内浮顶氮封储罐设计方案

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一、内浮顶氮封储罐设计方案基本原理   

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体涉及一种内浮顶氮封储罐。氮封装置是本厂自主开发、为了维持容器顶部的保护气体（通常为氮气）的压力恒定而开发的自操作微压力控制系统，可避免容器中的材料与空气直接接触，以防止挥发，氧化，和容器的安全性。特别适用于各种大型储罐的气体密封保护系统。该产品具有节能，动作灵敏，运行可靠，操作维护方便的特点。广泛用于石油，化工等行业。  设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构，反馈结构的设计使得介质直接经阀盖进入检测机构，在罐顶的罐呼吸阀能起安全作用，一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作。在流量控制方面每个阀门都配有控制流量百分比的固定板孔，气体密封系统的每个阀门尺寸根据气体流量表排列，根据提供的稳定气体压力计算适应特定需要气体密封的流量。

品  名	型 号 及 规 格	单位	数量	单　价 （元）	金 额 （元）	阀体材质 及其它
氮封阀	氮封阀ZZYP-II DN150 PN10进口压力 3KPA, 出口压力 0.2-0.5KPA	台	1	0	0	铸钢， V=5000m3
泄压阀	泄压阀ZXD-10C DN125  PN10起跳压力2KPA	台	1	0	0	铸钢， V=5000m3
氮封阀	氮封阀ZZYP-II DN100     PN10进口压力 3KPA, 出口压力 0.2-0.5KPA	台	1	0	0	铸钢， V=2000m3
泄压阀	泄压阀ZXD-10C DN100  PN10起跳压力2KPA	台	1	0	0	铸钢， V=2000m3

       氮封阀中的氮气可以起到置换装置介质、平衡系统的压力等功能，用于保持容器顶部保护气的压力恒定，一般的氮气压力是常压，主要作用在于减少挥发，如苯罐，二是放置介质与空气的反应，如碱罐。进罐压力一般减压至1bar。适用于各类大型储罐的气封保护系统，运行可靠，并广泛适用于石油、化工等行业。
       当储罐进液阀开启，向罐内添加物料时，液面上升，气相部分容积减小，压力升高，当罐内压力升至高于泄氮装置压力设定值时，泄氮装置打开，向外界释放氮气。使罐内压力下降，降至泄氮压力设定点时，泄氮装置自动关闭。
    当储罐出液阀开启，用户放料时，气相部分容积增大，罐内压力降低，供氮装置开启，向储罐注入氮气，使罐内压力上升，当罐内压力上升至供氮装置自动关闭。

三、内浮顶氮封储罐设计方案的作用：
       防止储罐挥发性有毒或可燃气体泄放到罐外危害安全,以一定的微压氮气在罐内保持一定的压力，相比自力式阀 氮封阀可以从阀前的几公斤压力一次性减压到需要的微正压，应用自力式阀可能会需要多级降压才能达到这么小的压力和精度。

五内浮顶氮封储罐设计方案背景技术：
储罐是一种常见的化工设备，其主要用于储存各种工艺所需要的介质。目前，随着化工企业对安全和环保要求的不断升级，越来越多的企业在对轻质油品储罐进行设计时，选择内浮顶装置。然而，内浮顶储罐的事故概率远高于其他类型储罐的事故，内浮顶储罐在使用过程中，由于存在液位计、温度计等测量器件，需要在浮盘对应位置开孔满足测量需求，但测量孔等与测量器件各结合部位密封不严或损坏变形会造成油气泄出，导致油气在浮盘的上方发生积聚，与空气混合后极易引起爆炸，人员和设备的安全受到威胁。
在储罐上设置氮封系统，维持罐内气相空间氧气浓度不大于5%，消除爆炸条件。

六、内浮顶氮封储罐设计方案工艺方案
    以轻质油内浮顶储罐组成的罐组为例，设计方案如下：
    1.内浮顶储罐改造
    1）在储罐罐顶透光孔法兰盖处增加开口，用于安装氧气浓度检测器。
    2）封堵储罐罐壁的通气口，同时在罐顶增加呼吸阀接口。呼吸阀的数量及规格按照（SH/T 3007-2007）《石油化工储运系统罐区设计规范》确定。
    3）在储罐罐顶增加氮气接入口。
    4）在储罐罐顶增加气相联通管接口。

    2.工艺流程
    1）在储罐内安装氧气检测器，实时监测储罐内气相空间氧气浓度，同时将高浓度报警与氮气管道控制阀门联锁。当氧气浓度达到高浓度值时报警，联锁打开氮气阀门，向储罐内补充氮气，
    直至检测指标达到设定要求时联锁关闭氮气阀门。补充氮气的流量控制使用限流孔板，流量宜控制在Q=Q1-Q2（Q1－油品出罐流量，Q2－气相连通罐中与油品出罐同时进行的油品进罐流量），
    且Q不应小于100m3/h，氮气管道的管径为DN50，氮气的操作压力为0.5Mpa。
    氧气浓度监测信号引入控制室，控制室设氧气浓度超标报警仪。
    2）同一种油品的多个储罐在生产运行过程中，储罐区域收油作业和付油作业经常同时进行。为节省氮气用量，建议在同种油品储罐之间设置气相联通管道，可以实现多个运行过程中的储罐
    进气量和排气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放量。联通管道的管径为DN150，气体的流通能力为500m3/h。
    管道及仪表流程图见附图-1。
    氧气检测器、切断阀仪表规格书见附表。

    3.内浮顶氮封储罐设计方案仪表选型说明
    1）氧气气体检测器采用电化学探头。
    2）切断阀采用气动切断球阀。
    3）氮气补气总管上配置涡街流量计进行氮气流量监测。
    4.安装布置方案
    1）氧气浓度检测器通过透光孔安装在储罐拱顶与内浮盘之间，为保证不影响储罐内浮盘的正常升降，氧气检测器的安装高度宜为储罐内浮盘之上300mm。
    2）罐顶氮气接口的开口方位宜位于罐顶中心部位，氮气管道在罐内部分采用橡胶软管。为保证换气效果良好，氮气橡胶软管出口宜接近浮盘。可在氮气橡胶软管出口连接一个环形不锈钢管，
    管壁水平方向上开若干个通气孔，用于向四周喷射氮气。环形不锈钢管应固定安装在浮盘上。
    3）储罐之间设置DN150气相联通管道，每个储罐的气相联通管道均应设置管道阻火器，阻火器应选用安全性能满足要求的产品。阻火器应尽量靠近储罐接口安装，每个储罐的气相联通管道均
    应设置截断阀。气相联通管道宜在罐顶之间跨接。若罐间距较大，气相联通管道需要设在地面时，应在管道的低点设置排凝管及阀门。
    4）在储罐罐顶中心位置安装带阻火器的呼吸阀，呼吸阀的数量及规格如下：

技术实现要素：
为解决现有内浮顶储罐在使用时，由于油气从密封不严的部位泄出，而发生爆炸的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种内浮顶氮封储罐。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种内浮顶氮封储罐对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。