液體化工品儲罐氮封裝置設計規范

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范

自力式壓力調節閥(簡稱氮封閥)無需外加能源，利用被調介質本身壓力變化而實現自動調節，使閥后壓力恒定，整機具有動作靈敏、控制壓力波動小，節約能源。指揮器操作型自力式壓力調節閥采用動力源與信號點分開檢測的方法，外加可調節流裝置，使整臺閥門的調節精度大大提高，減壓比最大可達2000：1。廣泛應用于各種氣體減壓穩壓的自動控制場合，特別適合作為氮封的供氮閥使用，具有持續供氮壓力波動小、反應靈敏等特點。

儲罐氮封是一種向儲存容器與反應器的頂部空間填充惰性氣體的工藝，通常用于保護內部成分因存在氧氣而發生爆炸、降解或者聚合，以及防止設備腐蝕。氮封系統通常被設計成可在高于大氣壓力的條件下運行，這樣可防止外部空氣進入容器當中。由于許多工藝與應用不希望存在空氣中的氧氣與濕氣，因此從（石油）化工與食品和飲料到制藥與純凈水制造，許多行業采用氮封工藝。

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范

惰性化具有類似用途，但卻不僅限于儲罐與反應器。將一種惰性氣體注入任何的封閉空間內，從而產生所需的空氣。無論是為延長存放時間而在保護氣體條件下進行食品包裝，還是為降低爆炸風險而減少焊接作業室內的氧氣濃度，均采用的是這種工藝。出于經濟因素以及可用性考慮，最常見類型惰性氣體為氮氣。液體化工品的儲存性質與石油類產品不相同，而且液體化工品種類繁多，且需求量不如石油類產品多，故液體化工品儲罐的單罐容量也較小。由于液體化工品的性質的特殊性，在化工品儲罐設計時，儲罐的設計參數、材料、結構形式和儲罐附件的設計選用也不同于石油類產品儲罐。

第一、液體化工品儲罐氮封裝置設計規范儲罐結構形式
對于石油類產品儲罐，常用的儲罐形式有拱頂儲罐、內浮頂儲罐、外浮頂儲罐等。由于液體化工品儲罐單罐容量一般較小，不采用外浮頂儲罐，在儲罐結構形式上，也有一定的特殊結構。
1、液體化工品儲罐氮封裝置設計規范拱頂氮封結構
對于下列特性的化工品儲罐，常設置儲罐氮封保護系統。
（1）毒性較大，對環境污染較大的物料；
（2）吸水性較強，容易造成物料水分增加的物料；
（3）對氧氣比較敏感，容易氧化的物料；
（4）閃點較低，危險性較大的物料。
氮封保護系統，是指在物料與罐頂之間的空間內充入氮氣，儲罐內維持一定的壓力（正壓）。當儲罐內的介質被泵抽出或由于外界溫度降低時，該系統可以自動補入氮氣，防止外界空氣進入。當向儲罐內充液或由于外界溫度升高使儲罐內壓力高于氮封壓力時，可以通過呼吸閥自動排放。為安全考慮，一般在罐頂部設置有緊急泄放人孔。儲罐設置氮封保護系統，可以有效的隔絕空氣，從而使物料不接觸空氣中的水分和氧氣，控制物料的含水率及氣相空間的含氧量，防止物料吸水和燃燒或爆炸，還可以防止物料變質。同時，氮封保護系統可以維持罐內的正壓，可以減少物料的小呼吸損耗。

2、液體化工品儲罐氮封裝置設計規范內浮頂氮封儲罐
部分化工品易燃易爆的同時，毒性程度也為極度或高度危害，如苯、丙烯腈、環氧氯丙烷等介質，此類化工品可采用內浮頂加氮封結構儲罐。內浮頂加氮封保護系統可進一步減少有毒氣體揮發至大氣中。內浮頂加氮封結構是指在內浮盤至罐頂的空間內充入氮氣，使之保持一定的氮封壓力。與常規成品油內浮頂儲罐相比，氮封結構的內浮頂儲罐無罐頂或罐壁通氣孔，而在罐頂部設置呼吸閥，阻火器等。內浮頂氮封儲罐可采用廢棄回收，將呼吸閥呼出氣體進行回收處理，防止有毒氣體進入大氣，污染環境。

3、液體化工品儲罐氮封裝置設計規范低壓儲罐
在許多情況下，為了減少低沸點儲液在儲存時的蒸發損耗，常需提高儲罐的儲存壓力。 目前，國內立式圓筒形儲罐設計標準主要有SH 3046-1992《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐設計規范》、GB 50341-2003《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規范》。這兩個規范均規定設計壓力不大于6KPa。當儲罐設計壓力大于2KPa而小于6KPa時，在罐壁計算時應考慮氣壓對罐壁厚度的影響。對于儲罐儲存壓力大于6KPa的儲罐，需根據API620《大型焊接低壓儲罐設計與建造》進行設計計算。對于低壓儲罐設計計算，主要是對抗壓圈、罐壁計算、錨栓設計等方面內容。
抗壓圈的設計主要是通過計算總環向力，確定所需的承壓區域面積，選擇推薦的承壓圈結構，計算所選結構的承壓區域面積，使其大于所需的面積。低壓儲罐罐壁厚度可通過罐體自由體分析計算罐壁經向、周向單位內力，進而通過公式計算確定罐壁厚度。錨固的設計，應根據外界載荷確定升舉力，判斷是否大于罐頂、罐壁及其所支撐的構件的總重，確定是否設置錨固裝置。

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范

儲罐氮封閥 閥體部分

結構大類：自力式

閥芯型式：單座平衡式

結構分類：帶指揮器型

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范 規格與技術參數

注：表中數據為本公司標準配置，可按用戶要求另行選配

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范 連接尺寸及標準

連接方式：法蘭 （標準型） 螺紋、焊接 （須用戶）

法蘭標準：PN16鋼制法蘭按GB/T9113.1 PN40鋼制法蘭按GB/T9113.2

密封面型式：PN16為突面（RF）； PN40為凹凸面，閥體為凹面；

法蘭端面距：GB12221-89

薄膜執行機構氣信號接口：內螺紋M16×1.5、M10X1、RC1/4

* 連接方式、閥體法蘭及法蘭端面距可按用戶的標準制造,如：ANSI、DIN、JIS等標準。

注：1、指揮器與主閥可分開安裝

液體化工品儲罐氮封裝置設計規范

防止儲罐等容器出現過壓或負壓的方法是在容器頂部設置開口。在這種情況下，在向容器內注入產品時，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當產品排出時，空氣可流入容器內。此類系統還可因溫度波動而使容器出現“透氣"現象，這通常會導致體積發生巨大變化。
然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產品。進入儲罐內的空氣可能會污染產品，尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時，爆炸性氣體/空氣會在產品上方形成。此外，還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓，更為重要的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤其無法承受低壓。

氮封裝置可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現這一結果的方法之一是連續充入氮氣，這是一種相對簡單且安全的解決方案。盡管這種方法需要少量初期投資，但由于其不斷消耗氮氣，因此操作成本很高。