石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

儲(chǔ)罐的“氮封"，成為安全檢查和事故報(bào)告中高頻出現(xiàn)的詞語，足以說明氮封在安全管理中的重要性。由于部分人員對(duì)氮封理解不到位導(dǎo)致未設(shè)置、或者日常管理不到位導(dǎo)致氮封失去作用，就會(huì)出現(xiàn)安全事故。那么，哪些儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮封、應(yīng)該怎樣設(shè)置氮封、氮封日常應(yīng)該如何管理呢？自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂?，自力式氮封閥是一種無須外來能源，以彈簧為動(dòng)力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來控制閥芯位置變化，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV自力式微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。



石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范工作原理

       儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。



石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范性能特點(diǎn)

1、無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源，降低成本。

2、氮封裝置供氮，泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進(jìn)行。

3、壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動(dòng)作靈敏、裝置工作平衡。

4、采用無填料設(shè)計(jì)，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。

5、供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100:1，減壓效果好、控制精度高。

6、氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達(dá)高；

7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作極靈敏。



一 石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范哪些儲(chǔ)罐需要設(shè)置氮封？

GB 50074-2014《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.2條，儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或37.8℃的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,應(yīng)采用壓力儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或低溫常壓儲(chǔ)罐,并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1選用壓力儲(chǔ)罐或低壓儲(chǔ)罐時(shí),應(yīng)采取防止空氣進(jìn)入罐內(nèi)的措施,并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體。

2選用低溫常壓儲(chǔ)罐時(shí),應(yīng)采取下列措施之一：

1)選用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa；

2)選用固定頂儲(chǔ)罐,應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng),并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下。

GB 50074-2014《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.3條，儲(chǔ)存沸點(diǎn)不低于45℃或在37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油，應(yīng)采用外浮頂儲(chǔ)罐或內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。有特殊儲(chǔ)存需要時(shí)，可采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或容量不大于100m3的臥式儲(chǔ)罐，但應(yīng)采取下列措施之一：



1應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng),并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體;

2應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng),并應(yīng)控制儲(chǔ)存溫度低于液體閃點(diǎn)5℃及以下。

GB 50074-2014《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.8條，儲(chǔ)存Ⅰ、Ⅱ級(jí)毒性的甲B、乙A類液體儲(chǔ)罐的單罐容量不應(yīng)大于5000m3，且應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。

GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》第6.2.2條，儲(chǔ)存甲B、乙A類的液體應(yīng)選用金屬浮艙式的浮頂或內(nèi)浮頂罐。對(duì)于有特殊要求的物料或儲(chǔ)罐容積小于或等于200m3的儲(chǔ)罐,在采取相應(yīng)安全措施后可選用其他型式的儲(chǔ)罐。浮盤應(yīng)根據(jù)可燃液體物性和材質(zhì)強(qiáng)度進(jìn)行選用,并應(yīng)符合下列規(guī)定：1當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐采用易熔材料制作的浮盤時(shí),應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施；

GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》第6.2.4A條，儲(chǔ)存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)，多雷區(qū)單罐容積大于或等于50000m3的浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)采取減少一、二次密封之間空間的措施。

GB 51283-2020《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第5.1.1條：使用或生產(chǎn)甲、乙類物質(zhì)的工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定：(2)對(duì)于間歇操作且存在易燃易爆危險(xiǎn)的工藝系統(tǒng)宜采取氮?dú)獗Ｗo(hù)措施。

GB 51283-2020《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.2條：單罐容積不小于100m3的甲B、乙A類液體儲(chǔ)存應(yīng)選用內(nèi)浮頂罐。當(dāng)采用易熔材料制作浮盤時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施。采用固定頂罐或低壓罐時(shí)，應(yīng)采用氮?dú)饣蚨栊詺怏w密封，并采取減少日曬升溫的措施。



二 石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)該怎樣設(shè)置氮封？

SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.4.5.4條，氮封閥壓力設(shè)定點(diǎn)應(yīng)為儲(chǔ)罐正常操作壓力，壓力設(shè)定值可調(diào)范圍的選擇應(yīng)使設(shè)定點(diǎn)處于范圍的中段，并應(yīng)能覆蓋最大操作壓力。

SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.2.8條，氮封閥氮?dú)馊肟诠艿缿?yīng)設(shè)置壓力表。

SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.4.5.3條，氮封閥應(yīng)安裝在盡量靠近罐頂入口的氮?dú)夤芫€上，外取壓管線的取源點(diǎn)宜設(shè)在罐頂，以便檢測罐內(nèi)的真實(shí)壓力。GB 50160-2018 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.19條， 對(duì)于采用氮封或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲(chǔ)罐還應(yīng)設(shè)置事故泄壓設(shè)備。



石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

序號(hào)	品  名	型 號(hào) 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量	單　價(jià) （元）	金 額 （元）	閥體材質(zhì)及其它
1	氮封閥	氮封閥ZZYVP-II DN40  PN16 進(jìn)口壓力 0.2-0.6 MPA, 出口壓力0.5-1 KPA 法蘭連接	臺(tái)	12			閥體304不銹鋼 內(nèi)件304不銹鋼
2	泄氮閥	泄氮閥(緊急泄放閥)ZXD-16   DN80  PN16 起跳壓力1.8KPA 法蘭連接	臺(tái)	13			閥體304不銹鋼， 內(nèi)件304不銹鋼
5	阻火呼吸閥	防爆阻火呼吸閥HXF4 DN80   PN16 吸入帶接管法蘭，吸入口空氣 與罐定接口：呼出口 PN16  DN80 吸入口直接吸入空氣 呼出口 PN16  DN80 吸入負(fù)壓力：-300PA 呼出正壓力：1.6KPA	臺(tái)	13			閥體304不銹鋼 內(nèi)件304不銹鋼







石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范主要技術(shù)參數(shù)

公稱通徑(mm)	20	25	40	50	80	100	150
閥座直徑(mm)	6	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
額定流量系數(shù)Kv	3.2	5	8	10	20	32	50	80	100	160	250	400
壓力調(diào)節(jié)范圍	0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa
公稱壓力PN	1.0、1.6 MPa
被調(diào)介質(zhì)溫度	80、200 ℃
流量特性	快開型
調(diào)節(jié)精度	≤5%
允許壓降(MPa)	1.6	1.6	1.1	0.6	0.4
薄膜有效面積(C㎡)	200	280	400
允許泄漏量	符合ANSIB16.104—1976 IV級(jí)
閥蓋形式	標(biāo)準(zhǔn)型 (整體式)
壓蓋型式	螺栓壓緊式
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料
閥芯形式	單座型閥芯
流量特性	直線性




石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范主要外形尺寸






公稱通徑(DN)	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
L	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480
H	52.5	57.5	75	75	85.5	92.5	100	110	142.5	158
H1	330	330	350	350	360	430	440	450	520	650
A	310	400

三 石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范氮封日常應(yīng)該如何管理？



《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理的通知》：有氮?dú)獗Ｗo(hù)設(shè)施的儲(chǔ)罐要確保氮封系統(tǒng)完好在用。

 防腐設(shè)計(jì)說明

5.1涂漆的范圍

本項(xiàng)目防腐設(shè)計(jì)范圍為裝置內(nèi)的所有管道、非標(biāo)設(shè)備的外防腐。
5.1.1. 需要涂漆的設(shè)備、管道材質(zhì)類別：
所有碳鋼材質(zhì)的管道、非標(biāo)設(shè)備。
5.1.2. 不需要涂漆的設(shè)備、管道材質(zhì)類別：
不銹鋼的管道、非標(biāo)設(shè)備；
鍍鋅表面；
銘牌及其它標(biāo)志板或標(biāo)簽。
5.1.3. 其他
非標(biāo)設(shè)備應(yīng)在制造廠涂底漆，設(shè)備安裝就位后涂面漆。
轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的涂漆應(yīng)在設(shè)備制造廠內(nèi)完成。


5.2 采用的涂料名稱

本項(xiàng)目所采用的底漆有鐵紅環(huán)氧樹脂底漆、環(huán)氧煤瀝青漆或環(huán)氧酚醛漆、200℃有機(jī)硅耐熱漆等，中間漆有環(huán)氧云鐵防銹漆等，面漆有各色聚氨酯磁漆等。
 



5.3石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范施工要求

5.3.1. 底漆與面漆應(yīng)配套。
5.3.2. 涂漆前的表面清理
（1） 表面處理要求設(shè)備、管道和鋼結(jié)構(gòu)表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，即達(dá)到《化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)定》HG/T20679-2014中的ST3級(jí)或者Sa2.5。
（2）為了使處理后的金屬表面不致再銹蝕和粘上油污，在表面處理后，必須在3小時(shí)內(nèi)涂刷第一道底漆。
（3）法蘭密封面以及其他密封面不得使用機(jī)械清理，而應(yīng)采用手工清理。
5.3.3. 涂漆的層數(shù)
保溫管道表面涂兩道底漆。
不保溫管道表面涂兩道底漆，兩道面漆。
非標(biāo)設(shè)備在制造廠涂兩道底漆，設(shè)備安裝就位后涂兩道面漆。
設(shè)備在運(yùn)輸、裝卸過程中難免發(fā)生局部損壞防腐層，待設(shè)備安裝完畢后需在設(shè)備表面涂刷規(guī)定顏色的面漆二道。
 



5.4 石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)備和管道表面涂色說明

5.4.1.為了統(tǒng)一全廠各設(shè)備、管道的表面涂色，使其整齊美觀，便于識(shí)別和保證生產(chǎn)操作的安全，故對(duì)全廠各個(gè)設(shè)備、管道的表面涂色作如下規(guī)定：
5.4.1.保溫管道的保護(hù)層表面，應(yīng)涂刷識(shí)別色環(huán)，色環(huán)的尺寸大小要求參見《化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)定》HG/T20679-2014和《工業(yè)管道的基本識(shí)別色、識(shí)別符號(hào)和安全標(biāo)識(shí)》GB7231-2003中的相關(guān)要求。
5.4.2.為有利于識(shí)別介質(zhì)種類、壓力和流向，在主要管道上應(yīng)標(biāo)出介質(zhì)的流向，并注明按照<管道特性表>的管道編號(hào)。這樣當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，能夠迅速找到并及時(shí)關(guān)閉閥門，以控制事態(tài)的發(fā)展。箭頭標(biāo)志一般用鐵皮鏤空制成模板，然后噴涂識(shí)別漆，識(shí)別漆的顏色及箭頭的尺寸大小要求參見《化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)定》HG/T20679-2014中的相關(guān)要求。
5.4.3.地上管道的表面色和標(biāo)志色如下：
地上管道的表面色和標(biāo)志色


序號(hào)	名稱	表面色	標(biāo)志色	備注
	蒸汽	銀	大紅

注：管道標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：
(1) 管道及其分支、設(shè)備進(jìn)出口處和跨越裝置邊界處應(yīng)刷字樣和箭頭。
(2) 字樣一般表示出介質(zhì)名稱和管道代號(hào)，管道代號(hào)應(yīng)與工藝管道和儀表流程圖(P&ID)代號(hào)一致。
(3) 當(dāng)介質(zhì)為雙向流動(dòng)時(shí)，應(yīng)采用雙向箭頭表示。
(4) 字樣和箭頭位置尺寸應(yīng)適宜，排列規(guī)整。



5.5 石油化工罐區(qū)氮封閥裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范用的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《化工設(shè)備管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)定》                    HG/T 20679-2014
《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評(píng)定》   GB 8923-2011
《工業(yè)管路的基本識(shí)別色、識(shí)別符號(hào)和安全標(biāo)識(shí)》      GB 7231-2003
《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》          SH/T 3022-2019
《石油化工設(shè)備管道鋼結(jié)構(gòu)表面色和標(biāo)志規(guī)定》        SH/T3043-2014

 SH/T 3184-2017《石油化工罐區(qū)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.4.5.4條，氮封閥壓力設(shè)定點(diǎn)應(yīng)為儲(chǔ)罐正常操作壓力，壓力設(shè)定值可調(diào)范圍的選擇應(yīng)使設(shè)定點(diǎn)處于范圍的中段，并應(yīng)能覆蓋最大操作壓力。

SH/T 3007-2014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.5條，采用氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)的可燃液體儲(chǔ)罐，其操作壓力宜為0.2kPa～0.5kPa。

第5.1.4條：呼吸閥的排氣壓力應(yīng)小于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力，呼吸閥的進(jìn)氣壓力應(yīng)高于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力。    

第5.1.5.條第(a)款：事故泄壓設(shè)備的開啟壓力應(yīng)高于呼吸閥的排氣壓力并應(yīng)小于或等于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力。

SH/T 3007-2014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.5條，事故泄壓設(shè)備應(yīng)滿足氮封或其他惰性氣體密封管道系統(tǒng)或呼吸閥出現(xiàn)故障時(shí)保障儲(chǔ)罐安全的通氣需要。

氮封在隔絕氧氣、抑制燃燒、保護(hù)物料、減少損失，以及平衡儲(chǔ)罐壓力、保護(hù)罐體結(jié)構(gòu)等方面，起著積極作用，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氮封的認(rèn)識(shí)、加強(qiáng)管理，保證儲(chǔ)罐的安全。