氮封设计方案.doc

1、1附件附件 2 2氮封设计方案氮封设计方案方案一：压力控制设计方案（方案一：压力控制设计方案（LPECLPEC）一、基本原理一、基本原理在储罐上设置氮封系统在储罐上设置氮封系统， 维持罐内气相空间压力维持罐内气相空间压力在在1.2KP1.2KPa a左右左右，当气相空间压力高于当气相空间压力高于 1.4KPa1.4KPa 时时，氮封阀关闭氮封阀关闭，停止氮气供应停止氮气供应；当气当气相空间压力低于相空间压力低于 0.8KPa0.8KPa 时时，氮封阀开启氮封阀开启，开始补充氮气开始补充氮气，保证储罐保证储罐在正常运行过程中不吸进空气，防止形成爆炸性气体。在正常运行过程中不吸进空气，防止形成爆炸

2、性气体。储罐氮封系统使用的氮气纯度不宜低于储罐氮封系统使用的氮气纯度不宜低于 99.96%99.96%，氮气压力宜，氮气压力宜为为0.50.50.6MPa0.6MPa。二、工艺方案二、工艺方案以以 4 4 台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：1.1.内浮顶储罐改造内浮顶储罐改造1 1）封堵储罐罐壁（顶）的通气口。）封堵储罐罐壁（顶）的通气口。2 2）核算罐顶呼吸阀是否满足设置氮封后的需求核算罐顶呼吸阀是否满足设置氮封后的需求。呼吸阀的数量呼吸阀的数量及规格按照石油化工储运系统罐区设计规范及规格按照石油化工储运系统罐区设计规范SH/TS

3、H/T 3007-20073007-2007 确确定定（见表一见表一） 。呼吸量除满足储罐的大呼吸量除满足储罐的大、小呼吸外小呼吸外，还应考虑氮封阀还应考虑氮封阀不能关闭时的进气量等因素。不能关闭时的进气量等因素。3 3）在储罐罐顶增加氮气接入口和引压口在储罐罐顶增加氮气接入口和引压口。为确保压力取值的准为确保压力取值的准确性，两开口之间的距离不宜小于确性，两开口之间的距离不宜小于 1m1m。4 4）量油孔应加导向管，确保量油作业时不影响氮封压力。）量油孔应加导向管，确保量油作业时不影响氮封压力。5 5）储罐罐顶增加紧急泄压人孔接口。）储罐罐顶增加紧急泄压人孔接口。22.2.工艺流程工艺流程1

4、 1）在每台储罐上设置先导式氮封阀组和限流孔板旁路在每台储罐上设置先导式氮封阀组和限流孔板旁路，正常情正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在 1.2KPa1.2KPa 左右左右， 当气相空当气相空间压力高于间压力高于 1.4KPa1.4KPa 时时，氮封阀关闭氮封阀关闭，停止氮气供应停止氮气供应；当气相空间压当气相空间压力低于力低于 0.8KPa0.8KPa 时时，氮封阀开启氮封阀开启，开始补充氮气开始补充氮气；当氮封阀需要检修当氮封阀需要检修或故障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气，压力高于或故障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气，压力高于 1

5、.5KP1.5KPa a时，通过带阻火器的呼吸阀外排（短时间连续补充氮气时，通过带阻火器的呼吸阀外排（短时间连续补充氮气） 。2 2） 当氮封阀事故失灵不能及时关闭当氮封阀事故失灵不能及时关闭， 造成罐内压力超过造成罐内压力超过 1.5Kp1.5Kpa a时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时时， 造成罐内压力降低至造成罐内压力降低至-0.3Kpa-0.3Kpa 时时， 通过带阻火器呼吸阀向罐内补通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（充空气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（-

6、0.5Kpa-0.5Kpa） 。3 3）为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放，应在储罐上设应在储罐上设置紧急泄放阀，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限置紧急泄放阀，紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限（2.0Kpa2.0Kpa） 。4 4）当需要使用限流孔板旁路补充氮气时当需要使用限流孔板旁路补充氮气时，流量宜等于油品出罐流量宜等于油品出罐流量，氮气管道的管径为流量，氮气管道的管径为 DN50DN50，氮气的操作压力为，氮气的操作压力为 0.5MPa0.5MPa。5 5）若在相同油品储罐之间设置有气相联通管道若在相同油品储罐之间设置有气相联通管

7、道，每台储罐出口每台储罐出口均应设置阻火器，以防止事故扩大。均应设置阻火器，以防止事故扩大。6 6）阻火器应选用安全性能满足要求的产品阻火器应选用安全性能满足要求的产品，且阻力降不应大且阻力降不应大于于0.3KPa0.3KPa。3呼吸阀选用表呼吸阀选用表储罐公称容量（储罐公称容量（m3）呼吸阀数量呼吸阀数量公称直径（公称直径（mm）100010001 120200 0200020002 2150150300030002 2200200400040002 2200200500050002 225025010000100002 230030020000200003 3300300300003000

8、04 43 30 00 05 5000000004 430300 045方案二：氧含量控制设计方案（方案二：氧含量控制设计方案（SEISEI）一、基本原理一、基本原理在储罐上设置氮封系统在储罐上设置氮封系统， 维持罐内气相空间氧气浓度不大于维持罐内气相空间氧气浓度不大于 5%5%，消除爆炸条件。消除爆炸条件。二、工艺方案二、工艺方案以以 4 4 台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：台轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：1.1.内浮顶储罐改造内浮顶储罐改造1 1）在储罐在储罐罐顶透光孔法兰盖处增加开口罐顶透光孔法兰盖处增加开口，用于安装氧气浓度检用于安装氧气浓度检测器。测器

9、。2 2）封堵储罐罐壁的通气口封堵储罐罐壁的通气口，同时在罐顶增加呼吸阀接口同时在罐顶增加呼吸阀接口。呼吸呼吸阀的数量及规格按照（阀的数量及规格按照（SH/TSH/T 3007-20073007-2007） 石油化工储运系统罐区设石油化工储运系统罐区设计规范确定。计规范确定。3 3）在储罐罐顶增加氮气接入口。）在储罐罐顶增加氮气接入口。4 4）在储罐罐顶增加气相联通管接口。）在储罐罐顶增加气相联通管接口。2.2.工艺流程工艺流程1 1）在储罐内安装氧气检测器在储罐内安装氧气检测器，实时监测储罐内气相空间氧气浓实时监测储罐内气相空间氧气浓度，同时将高浓度报警与氮气管道控制阀门联锁。当氧气浓度达到

10、度，同时将高浓度报警与氮气管道控制阀门联锁。当氧气浓度达到高浓度值时报警，联锁打开氮气阀门，向储罐内补充氮气，直至检高浓度值时报警，联锁打开氮气阀门，向储罐内补充氮气，直至检测指标达到设定要求时联锁关闭氮气阀门。补充氮气的流量控制使测指标达到设定要求时联锁关闭氮气阀门。补充氮气的流量控制使用限流孔板用限流孔板，流量宜控制在流量宜控制在 Q=Q1-Q2Q=Q1-Q2（Q1Q1油品出罐流量油品出罐流量，Q2Q2气相气相连通罐中与油品出罐同时进行的油品进罐流量连通罐中与油品出罐同时进行的油品进罐流量） ，且，且 Q Q 不应小不应小于于100m100m3 3/h/h，氮气管道的管径为，氮气管道的管径

11、为 DN50DN50，氮气的操作压力为，氮气的操作压力为 0.5Mpa0.5Mpa。氧气浓度监测信号引入控制室氧气浓度监测信号引入控制室， 控制室设氧气浓度超标报警仪控制室设氧气浓度超标报警仪。62 2）同一种油品的多个储罐在生产运行过程中同一种油品的多个储罐在生产运行过程中，储罐区域收油作储罐区域收油作业和付油作业经常同时进行。为节省氮气用量，建议在同种油品储业和付油作业经常同时进行。为节省氮气用量，建议在同种油品储罐之间设置气相联通管道，可以实现多个运行过程中的储罐进气量罐之间设置气相联通管道，可以实现多个运行过程中的储罐进气量和排气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放量。联通和排

12、气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放量。联通管道的管径为管道的管径为 DN150DN150，气体的流通能力为，气体的流通能力为 500m3/h500m3/h。管道及仪表流程图见附图管道及仪表流程图见附图-1-1。氧气检测器、切断阀仪表规格书见附表。氧气检测器、切断阀仪表规格书见附表。3.3.仪表选型说明仪表选型说明1 1）氧气气体检测器采用电化学探头。）氧气气体检测器采用电化学探头。2 2）切断阀采用气动切断球阀。）切断阀采用气动切断球阀。3 3）氮气补气总管上配置涡街流量计进行氮气流量监测。）氮气补气总管上配置涡街流量计进行氮气流量监测。4.4.安装布置方案安装布置方案1 1）氧气

13、浓度检测器通过透光孔安装在储罐拱顶与内浮盘之间）氧气浓度检测器通过透光孔安装在储罐拱顶与内浮盘之间，为保证不影响储罐内浮盘的正常升降，氧气检测器的安装高度宜为为保证不影响储罐内浮盘的正常升降，氧气检测器的安装高度宜为储罐内浮盘之上储罐内浮盘之上 300mm300mm。2 2）罐顶氮气接口的开口方位宜位于罐顶中心部位罐顶氮气接口的开口方位宜位于罐顶中心部位，氮气管道在氮气管道在罐内部分采用橡胶软管。为保证换气效果良好，氮气橡胶软管出口罐内部分采用橡胶软管。为保证换气效果良好，氮气橡胶软管出口宜接近浮盘。可在氮气橡胶软管出口连接一个环形不锈钢管，管壁宜接近浮盘。可在氮气橡胶软管出口连接一个环形不锈

14、钢管，管壁水平方向上开若干个通气孔，用于向四周喷射氮气。环形不锈钢管水平方向上开若干个通气孔，用于向四周喷射氮气。环形不锈钢管应固定安装在浮盘上。应固定安装在浮盘上。3 3）储罐之间设置储罐之间设置 DN150DN150 气相联通管道气相联通管道，每个储罐的气相联通管每个储罐的气相联通管道均应设置管道阻火器，阻火器应选用安全性能满足要求的产品。道均应设置管道阻火器，阻火器应选用安全性能满足要求的产品。阻火器应尽量靠近储罐接口安装，每个储罐的气相联通管道均应设阻火器应尽量靠近储罐接口安装，每个储罐的气相联通管道均应设置截断阀。气相联通管道宜在罐顶之间跨接。若罐间距较大，气相置截断阀。气相联通管道

15、宜在罐顶之间跨接。若罐间距较大，气相联通管道需要设在地面时，应在管道的低点设置排凝管及阀门。联通管道需要设在地面时，应在管道的低点设置排凝管及阀门。74 4）在储罐罐顶中心位置安装带阻火器的呼吸阀在储罐罐顶中心位置安装带阻火器的呼吸阀，呼吸阀的数量呼吸阀的数量及规格推荐如下：及规格推荐如下：呼吸阀选用表呼吸阀选用表储罐容量（储罐容量（m m3 3）呼吸阀个数呼吸阀个数公称直径（公称直径（mmmm）100010001 1200200200020002 2150150300030002 2200200400040002 2200200500050002 225025010000100002 230030020000200003 330030030000300004 430030050000500004 43003008