方面着手：
1、检查现场罐顶阀门参数，找到优化升级的突破口
氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀等是否能严密关断？呼吸阀在设定值的75%和90%时的泄露量时多少？
氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀等选型是否合理？是否额定流量过大造成频繁开启？
所用产品是否性能可靠，是否有泄露，所用材料是否符合工况要求？呼吸阀阀座是否由于结晶导致无法正常开启？
呼吸阀选用聚苯硫醚(PPS)材质的阀塞和阀座可以适用严寒地区或易结晶工况。

2、检查罐顶阀门的设定点及工作区间是否合理，确保氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀的工作区间无重叠
罐顶各阀门压力设定依次升高，检查所用阀门各层级的设计和选用是否合理？
呼阀的回座压力是否高于蒸发气回收阀的工作压力？
各级阀门设定值是否合理？达到需要的流量时候的压力值是否在下一级压力设定值的75%以下。

3、储罐氮封阀压力控制优化改造方案制定升级改造计划
如所用阀门出现异常泄露、工作区间重叠或频繁开启等问题，需升级涉及阀门
收集升级阀门的工况参数数据，确保层级保护设计合理，并选择合适的替换方案
如需要对罐顶阀门进行远程监测，考虑增加无线仪表对现场机械阀门进行异常情况监测。
定期对储罐进行系统化调研，确保各阀门仪表稳定运行以保证运营效率?
对于采用固定顶或内浮顶的常压或低压储罐，当液位变化或温度变化时，需控制储罐内气相空间的压力，通常采用氮封阀、蒸发气回收阀、呼吸阀、紧急泄放阀控制罐内气相压力，防止储罐超压，以确保储罐及人员安全。
储罐的氮封系统包括氮封阀和蒸发气回收阀，维持储罐内的微压力。呼吸阀的呼阀压力设定值比蒸发气回收阀高，吸阀设定比氮封阀设定点低，在氮封系统或储罐异常时，达到设定点时开启超压泄放。紧急泄放阀或紧急吸入阀是*后一道防线，在出现火灾或系统故障导致的压力骤升或骤降时超压泄放。

储罐氮封阀压力控制优化改造方案技术参数及性能指标：

1、  供氮装置                                                     （表一）

储罐氮封阀压力控制优化改造方案供氮装置压力调节范围见表二                                        （表二）

储罐氮封阀压力控制优化改造方案供氮装置外形尺寸见表三、              表三   单位：mm

注： 1）标准法兰连接形式PN16为凸面，连接尺寸铸铁法兰按GB4216.5-84，铸钢法兰按GB9113-2000、JB/T-94，阀体法兰及法兰端面距也可按用户标准制造，如：ANSI，JIS，DIN等标准。

    2）储罐氮封阀压力控制优化改造方案接管根据用户需要配置

泄氮装置见表四       （表四）

泄氮装置压力调节范围见表五                                        （表五）                                               

每个阀门控制不同的压力区间，选择合适的产品可靠工作则尤为中要。氮封阀建议选择专门适用氮封工况的氮封阀。呼吸阀的材料和设计应确保其能够严密关断直到达到设定点的90%开始泄露，减少不必要VOC排放。实践证明很多现场问题多是所用产品性能不达标，如阀座和密封面设计不当、尺寸过大或与其他阀门设定值冲突等原因造成了不必要的泄漏。因此，确保选择合适的阀门产品，可以大幅度减少VOC排放。

储罐氮封阀压力控制优化改造方案氮封阀安装方式：
1、氮封阀到现场开箱后，在搬运、安装过程中，禁止用手或其他工具对阀门的导压管进行拉、压、吊装等，以免损坏
阀门的使用性能；必须检查外观有无破坏，紧固件有无松动，流道内是否有污染物等；仔细核对产品型号、位号、
规格是否吻合（供氮阀随箱附件为主阀、取压管、焊接头；泄氮阀随箱附件为主阀）。
2、在供氮阀安装时取压点在离供氮阀出口端适当的位置大于供氮阀六倍管道直径，且取压点应在储罐顶部，取压点
近距离设置压力表以便于调整阀门时观察设定压力及压力运行；取压接头与储罐连接见下图。
3、为便于现场维修与操作，阀四周应留有适当空间与设置旁通阀，并在上、下游各装一只合适的压力表。
4、安装调压阀前应先清洁管道，因为管道中的异物可能会损坏阀门的密封面或甚至阻碍阀芯和执行机构的运动而造
成阀门不能正常地关闭和开启。确认已清除管道污垢、金属碎屑、焊渣、阀门法兰上的塑料封和其它异物。另外，
要检查管道法兰以确保有一个光滑的垫片表面。如果阀门有螺纹连接端，要在管道阳螺纹上涂上高等级的管道密封
剂，不要在阴螺纹上涂密封剂，因为在阴螺纹上多余的密封剂会被挤进阀体内，多余的密封剂会造成阀芯的卡塞或
脏物的积聚，进而导致阀门不能正常关闭和开启。
5、流体应先过滤，以使调压阀发挥*大的功能。
6、确定调压阀的阀体外箭头方向与管道安装方向一致。

储罐氮封阀压力控制优化改造方案安装、维护与调试
1、安装：
（1）检查整机零件是否缺损与松动，对使用有害人体健康的介质，必须进行强度、密封、泄漏与精度测试。
（2）在安装前，对管道进行清洗（否则由于焊渣等管道垃圾，损坏阀芯密封面，导致阀门不能正常工作），阀门入口处要有足够的直管段，并配有过滤器。阀体与管道的法兰连接，要注意同轴度。
（3）安装场地应考虑到人员与设备的安全，即便于操作，又有利于拆装与维修。
（4）阀门应正立垂直安装在水平管道上，导压管必须安装在距离阀出口至少六倍于公称通径的阀后管道上。阀自重较大与有振动的场合，要用支撑架，尽量避免水平安装。
（5）介质流动方向应与阀体上的箭头指向一致。因微压阀属于精密仪表，其中指挥器膜片直接承受介质压力，若阀门反装或管道有反冲压力，则指挥器膜片由于受压过高导致膜片损坏，阀门不能工作。阀门应在环境温度-25～+55℃场所使用。
（6）为使自控系统失灵或检修阀门时，仍能连续生产，应设置旁路阀。

2、储罐氮封阀压力控制优化改造方案维护：
（1）清洗阀门：对清洗一般介质，只要用水洗净就可以。但对清洗有害健康的介质，首先要了解其性质，在选用相应的清洗办法。
（2）阀门的拆卸：将外露表面生锈的零件先除锈，但在除锈前，要保护好阀座、阀芯、阀杆与推杆等精密零件的加工表面。拆装阀座时应使用专用工具。
（3）阀芯、阀座：二密封面有较小的锈斑与磨损，可用机械加工的方法进行修理，如损坏严重必须换新。但不管修理或更换后的硬密封面，都必须进行研磨。
（4）阀杆：表面损坏，必须换新。
（5）压缩弹簧：如有裂纹等影响强度的缺陷，必须换新。
（6）易损零件：填料、密封垫片与O型圈，每次检修时，全部换新。膜片必须检查是否有预示将来可能发生裂纹、老化与腐蚀等痕迹，根据检验结果，决定是否更换，但膜片使用期一般*多2～3年。
（7）阀门组装要注意对中，螺栓要在对角线上拧紧，滑动部分要加润滑油。组装后应按产品出厂测试项目与方法调试，并在这期间，可更准确地调整填料压紧力与阀芯关闭位置。

3、储罐氮封阀压力控制优化改造方案调试
所需要压力值是通过对指挥器顶部的调节螺母的操作而得到调整，打开顶部的防尘盖，用扳手调整调节螺母。顺时针方向旋转使压力增大，逆时针旋转则压力减小。安装在压力调节阀后的压力表，可使工作人员借以观察调整后的压力给定值
具有不同设定点的罐顶阀门控制储罐的呼吸，防止出现超压和负压
对于罐顶压力设备进行定期的巡检，及时发现和解决问题。但是由于设备都安装在很高的罐顶，人工巡检很难经常性进行，且巡检人员的安全性无法保证。如果对紧急泄放阀、呼吸阀、氮封阀等进行自动监测，就可以及时有效的掌握阀门的开启状态和动作时间，以及提前预测可能发生事故的故障点。自动监测对于现场工作人员的安全尤其重要，通过降罐顶阀门的数据采集并传输到控制室，进行监测和预测性分析，优化了储罐的日常维护工作。