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煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案

在煉油或石油化工廠中，存放著各種油品或石化產(chǎn)品。 氮封裝置（氮封閥）是由ZZDG型指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥（這里簡稱供氮閥）和ZZDX型自力式微壓調(diào)節(jié)閥（簡稱泄氮閥）及呼吸閥三大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過設(shè)定值時，供氮閥關(guān)閉，泄氮閥打開（罐頂未設(shè)呼吸閥，或呼吸閥故障打不開），將罐內(nèi)多余壓力泄放。在儲罐內(nèi)壓力降低時，泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài)，供氮閥打開，向罐內(nèi)注氮氣。供氮閥閥前壓力最好在1.0Mpa以下，現(xiàn)場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一只ZZYP型自力式壓力調(diào)節(jié)閥將壓力減至1.0 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。

 氮封裝置（氮封閥）的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進行。在設(shè)定壓力范圍內(nèi)，如從100mm H20需調(diào)整到50mm H20，可通過調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲，改變彈簧的力，即可達到需要新設(shè)定的工藝值。泄氮閥的調(diào)整也是同理。呼吸閥設(shè)定值調(diào)整：在上述設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥的設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定置。罐區(qū)是整個石化化工、能源供應(yīng)鏈中的重要設(shè)施且投資巨大，根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)，儲罐事故占煉油廠和罐區(qū)事故的74%，其中12%被列為重大事故。而由于儲罐內(nèi)經(jīng)常會存儲著危險和易燃液體，一旦出現(xiàn)泄漏、溢流、爆炸等安全事件后果不堪設(shè)想。儲罐的安全性通常與儲罐壓力控制有關(guān)，的罐頂壓力控制數(shù)字化解決方案，幫助客戶及時了解儲罐的異常情況，提高設(shè)備可靠性、儲罐和人員的安全性。

煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案儲罐壓力管理

由于液位和溫度變化或異常情況（如火災(zāi)或系統(tǒng)故障）導(dǎo)致儲罐壓力變化，是通過氮封閥、蒸發(fā)氣回收閥、呼吸閥、緊急泄放閥管理，防止儲罐超壓或真空時需要迅速釋放過大的正壓或負壓，以確保儲罐的安全。

煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案儲罐的超壓防護層

一般來說，儲罐需要三層壓力防護層，由不同設(shè)置點的壓力控制產(chǎn)品控制儲罐的呼吸，并防止超壓和失壓事件發(fā)生。氮封閥無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動力源。自動控制閥門介質(zhì)流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置?，F(xiàn)已廣泛用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門。該閥特點：控制精度高，可比一般ZZY型直接操作型調(diào)壓閥高一倍左右。調(diào)節(jié)壓差比大（如閥前0.8MPa,閥后0.001MPa）特別適合微壓氣體控制。壓力設(shè)定在指揮器上實現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時可在運行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。

        氮封閥的作用就是要當(dāng)儲罐液面下降壓力降低時，向罐內(nèi)補充氮氣，當(dāng)儲罐液面上升壓力增加時，停止補充氮氣，同時被壓縮的氮氣從泄氮閥或呼吸閥適量排出，從而始終保持罐內(nèi)的氮氣壓力微量正壓（壓力一般在400~1000Pa之間）。只有這樣才能做到既隔絕空氣，又保證儲罐不變形。

煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案故障分析及處理

    （1）某大芳烴裝置開車初期，發(fā)現(xiàn)24臺氮封閥工作都不正常。拆閥檢查，發(fā)現(xiàn)氮封閥的氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室內(nèi)壁等沾了一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂 潤滑脂后能正常使用。在閥座處還發(fā)現(xiàn)了一些焊渣導(dǎo)致開車后管道內(nèi)的鐵銹、殘存的雜物等被氮氣吹到了氮封閥內(nèi)，使主閥不能回到閥座上。

    （2）導(dǎo)壓管堵塞。如果導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號，也會造成氮氣不停地向罐內(nèi)補充。

    （3）彈簧彈力變小。如果氣導(dǎo)閥、主閥和兩個閥芯室不臟，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，應(yīng)檢查氣導(dǎo)閥下面小彈簧的彈力，若彈力減小，會使氮封閥不停地補氣?？梢詫椈衫L，增加其彈力。

    （4）密封圈損壞。氣導(dǎo)閥在工作過程中動作較頻繁。使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用，更換密封圈即可

    （5）控制氣入口與氣導(dǎo)閥出口裝反。這屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題。結(jié)合氮封閥的工作原理圖，即可作出判斷。

第一層保護：氮封閥和蒸發(fā)氣回收閥

煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案

當(dāng)儲罐液位降低或溫度降低，罐內(nèi)氣體壓力稍低于氮封閥設(shè)定點時，氮封閥補氣，精確控制儲罐內(nèi)微正壓，并能起到有效隔絕空氣和濕氣，提高罐內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)罐頂氣體壓力稍高于蒸發(fā)氣回收閥設(shè)定點時，蒸發(fā)氣回收閥開啟排放氣體，通過管道進入客戶的尾氣回收系統(tǒng)進行處理并重新利用，避免過多的或者過于頻繁的向大氣中排放氮氣與可揮發(fā)性有機物(VOCs)。

第二層保護：煉油廠罐區(qū)氮封裝置壓力設(shè)計方案呼吸閥

當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力繼續(xù)上升時，蒸發(fā)氣回收閥已經(jīng)無法通過排出部分氣體而使罐頂壓力恢復(fù)正常，呼吸閥的呼閥部分就會打開，排放過量氣體，降低罐頂壓力。呼閥并不會經(jīng)常打開，因為大多數(shù)微量的氣體排放已經(jīng)通過蒸發(fā)氣回收閥實現(xiàn)。 當(dāng)罐內(nèi)氣體降低，真空壓力高于吸閥設(shè)定值時，呼吸閥的吸閥開啟，吸入空氣，保證罐內(nèi)氣體壓力正常。這就是第二層壓力保護措施。

第三層保護：緊急泄放及緊急吸入閥

緊急泄放閥的超壓泄放功能通常在火災(zāi)工況被啟用。在罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，罐外的溫度驟然上升，罐內(nèi)大量氣體揮發(fā)，蒸發(fā)氣回收閥和呼吸閥的排放能力都不能滿足罐內(nèi)壓力泄放的需求，緊急泄放閥會被打開。此產(chǎn)品口徑較大，一般為24英寸或者更大。當(dāng)罐內(nèi)壓力急劇減少或超真空時，吸閥吸入量無法滿足要求時，緊急吸入閥自動開啟，緊急吸入大量氣體。盡快使罐內(nèi)恢復(fù)正常壓力。

阻止火焰?zhèn)鞑ソ鉀Q方案

儲罐內(nèi)儲存介質(zhì)為易揮發(fā)性可燃介質(zhì)時，為防止外部火焰進入儲罐或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延，需安裝阻火器。艾默生可根據(jù)實際需求，提供管末端阻火器、管道式阻爆燃阻火器及阻非穩(wěn)態(tài)爆轟型阻火器，確保外界火源不會進入到罐內(nèi)，避免儲罐內(nèi)部起火。

結(jié)合所有以上產(chǎn)品可以精確的控制儲罐壓力，在超壓、失壓和火焰發(fā)生時對儲罐進行的保護。貯罐的氮封有兩種形式均在正常運行，這兩種形式的氮氣的氮氣來源壓力均為氮氣鋼瓶來的氮氣，氮氣壓力很高，但氮氣管道較細，均沒有減壓閥，而直接進入自力式帶指揮器型供氮閥，自力式帶指揮器型供氮閥入口端壓力一般要求保證在0.3到0.6MPa之間，入口壓力低于0.3MPa會使供氮閥不起作用，貯罐的氮封壓力很低，一般選型時會按照儲罐的大小和每小時進出物料量來確定供氮閥和泄氮閥的管徑（一般泄氮閥的管徑要2倍于供氮閥的管徑）對于貯槽的保護一種型式是通過與自力式氮封閥配套的安裝在貯槽頂?shù)牡忾y來控制的，該氮封閥也是由自力式調(diào)節(jié)閥廠家提供的，氮封閥的作用是配合自力式調(diào)節(jié)閥工作起到安全的作用，在壓力過高時，如當(dāng)貯罐的壓力在+500pa時，雖然氮封閥停止進入氮氣，但當(dāng)貯罐繼續(xù)進入物料時，貯罐的壓力上升，則貯罐內(nèi)的物料通過氮封閥排出氣體，以維持貯罐內(nèi)的氣體的壓力維持不超過+500pa，使貯槽不超壓，當(dāng)貯罐壓力將低于供氮閥設(shè)定壓力值時，供氮閥進入氮氣以使貯罐壓力不致過低。

無線遠程監(jiān)測

在罐頂閥門上安裝無線儀表，為用戶提供遠程監(jiān)控和即時反饋，幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)閥門異常狀況，盡早做閥門維護，防止事故的發(fā)生，提高罐區(qū)安全。850/950型呼吸閥和2000型緊急泄放閥提供遠程監(jiān)控選項，包括接近傳感器和無線變送器。接近傳感器檢測泄放閥的移動，“打開"或“關(guān)閉"信號由無線變送器接收，。

*數(shù)字化管理和監(jiān)測儲罐壓力

儲罐罐頂壓力控制一般容易被忽略，一旦發(fā)生事故，后果極其嚴重。艾默生深耕能源行業(yè)幾十年，深深了解客戶的痛點并由此研發(fā)和制定了相關(guān)解決方案，從失壓-低壓-高壓-超壓均能提供優(yōu)秀的解決方案和產(chǎn)品。通過艾默生無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，為客戶提供完整的遠程可視化系統(tǒng)和即時通訊。

儲罐安全了，意味著工作人員的安全、儲罐維修費用的減少、計劃外停車時間的減少，因此而產(chǎn)生的維護成本也大幅減少。此外，采用*儲罐壓力控制方案，大大減少罐內(nèi)的產(chǎn)品損失，減少排放，避免了因過量排放造成的社會負面評價、減少環(huán)保違規(guī)造成的罰款，有效幫助企業(yè)達到企業(yè)績效。

    還有一種形式則是氮封閥與帶雙水封的呼吸槽配套，貯罐壓力也是控制±500pa，工作原理基本同上，當(dāng)壓力達到+500pa時，貯罐內(nèi)的氣體沖破呼吸槽的水封，保持了貯罐內(nèi)的壓力不超過+500pa，當(dāng)貯罐內(nèi)的壓力過低時，一方面自力式調(diào)節(jié)閥動作補充氮氣到貯罐，以維持氮氣壓力不致過低，萬一自力式調(diào)節(jié)閥故障時，呼吸槽的另一個水封起了作用，外界氣體沖破另一水封進入貯罐，以維持貯罐壓力不致過低到 －500pa，避免了貯罐的吸癟。上述的形式，即防止了貯罐的正壓可能帶來的超壓現(xiàn)象，也避免了貯罐負壓可能帶來的貯罐吸癟現(xiàn)象，確保了貯罐的安全。