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一、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范總則?

一種儲罐油氣回收系統(tǒng)及氮封工藝，將儲罐組所有儲罐氣相連通，通過油氣支線和總線送至油氣回收裝置，在油氣總線上設置集中控制的補氮系統(tǒng)，代替現(xiàn)有技術在每個儲罐上設置氮封系統(tǒng)，通過補氮、油氣回收、超壓排放等安全措施，保障儲罐系統(tǒng)的安全，并降低氮氣消耗和氮封系統(tǒng)的投資。輕質(zhì)油品儲罐油品蒸發(fā)損耗機理,分析降低損耗措施,認為儲罐設置氮封系統(tǒng)是降低油品蒸發(fā)損耗*的重要措施.進而重點詳細介紹了輕質(zhì)油品儲罐的氮封系統(tǒng)的三種設置方案,儲罐附件配置要求以及設置氮封系統(tǒng)的重要意義,在實際工程和項目中具有一定的指導和借鑒意義.]本實用新型屬于化工設備領域，特別是涉及一種液體有氮封要求的儲罐。

【儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范背景技術】

我國的石油化工企業(yè)較多，而且規(guī)模企業(yè)原材料及產(chǎn)品儲罐較多。由于現(xiàn)有工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展及社會環(huán)境的矛盾，人們對環(huán)境的要求越來越高，國家對相關的環(huán)境保護也越來越嚴格。因此，如何減少儲罐在進出料的過程中產(chǎn)生的廢氣，防止和減輕對環(huán)境影響以及對人身體的影響。在這樣的狀況下，氮封裝置應運而生。現(xiàn)有氮封裝置由儲罐、進氮閥、泄氮閥及呼吸閥組成，但是對多個同樣物料的儲罐來說，按照這種氮封裝置進行，投資較大，而且今后檢維修工作量大。因此，采用適當?shù)募夹g改進氮封裝置，不僅減少投資，而且有利于今后的檢維修工作量，尤其各儲罐氣體平衡還可以節(jié)約氮氣的使用量，降低生產(chǎn)成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

都采用進氮閥、泄氮閥及呼吸閥的型式。該方法投入成本高，檢維修工作量大等缺點。因此需要一種投入成本少，今后檢維修方便且安全儲罐氮封裝置。

【儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范發(fā)明內(nèi)容】

本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種投入成本小，檢維修工作量少，而且安全性較高的液體有氮封要求的儲罐。

本實用新型采用的技術方案是這樣的:一種液體有氮封要求的儲罐，其特征在于:包括液氮罐，所述液氮罐通過管道依次串聯(lián)有液氮汽化器、減壓閥、成品儲罐、阻火器、單呼閥、放空管。

進一步，以防負壓和罐內(nèi)超壓，該裝置還包括安全裝置，所述安全裝置包括水封罐和呼吸閥，所述水封罐旁接在所述液氮汽化器和成品儲罐之間，所述呼吸閥旁接在成品儲罐和放空管之間。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:降低了投資成本，檢維修工作量少，安全可靠性高，減少了廢氣排放，實現(xiàn)了安全、環(huán)保及清潔生產(chǎn)之目的，提高了經(jīng)濟效益。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范

1.  罐區(qū)VOCs治理主要針對油品儲運罐區(qū)按相關規(guī)范或規(guī)定需要治理的儲罐無組織排放的罐頂油氣進行集中收集并治理。

2.  除特殊說明外，指導意見中罐區(qū)包括石油化工原料罐區(qū)、中間原料罐區(qū)及“三苯"等成品罐區(qū)。

3.  罐組氣相收集系統(tǒng)應與儲罐本體、VOCs處理系統(tǒng)進行整體安全性考慮，采取系統(tǒng)的安全控制方案。設計方案須進行安全論證。

4.  儲罐增加氣相連通收集系統(tǒng)后，安全風險防控的重點應是防止重大群罐火災。

5.  主要執(zhí)行標準、規(guī)范：?

GB?31570-2015????石油煉制工業(yè)污染物排放標準?

GB?31571-2015????石油化學工業(yè)污染物排放標準?

GB?50160-2008????石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范?

GB?50341-2014???立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規(guī)范?

GB/T13347-2010???石油氣體管道阻火器?

SH/T?3007-2014???石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范?

ISO16852-2008?Flame?arresters—Performance?requirements，test?methods?and?limits?for?use?

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范原則要求?

1.?儲罐宜采取罐頂氣相平衡線、罐頂隔熱或涂敷隔熱涂料等措施減少VOCs的排放。每座儲罐的罐頂氣相線上應設手動切斷閥。

2.?油氣收集技術應選用本質(zhì)安全的技術，并應確保技術成熟、可靠、節(jié)能、經(jīng)濟、操作簡便。

3.  油氣收集系統(tǒng)應滿足同一系統(tǒng)內(nèi)同時運行的不同介質(zhì)儲罐的小時最大排氣量的要求。?

4.  綜合考慮火災危險性、污染源距離、廢氣組成、濃度及氣量、能耗、運行費用等因素，廢氣宜分區(qū)域、分種類集中收集。

5.  針對下游廢氣處理裝置異常和事故時VOCs的控制和處理，建立應急處理機制和措施。

6.  儲罐選型應符合GB?50160、GB?31570、GB?31571、SH/T3007的有關規(guī)定，內(nèi)浮頂儲罐和外浮頂儲罐的浮頂密封結(jié)構(gòu)應符合GB?50341、GB?31570和GB31571的有關規(guī)定。

7.  根據(jù)《石化行業(yè)揮發(fā)性有機物綜合整治方案》（環(huán)發(fā)〔2014〕177?號），苯、甲苯、二甲苯等危險化學品應在內(nèi)浮頂罐基礎上安裝油氣回收裝置等處理設施。

8.  除SH/T3007要求外，甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐、排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需對排放氣體進行收集治理的儲罐應設置氮氣密封系統(tǒng)。

9.  對性質(zhì)差別較大、影響安全和產(chǎn)品質(zhì)量的，儲存不同種類的儲罐氣相不應直接連通。儲罐頂油氣連通管道系統(tǒng)應保證從儲罐至罐組收集總管、再至廠區(qū)收集總管的壓力逐步降低，防止不同介質(zhì)之間VOCs互串造成物料污染。

10.  阻火器的選型、設置、材質(zhì)、測試和檢驗

各儲罐VOCs氣相支線靠近儲罐位置、廢氣處理裝置入口等必須設置阻爆轟型阻火器，材質(zhì)應選用不銹鋼。

阻爆轟型阻火器須通過現(xiàn)行的ISO16852國際標準和GB/T?13347規(guī)定的測試要求，并出具第三方實驗驗證文件。且阻力降不應大于0.3kPa。阻爆轟型阻火器兩端宜設置切斷閥，并應根據(jù)氣象條件和油氣性質(zhì)設置清堵、防凍措施。儲罐與阻火器之間的大于DN200的管道，彎頭曲率半徑與管道直徑之比不小于1.5，不得安裝T型三通，并應完善靜電接地。?

11.  為防止苯乙烯等易自聚介質(zhì)發(fā)生聚合反應、火災等事故，應設置獨立的系統(tǒng)或進行預先處理。?

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范儲罐的安全保護?

在進行儲罐頂油氣收集治理（儲罐封閉、密封、連通等）時，應保證儲罐的本質(zhì)安全。?

 （一）氮氣密封、壓力控制方案?

  氮氣保護系統(tǒng)包括氮氣源、氮氣管線、氮封裝置、罐內(nèi)壓力檢測等。儲罐氮封的作用主要是為了防止儲罐出現(xiàn)負壓而從呼吸閥吸入空氣，以保持罐內(nèi)微正壓；氮封閥正常壓力設定值宜為0.2kPa-0.5kPa，并應避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設定壓力交集，產(chǎn)生不必要的氮氣損耗和浪費。當罐內(nèi)氣體壓力低于氮封閥開啟壓力時，氮封閥打開向罐內(nèi)補入氮氣；當罐內(nèi)氣體壓力達到氮封閥關閉壓力時，氮封閥關閉停止向罐內(nèi)補入氮氣。

  當罐內(nèi)氣體壓力高于控制閥或呼閥定壓時，通過呼閥或揮發(fā)氣收集總管控制閥開啟向罐外排出氣體。呼吸閥外排壓力、緊急泄放閥定壓根據(jù)儲罐設計壓力確定。對于設計壓力為-0.5kPa～2.0kPa的儲罐，宜采用以下控制方案:?

1）在每臺儲罐上應設置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0.3kPa左右，當氣相空間壓力高于0.5kPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.2kPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。當?shù)忾y需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補充氮氣。

2）當?shù)忾y事故失靈不能及時關閉，造成罐內(nèi)壓力超過1.5kPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排；當?shù)忾y事故失靈不能及時開啟時，造成罐內(nèi)壓力降低至-0.3kPa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設計壓力低限（-0.5kPa）。

3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置事故泄壓設備，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0kPa）。

4）在廠區(qū)收集總管上設置在線氧分析儀，判斷儲罐氮封系統(tǒng)的可靠性，并滿足后續(xù)油氣處理設施的安全性。?

（二）儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范儲罐附件及壓力設計?

  儲罐進行封閉改造后，應根據(jù)SH/T?3007要求增設帶阻火器呼吸閥，設置氮封的儲罐還應設置緊急泄放設施。合理設置壓力區(qū)間，從儲罐設計壓力向下排，保證各安全附件的動作壓力區(qū)間不能有交集。?常壓儲罐（以設計壓力2.0kPa為例）附件定壓值示例見圖1、圖2。對于設計壓力大于2.0kPa的儲罐，宜參照圖1、圖2示例邏輯設定壓力控制方案。

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范產(chǎn)品特點：

1、無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便，又節(jié)約能源，降低成本；
2、氮封裝置供氮、泄氮壓力設定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行；
3、壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作靈敏，裝置工作平穩(wěn)；
4、采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小，反應迅速，控制精度高；
5、供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100：1，減壓效果好，控制精度高；
6、為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥；
7、呼吸閥僅起安全作用，避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范結(jié)構(gòu)與工作原理：
氮封裝置是由供氮裝置和泄氮裝置兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮裝置由反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮氣壓力一般設為100mmH2O，通過氮封裝置精確控制。
當儲罐進液閥開啟，向罐內(nèi)添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣。使罐內(nèi)壓力下降，降至泄氮壓力設定點時，泄氮裝置自動關閉。
當儲罐出液閥開啟，用戶放料時，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，當罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關閉。

四、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范舊罐改造?

  對現(xiàn)有儲罐的強度、無組織排放情況（排放量、油氣濃度、組成等）等進行測量評估、全面校核，確認儲罐是否需要進行結(jié)構(gòu)改造，并根據(jù)現(xiàn)狀情況，合理確定油氣回收系統(tǒng)操作條件。

1.  外浮頂儲罐?

外浮頂儲罐油氣的治理，應提高及持續(xù)保證浮頂邊緣密封的性能，提高浮頂貫穿性開口的密封性能，并根據(jù)實際情況，適當縮短檢修間隔周期，定期更換一次二次密封。?

2.  內(nèi)浮頂儲罐?

內(nèi)浮頂儲罐油氣的治理，首先應提高及持續(xù)保證浮頂邊緣密封的性能，提高浮頂貫穿性開口的密封性能，并根據(jù)實際情況，適當縮短檢修間隔周期，定期更換邊緣密封。?

內(nèi)浮頂儲罐的舊罐改造，首先將罐壁（頂）的排氣口等與外界連通的開口封閉，盡量利用儲罐原有開口增設VOCs收集管道并完善壓力儀表檢測措施及緊急泄放設施。?

封閉后的內(nèi)浮頂儲罐承壓能力有所不同，需重新校核罐體強度，對儲罐結(jié)構(gòu)等進行適應性改造，根據(jù)儲罐承壓能力重新核定呼吸閥進氣和排氣壓力。

3.  拱頂罐?

拱頂罐的舊罐改造，首先將儲罐的通氣管等與外界連通的開口封閉，盡量利用儲罐原有的開口增設VOCs收集管道并完善壓力儀表檢測措施，根據(jù)SH/T?3007要求增設帶阻火器呼吸閥、緊急泄放設施。?

封閉儲罐后需要重新校核罐體強度，對儲罐結(jié)構(gòu)等進行適應性改造，根據(jù)儲罐承壓能力設定呼吸閥進氣和排氣壓力。

五、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范罐區(qū)油氣連通系統(tǒng)?

1.  罐組收集總管?

儲罐油氣排放至罐組收集總管的控制方案可采用切斷閥控制方案或單呼閥方案。?

為減少氮氣耗量，應合理設置氮封閥的定壓。單呼閥、呼吸閥的定壓值盡可能高，便于油氣的回收處理，減少油氣排放至大氣。?

（1）切斷閥控制方案?

儲存同類油品儲罐的氣相通過連通管道并入罐組收集總管，通過罐組收集總管送入廠區(qū)收集總管。? 在罐組收集總管靠近油氣回收裝置的位置設置切斷閥，其開啟由收集總管上的壓力變送器進行2oo2聯(lián)鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定高限壓力值時打開切斷閥將油氣送至油氣回收裝置進行回收；其關閉由收集總管上的壓力變送器進行1oo2聯(lián)鎖控制，當罐組收集總管上的壓力達到設定低限壓力值時關閉切斷閥。

（2）單呼閥方案?

  在儲罐油氣收集管道上防爆轟型阻火器上游設置單呼閥。單呼閥通過罐內(nèi)壓力機械操作，排氣起跳設定壓力應低于罐頂呼吸閥的呼氣起跳壓力，關閉設定壓力高于罐頂呼吸閥的吸氣起跳壓力，若儲罐設置了氮氣保護，此壓力還應高于氮氣保護的關閉壓力。?

  儲存不同介質(zhì)的儲罐氣相通過油氣收集管道并入罐組收集管，不同罐組收集管在進凝液罐前合并進油氣回收處理裝置。并在進回收裝置前設置緊急切斷閥。?

（3）高硫高溫罐組收集總管

排放氣中含有較高濃度硫化物的罐組收集總管除滿足以上兩種方式外，管道和設備附件應選用抗硫腐蝕的材質(zhì)。對于需治理的含高溫廢氣的儲罐VOCs宜單獨收集，以便后續(xù)處理。?

2.  廠區(qū)收集總管?

 對于多個罐組共用一套廢氣回收處理裝置的工程，需建設收集總管，對多個罐組的VOCs進行集中收集后送入處理設施。?

同時，應對VOCs收集管道系統(tǒng)進行壓力平衡計算，保證總管中的VOCs能夠穩(wěn)定安全地輸送至處理設施。應按照相關標準與規(guī)定，做好廢氣收集系統(tǒng)的防雷防靜電設計與管理。?

四、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范技術參數(shù)及性能指標：

1 供氮裝置主要技術參數(shù)及性能指標

2泄氨裝置主要技術參數(shù)及性能指標

五、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范外形尺寸及重量：

1供氮裝置外形尺寸及重量

2泄氮裝置外形尺寸及重量

六、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范運行維護管理

1.  企業(yè)應設立VOCs處理設施操作崗位，制訂系統(tǒng)運行操作規(guī)程和工藝卡片并嚴格執(zhí)行。?

2.  加強管道上壓力切斷閥的運行管理及維護，應定期維護。

3.  加強阻火器的管理，應定期對阻火器進行維護檢查，檢查不合格的阻火器應進行有效處置。?

4.  加強儲罐各密封處的維護，應定期對儲罐的密封位置進行檢查維護。?

5.  儲罐氮封設施、廢氣回收壓力控制系統(tǒng)應定期進行校驗和測試，加強檢查維護，確保氮封設施完好投用。?

6.  呼吸閥宜定期進行標定，定期維護防止堵塞。?

7.  回收系統(tǒng)中單罐需檢修時，要采取可靠的隔離措施，防止串氣；單罐檢修后切入回收系統(tǒng)前，要進行氮氣置換，防止形成爆炸性混合氣。?

8.  應制定儲罐組VOCs收集系統(tǒng)專項火災應急預案，并定期進行演練。

氮封閥是一種用于保護設備和工程的安全閥門，主要用于控制氮氣的流量和壓力。在許多行業(yè)，如石油化工、醫(yī)藥生產(chǎn)和半導體制造等，氮氣都是非常重要的工藝氣體，因此氮封閥的安全性和穩(wěn)定性顯得尤為重要。

二、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范氮封閥的安裝步驟

1.確定安裝位置：氮封閥應該安裝在氣體管道的最高點或較低點，以便于排放氣體和排水。

2.準備工作：在安裝之前，需要對氣體管道進行清洗和排水，并檢查氣體管道是否有漏洞和損壞。

3.安裝氮封閥：根據(jù)氮封閥的型號和安裝要求，將氮封閥安裝到氣體管道上，并根據(jù)需要連接其他設備。

4.連接管道：在安裝氮封閥之后，需要連接進氣管和出氣管，并確保連接緊密，不會出現(xiàn)氣體泄漏的情況。

5.測試：安裝完成后，需要進行測試，以確保氮封閥能夠正常工作，并滿足設計要求。

三、儲罐頂油氣收集治理氮封閥系統(tǒng)設計規(guī)范安裝注意事項

1.安裝前需要進行仔細的檢查和清洗，確保氣體管道的干凈和完好無損。

2.安裝時需要根據(jù)氮封閥的型號和安裝要求進行操作，不得隨意更改。

3.在連接管道時，需要使用合適的接口和密封材料，確保連接緊密，不會出現(xiàn)氣體泄漏的情況。

4.在測試中，需要逐一檢查各項指標，確保氮封閥能夠正常工作，并滿足設計要求。

5.在平時使用中，需要定期檢查和維護氮封閥，確保其安全性和穩(wěn)定性。

總之，氮封閥的安裝是一個非常重要的工作，需要仔細操作，嚴格按照要求進行。只有這樣，才能夠確保工程的安全性和穩(wěn)定性。