油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

由于氮封技術(shù)在儲(chǔ)罐上的成功應(yīng)用，對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部?jī)?chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中的輕質(zhì)油罐均采用了氮封系統(tǒng)，降低油品的蒸發(fā)損耗，有效防止火災(zāi)事故發(fā)生．符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策和中石化集團(tuán)公司H SE方針。儲(chǔ)運(yùn)油品很難規(guī)避調(diào)運(yùn)中的損耗,運(yùn)送流程內(nèi)耗費(fèi)掉的輕質(zhì)油超出了千分之三且蒸發(fā)掉了接近一半.為了減小損耗,現(xiàn)有措施含有冷卻水體的噴淋,增設(shè)絕熱類的膠體或色澤較淺的某類涂料,增設(shè)呼吸閥配備的擋板.伴隨技術(shù)進(jìn)展,輕質(zhì)儲(chǔ)油罐體可選氮封的新式技術(shù),這種技術(shù)創(chuàng)設(shè)了更優(yōu)的儲(chǔ)油實(shí)效同時(shí)縮減了儲(chǔ)油時(shí)的能耗.

1油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述

油品在儲(chǔ)運(yùn)過程中，不可避免的存在油品損耗。據(jù)相關(guān)資料表明：油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的損耗約占加工量的3％o～麟o，其中蒸發(fā)損耗占50％～60％。為解決降低油品蒸發(fā)損耗的問題，采取了一些措施，目前雖已采用多種措施，諸如：噴淋水冷卻、采用淺色涂料＼或涼涼絕熱膠、呼吸閥安裝檔板、提高儲(chǔ)罐的承壓能力等取得了一定的降耗效果，但并不理想，而且成本也較高。特別是2000年10月，某煉油廠的一個(gè)貯罐就是由于沒有做好氮封，導(dǎo)致FeS在常溫下與氧氣接觸發(fā)生自燃，造成貯罐起火，損失幾十萬元。針對(duì)此情況我們對(duì)車間罐區(qū)各儲(chǔ)罐進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

1)雖為內(nèi)浮項(xiàng)儲(chǔ)罐，蒸發(fā)損耗較拱頂罐小，但均無氮封系統(tǒng)以及呼吸閥、液壓安全閥。

2)同時(shí)上述儲(chǔ)罐罐壁頂部均存在“天窗”，直接與大氣相通，油氣揮發(fā)對(duì)職工身體健康構(gòu)成危害?；诖宋臆囬g對(duì)輕質(zhì)油儲(chǔ)罐進(jìn)行技術(shù)改造，將罐頂“天窗”封死，增加氨封系統(tǒng)和呼吸閥、液壓安全閥。自投用氨封系統(tǒng)以來，具有投資小見效快、嘲氏蒸發(fā)損耗*、日常維護(hù)量少的優(yōu)點(diǎn)。

2油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的組成及工作原理

氦氣密封技術(shù)就是用氮?dú)庋a(bǔ)充罐內(nèi)氣體空間。由于氮?dú)獗扔蜌廨p，所以氨氣浮在油氣上面。當(dāng)呼氣時(shí)，呼出罐外的是氮?dú)舛皇怯驼魵?。?dāng)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，氦氣自動(dòng)進(jìn)罐補(bǔ)充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免油品接觸氧化。氦封系統(tǒng)工藝流程圖如圖1：P2為閥后微壓表，指示罐內(nèi)壓力，量程為0～2K pa，正常使用壓力為0．2K Pa，當(dāng)罐內(nèi)壓力，J吁此值時(shí)氮封閥將啟跳，向罐內(nèi)卒氣。氮封儲(chǔ)罐一般儲(chǔ)存易揮發(fā)性輕質(zhì)油品，根據(jù)儲(chǔ)罐的形式基本采用氮封加內(nèi)浮盤的形式，氮封只是在浮盤上部空間。
儲(chǔ)罐由于存在大、小呼吸，壓力會(huì)隨著小范圍波動(dòng)，每個(gè)廠家生產(chǎn)的氮封閥設(shè)定要是根據(jù)設(shè)計(jì)給出的設(shè)定值進(jìn)行定壓的，一般壓力不會(huì)很高，在0.25KPa左右。當(dāng)儲(chǔ)罐壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氮封閥打開，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)氮，當(dāng)壓力超出設(shè)定值時(shí)，氮封閥關(guān)閉，因此，氮封閥打開和關(guān)閉會(huì)有一個(gè)壓力范圍區(qū)間，不是很精確的到設(shè)定值就打開；
儲(chǔ)罐的呼吸閥設(shè)定是防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)超壓或者真空，發(fā)生破裂或者抽憋現(xiàn)象，因此設(shè)定值一般在-400~1800Pa之間；
泄放人孔是防止儲(chǔ)罐壓力過高，而設(shè)置的緊急排放裝置，它的設(shè)定壓力一般比儲(chǔ)罐的制造時(shí)設(shè)計(jì)壓力低些，一般在1900Pa左右；

氦封系統(tǒng)主要包括兩個(gè)壓力表、氮封閥。氨封閥屬自立式調(diào)節(jié)閥，能夠根據(jù)信號(hào)閥發(fā)出的信號(hào)，快速做出相應(yīng)動(dòng)作。氨封閥的工作原理是：當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時(shí)，信號(hào)閥打開，降低氮封閥膜下側(cè)壓力，氮封閥也相應(yīng)打開，將氮?dú)馔ㄈ牍迌?nèi)，使罐內(nèi)壓力逐漸回升到設(shè)定值。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，信號(hào)閥關(guān)閉，氦封閥膜下側(cè)壓力上升，氨封閥也相應(yīng)關(guān)閉。如罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)罐的呼吸閥，呼出罐內(nèi)氣體，罐內(nèi)壓力下降至設(shè)定值。

3油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案使用過程中存在的問題

化工部油品車間輕質(zhì)油的儲(chǔ)罐安裝了氦封系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)一些問題：主要是氮封系統(tǒng)不能工作，氨封閥頻繁補(bǔ)氣。，4故障分析及處理法針對(duì)氨封系統(tǒng)不能工作，開始以為是本身質(zhì)量問題，后來拆閥檢查發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)部沽有一層厚厚的污垢，經(jīng)過擦拭，涂潤(rùn)滑脂后能正常使分析原因是因?yàn)檐囬g用氨氣吹掃管線，導(dǎo)致管線內(nèi)存油，同時(shí)管線未吹掃干凈，內(nèi)部有鐵銹及雜物，而這些又隨著氮?dú)膺M(jìn)入氨封閥?；诖宋覀儗?duì)氨氣線進(jìn)行了改造：把以前氨氣管線與泵進(jìn)出口線固定連接的方式改為快速接頭的半固定連接方拆離金屬軟管，并打開F1排出可能竄入氨氣管線的物料，排凈后關(guān)閉F1，完成掃線作業(yè)。

對(duì)于氨封閥頻繁補(bǔ)氣，是因?yàn)橛械胤铰?，不能保壓。通過查找發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閮?chǔ)罐的密封}生不好造成的。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)個(gè)別儲(chǔ)罐泡沫線的消防玻璃損壞，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，氨封就能正常補(bǔ)氣了。還有一些油罐是因安裝了鋼帶液位計(jì)，而其中R一102、R一105bc、R一206b共四臺(tái)罐還安裝了光纖液位計(jì)，無論是鋼帶還是光纖液位計(jì)均需存罐頂打孔使罐內(nèi)外連通才能測(cè)量液位，這就使得氨氣充入罐后不能保壓。針對(duì)這兩種情況，采取了兩項(xiàng)措施：將鋼帶液位計(jì)拆除，消除漏點(diǎn)，對(duì)于光纖液位計(jì)問題，更換了一種只需通過彭由口，在儲(chǔ)罐內(nèi)加導(dǎo)波管的光纖液位計(jì)。

5油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用氮封技術(shù)的意義

1)由于采用了氦封技術(shù)，罐內(nèi)氣體空間是油蒸汽和氦氣混合氣體，因而不會(huì)形成混合性爆炸氣體，罐內(nèi)不會(huì)發(fā)生燃燒爆炸。同時(shí)可有效地防止罐內(nèi)油品中硫化物的“自燃”。
2)由于氮?dú)獗扔驼魵廨p，浮在油蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時(shí)，主要是呼出氨氣。吸氣時(shí)，氨氣會(huì)自動(dòng)快速地補(bǔ)入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效地抑制油品蒸發(fā)，從而大大地剛氏了油品的“大、小呼吸”損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
3)由于只是向罐內(nèi)補(bǔ)充潔凈的氮?dú)?，避免了吸入空氣。從而可以防止油品氧化、吸水。同時(shí)又由于大大地剛氏了呼吸損耗，可有效地抑制油品中輕組分蒸發(fā)呼出，保證油品儲(chǔ)存質(zhì)量。
4)由于極大地降低了油品的呼吸損耗，呼出的是氨氣，因此可有效地減少操作空間有毒有害的油蒸氣，避免油氣對(duì)環(huán)境污染的隱患，保護(hù)環(huán)境。

6油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案建議措施

雖然對(duì)氦氣線進(jìn)行了改造，但是仍然存在氨氣線內(nèi)有污垢的問題。要想*改善，應(yīng)在氮封系統(tǒng)的主線上安裝過濾器，減少雜質(zhì)對(duì)氨封閥的損壞。同時(shí)此套氮封系統(tǒng)投用以來，發(fā)現(xiàn)日常檢查維護(hù)有些不方便，不能準(zhǔn)確直觀的了解P1為閥前普通壓力表(指示氮?dú)夤芫€的壓力)，以及P2為閥后微壓表(指示罐內(nèi)壓力)的壓力值，也就是氨封系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，如果能把兩個(gè)壓力表的值遠(yuǎn)傳到D C S上，或者把壓力表移到罐下，在巡檢過程中就能方便觀察到就更好了。

7結(jié)束語

綜上所述，由于氨封技術(shù)在儲(chǔ)罐上的成功應(yīng)用，對(duì)油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部?jī)?chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中的輕質(zhì)油罐均采用了氦封系統(tǒng)，降低油品的蒸發(fā)損耗，有效防止火災(zāi)事故發(fā)生，符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策和中石化集團(tuán)公司H S E 針。儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)是利用氮?dú)庠诜忾]的儲(chǔ)罐氣體空間形成一種微弱的正壓裝置,目的是防止儲(chǔ)罐里面儲(chǔ)存介質(zhì)與空氣中的氧氣接觸,使之與外界隔絕,保證安全生產(chǎn).本文概述了油品蒸發(fā)損耗的機(jī)理,闡述了應(yīng)用氮封方法對(duì)解決降低油品蒸發(fā)損耗的意義.