石化企业储罐氮封系统分析探讨.pdf

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1、石化企业储罐氮封系统分析探讨蒋勇杨颖(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽宁辽阳111003)摘要：储罐氮封系统就是在储罐内的油品上覆盖氮气，目的是防止储罐内的油品与空气接触，防止油品氧化与泄露氮封系统使用过程中可能发生各种问题，这就需要对氮封系统的安全附件参数配置、系统的可靠运行等进行探讨：关键词：氮封系统；氮封阀；储罐1储罐氮封系统油品损耗问题是石油化工企业在油品存储过程中不可避免的一个问题。根据有关数据表明，储罐蒸发损耗量约占总损耗量的一半以上。油品的损耗既会造成空气污染危害人们的健康，也会降低油品的质量。在企业生产中，储罐采用氮封系统是常用的降低损耗的

2、措施。氮封系统(见图1)就是在储罐内成品油上端覆盖氮气，其压力通过氮封保护装置加以控制。由于氮气比油蒸气密度小，所以氮气浮在油蒸气上面。出液阀开启时，向外放油，储罐内液面下降，供氮调节阀开度变大，补充氮气进入储罐内，使压力增加到预设值为止。进液阀开启时，向储罐内进油，液面上升，储罐内气相部分容积减小，氮气压力随之上升，此时，供氮调节阀关闭，泄氮调节阀开启，排除一定量的氮气，是储罐内压力降到预设值。采用氮封系统后，当呼气时，呼出罐外的是氮气而不是油蒸气。当储罐内压力降低时，氮气自动进罐补充气体空间，减少蒸发损耗，避免储罐内油品接触空气氧化。出t文蹦图1氮气密封系统工艺流

3、程图2氮封系统的配置为了确保氮封系统安全可靠的运行，氮封系统一些技术要求和动作特性如下：2．1补气量的计算。储罐氮封系统要有足够的补气量，其数值应该大于由于储罐内存储液体排除后所需的充气量和由于外部环境变化导致的储罐内气相变化所需的补气量之和。由于外部环境温度变化而引起的气体收缩和冷凝所需要的补充气量，一般情况下，对于容积小于30180m3的储罐，每立方米的容积，每小时需要补充0．178m3的氮气。另外，在补气的过程中，气量必须平缓，确保氮封系统压力稳定。2．2基本参数的设置。设置氮封系统压力值的下限为一295pa，压力值上限为1375pa。当系统压力小于压力值下限时

4、，供氮调节阀打开，泄氮阀关闭，向储罐内补充氮气。当系统压力大干压力值上限时，泄氮阀打开，供氮调节阀关闭，向外泄出氮气。2．3常压储罐的设计压力一般比较低，为了使各安全附件压力值配置合理，应该选择超压值为10％的紧急泄放阀和呼202北，虿露2016年5月吸阀。2．4紧急泄放阀的回座压力为紧急泄放阀设定压力的90％，呼吸阀的回座压力为呼吸阀设定压力的85％。2．5储罐系统操作压力或者呼吸阀的安全开启压力要小于紧急泄放阀的回座压力；氮封阀的关闭压力也要低于呼吸阀的回座压力。3氮封系统的调试和运行3．1氮封系统管道与其他压力管道一样，在正式使用前必须进行检压检漏试验。通过检查

5、管道的气密性，确保储罐的排空13和取样13都是关闭的，这样才能保证氮封系统的正常使用。3．2氮封系统在正式投入使用前必须检查自控阀门是否能够正常开启与关闭、控制系统参数设定是否正确、压力变送器数值和现场微压表显示的数值是否一致等。3_3氮封系统调试时需重点确认控制程序能否正常运行，对控制程序的每一个控制动作都要进行测试。3．4调试前对调试操作人员要进行相应的培训，尤其要做好安全培训，以及出现紧急情况时如何采取紧急停车措施和应急措施，有效的保护好人身安全。3．5运行使用期间氮封系统不经常动作的阀门必须定期的进行人工开启或关闭，防止阀门出现锈死的情况。4系统失效原因分析在

6、氮封系统的使用过程中，不可避免的会出现各种各样的问题。经过与相关企业的人员沟通与分析，总结了一些失效原因及解决措施，其影响因素主要有存储介质的影响，安装方式的影响和使用方式的影响等。氮封阀安装方式的不合理可能导致其不能正常工作。氮封阀一般需要设置回讯信号，一些企业在安装氮封阀时为了减少在储罐顶部开孔的个数，通常将回讯信号的取压点与氮气补充的入1：3相互连通，这就造成了回讯压力取值不准确。为了得到准确的回讯信号值，回讯信号的取压点应该单独设置。氮封系统的使用过程中，周围环境的影响不可忽视。氮封阀上设有通气孔，阀腔会直接与空气接触。饿罗斯原油含硫比较高，空气中存在着大量H

7、zs分子，这些分子在空气中与水雾形成酸性水溶液。这些酸性水溶液会使阀腔表面发生氧化，腐蚀，使得氮封阀无法正常动作。因此，加工俄罗斯原油的石化企业要重视氮封系统的防锈蚀工作。在选择氮封阀的材质时，可以采用合金钢，不锈钢和灰铸铁等防腐蚀性能好的材料，或者在阀腔内加入防腐涂层等减缓阀体的腐蚀。5结语氮封系统是一种应用广泛的减低油品损耗的方法，是石油化工企业节能环保的重要举措之一。文中对储罐系统的配置，运行及失效原因作了分析与探讨，为生产中氮封系统的使用提供了指导。氮封系统需要根据储罐的设计目标合理配置各个安全附件的参数，使用过程中制定相应的操作规范，可保证