氮封流程是目前儲罐工藝設(shè)計的常用流程,用于密閉儲罐氣相空間,隔絕有害氣體溢出,在儲運化工領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。氮封可有效提高我國石化企業(yè)庫區(qū)節(jié)能環(huán)保工業(yè)水平。在現(xiàn)主流設(shè)計思路,氮封流程由機(jī)械式調(diào)節(jié)閥控制,對于儲罐氣相流程目前并沒有良好的水力計算依據(jù)及流程參考參數(shù)。這些問題將導(dǎo)致氮封設(shè)計無理可依,并可能造成重大安全事故。本文將對上述問題進(jìn)行闡述,通過分析水力模型給予改進(jìn)性意見。在煉油或石油化工廠中，存放著各種油品或石化產(chǎn)品。儲罐大都建造在室外，為使這些油品或產(chǎn)品不與空氣中的氧氣接觸，常采用罐頂充氮氣法，使之與外界隔絕。在石油化工企業(yè)中，儲罐區(qū)是*的重要組成部分，一般儲罐區(qū)包括罐組和泵區(qū)。罐區(qū)的配管比裝置的配管要簡單一些，在保證配管原則的條件下更注重可操作性和美觀性。對儲罐區(qū)管道施工和配管工藝進(jìn)行論述，以提升儲罐區(qū)配管相關(guān)設(shè)計的水平。

        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(bǔ)充氮氣，當(dāng)儲罐液面上升壓力增加時，停止補(bǔ)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。將內(nèi)浮頂罐改為內(nèi)浮頂?shù)夤蓿紫纫獙ΜF(xiàn)有罐體進(jìn)行強(qiáng)度等測試后再改造，根據(jù)需要拆除或新增儲罐附件。其次在罐體上增加氮封裝置（包含供氮閥、泄氮閥、呼吸閥），并將氮氣管道引至用氣點。

石油化工廠儲罐氮封系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方案設(shè)計要點：

1. 罐體改造時，因罐內(nèi)設(shè)計壓力發(fā)生變化，應(yīng)首先核算罐體強(qiáng)度及穩(wěn)定性，考慮增設(shè)加強(qiáng)圈或采取其他措施加強(qiáng)罐體穩(wěn)定性。

2. 內(nèi)浮頂罐改為內(nèi)浮頂?shù)鈨藓?，需要將罐壁環(huán)向通氣孔封堵，在罐頂增設(shè)呼吸閥口（可將原有罐頂中央通氣孔進(jìn)行改造），增設(shè)緊急泄壓口、供氮閥口、泄氮閥口、取壓口等。

3. 改造完成后，應(yīng)按照設(shè)備驗收要求，對儲罐重新進(jìn)行充水和壓力試驗，對改造部位進(jìn)行防腐處理。

設(shè)計參數(shù)：

    改造后儲罐設(shè)計壓力定為：正壓1960Pa，負(fù)壓490Pa。

維持罐內(nèi)壓力在450Pa左右。當(dāng)氣相空間壓力高于500Pa時，氮封閥關(guān)閉，停止供氮氣；當(dāng)氣相空間壓力低于400Pa時，氮封閥開啟，補(bǔ)充氮氣。 泄氮閥壓力  1000PA. 呼吸閥的開啟壓力選用+1375Pa/-295Pa。緊急泄壓設(shè)備選用DN600以上的緊急放空人孔或呼吸人孔，緊急泄壓設(shè)備的開啟壓力選用+1550Pa/-350Pa。

儲罐區(qū)的配管不同于裝置區(qū)配管，儲罐區(qū)配管基本上是在一個平面上進(jìn)行，并且具有一定的規(guī)則，而且一些規(guī)定必須強(qiáng)制執(zhí)行。儲罐區(qū)配管的不合理可能造成很多影響，可能會對泵的性能和現(xiàn)場操作人員的可操作性產(chǎn)生很大影響，并可能造成整個儲罐區(qū)甚至下游裝置不能正常運行。罐區(qū)配管不僅要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范要求，并且要遵從現(xiàn)場操作人員的一些要求，看似合理美觀的配管也有可能造成現(xiàn)場操作不便。在管道安裝前，參與施工的技術(shù)人員和操作工人，必須認(rèn)真識讀設(shè)計圖紙及其技術(shù)說明文件，明確設(shè)計意圖，了解設(shè)計要求，嚴(yán)格按照圖紙施工，不能隨意更改管線的走向。本文以某公司的改造工程作為參考案例，對管道設(shè)計工藝以及化工儲存區(qū)的合理設(shè)計進(jìn)行深入研究。

1石油化工廠儲罐氮封系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方案化工儲罐管道施工要點

管道安裝是儲罐布局工作中非常重要的一個環(huán)節(jié)，管道安裝工作質(zhì)量能夠直接影響到整個工程的質(zhì)量。在進(jìn)行有關(guān)罐體以及管道的施工時，施工單位要重視以下幾個部分。

1.1油罐安裝過程

在開始油罐安裝工作之前，首先要對安裝過程中需要用到的設(shè)備進(jìn)行檢測，保證設(shè)備不會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象以及其他各種故障，在檢測完成后要給予合格的資格證書，確保設(shè)備能夠投入使用。

1.2管道安裝過程

在開始管道的安裝工作之前，負(fù)責(zé)工程施工的工作人員一定要先對施工圖紙進(jìn)行了解。在進(jìn)行管道封閉操作之前要確保管道的型號以及規(guī)格等各項數(shù)據(jù)都沒有錯誤，然后才可以進(jìn)行之后的操作。此外，在進(jìn)行管道設(shè)備測量的過程中一定要保留誤差。在進(jìn)行管道安裝工作時，要注意對坡口部分的處理，為了保證內(nèi)部應(yīng)力的穩(wěn)定，不可以強(qiáng)制對坡口進(jìn)行焊接。

1.3石油化工廠儲罐氮封系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方案管道的施工

在進(jìn)行管道施工時，進(jìn)行管道運輸以及使用吊機(jī)進(jìn)行安裝的過程中，要保護(hù)好管道，防止發(fā)生變形。在完工后，要將管道內(nèi)部存在的各種雜物全部清理出去，防止各種雜物的存在，導(dǎo)致工程的運行不能達(dá)到相關(guān)目標(biāo)要求。以輕質(zhì)油內(nèi)浮頂儲罐組成的罐組為例，設(shè)計方案如下：

    1.內(nèi)浮頂儲罐改造

    1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。

    2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設(shè)置氮封后的需求。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應(yīng)考慮

    氮封閥不能關(guān)閉時的進(jìn)氣量等因素。

    3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準(zhǔn)確性，兩開口之間的距離不宜小于1m。

    4）量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時不影響氮封壓力。

    5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。

    2.石油化工廠儲罐氮封系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方案工藝流程

    1）在每臺儲罐上設(shè)置先導(dǎo)式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1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當(dāng)氣相空

    間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮氣；當(dāng)?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(bǔ)充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥外排（短時間連續(xù)補(bǔ)充

    氮氣）。

    2）當(dāng)?shù)忾y事故失靈不能及時關(guān)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(dāng)?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(bǔ)充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計壓力低限（-0.5Kpa）。

    3）為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲罐上設(shè)置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計壓力上限（2.0Kpa）。

    4）當(dāng)需要使用限流孔板旁路補(bǔ)充氮氣時，流量宜等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。

    5）若在相同油品儲罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺儲罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器，以防止事故擴(kuò)大。

    6）阻火器應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。

罐區(qū)的管線安裝必須滿足相關(guān)工藝流程的要求。熱力管線溫度比較高的工藝管線盡可能布置在管墩或者管廊的一側(cè)，已便于設(shè)置補(bǔ)償器。應(yīng)保證泵的入口管線（自流）全線順坡敷設(shè)，做到“步步低”。罐區(qū)的管墩或者管廊應(yīng)有不小于2‰的坡度，罐前的支管也應(yīng)有不小于5‰的坡度。在管墩或管架上需要操作人員經(jīng)常操作通行處應(yīng)設(shè)置過橋，以方便操作人員行走，過橋底梁處與管線或管線保溫層頂面的凈距離不應(yīng)小于80mm。罐前支管盡量保持管底標(biāo)高相同。

罐前支管上若設(shè)有管墩或管架時，此處管線均應(yīng)設(shè)管托，此處管托高度的確定應(yīng)預(yù)留出在水壓試驗后沉降的高度。罐前支管線與主管線的連接，一般情況應(yīng)采用撓性或彈性連接，地震裂度大于或等于7度的地質(zhì)松軟的情況下，設(shè)置儲罐抗震用金屬軟管，金屬軟管應(yīng)布置在靠近罐壁的道閥門和第二道閥門之間，且金屬軟管之前不能做支撐，以免影響撓度。閃點較高的介質(zhì)管線，未設(shè)隔熱層的情況下，由于日照會使管線及管內(nèi)液體溫度升高，從而引起壓力升高，若此時管線兩端閥門切斷，則壓力高到一定值會造成管線及配件的破裂而出現(xiàn)事故，所以該類管線應(yīng)設(shè)置有效的泄壓設(shè)施（安全閥），防止事故發(fā)生。儲罐的管線盡量集中配置，且不影響操作及檢修。

3石油化工廠儲罐氮封系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)方案結(jié)束語

本文對大型化工儲罐區(qū)的管道技術(shù)進(jìn)行了講解，同時還對管道技術(shù)的施工進(jìn)行了研究。在進(jìn)行各項工作的過程中，各負(fù)責(zé)人員要根據(jù)實際情況合理進(jìn)行設(shè)計方式的選擇，幫助化工企業(yè)帶來更大多的經(jīng)濟(jì)收入。設(shè)定氮封系統(tǒng)中各閥(氮封閥,泄氮閥,呼吸閥)的壓力,可避免氮封失效.泄氮閥和氮封閥分別起"呼","吸"作用,呼吸閥僅起安全保護(hù)作用.分別從氮封系統(tǒng)適用工況,設(shè)計原則,供氣量計算,注意事項等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述,通過對氮封系統(tǒng)的合理設(shè)計,可規(guī)避安全風(fēng)險,降低事故概率.