油罐氮封系统设计方案

油罐氮封系统设计方案

由于氮封技术在储罐上的成功应用，对油品储运系统的节能降耗，油罐的安全有着重大的意义。我化工部储运系统中的轻质油罐均采用了氮封系统，降低油品的蒸发损耗，有效防止火灾事故发生．符合国家环境保护的基本国策和中石化集团公司H SE方针。储运油品很难规避调运中的损耗,运送流程内耗费掉的轻质油超出了千分之三且蒸发掉了接近一半.为了减小损耗,现有措施含有冷却水体的喷淋,增设绝热类的胶体或色泽较浅的某类涂料,增设呼吸阀配备的挡板.伴随技术进展,轻质储油罐体可选氮封的新式技术,这种技术创设了更优的储油实效同时缩减了储油时的能耗.

1油罐氮封系统设计方案概述

油品在储运过程中，不可避免的存在油品损耗。据相关资料表明：油品储运系统的损耗约占加工量的3％o～麟o，其中蒸发损耗占50％～60％。为解决降低油品蒸发损耗的问题，采取了一些措施，目前虽已采用多种措施，诸如：喷淋水冷却、采用浅色涂料＼或凉凉绝热胶、呼吸阀安装档板、提高储罐的承压能力等取得了一定的降耗效果，但并不理想，而且成本也较高。特别是2000年10月，某炼油厂的一个贮罐就是由于没有做好氮封，导致FeS在常温下与氧气接触发生自燃，造成贮罐起火，损失几十万元。针对此情况我们对车间罐区各储罐进行了分析，发现存在以下问题：

1)虽为内浮项储罐，蒸发损耗较拱顶罐小，但均无氮封系统以及呼吸阀、液压安全阀。

2)同时上述储罐罐壁顶部均存在“天窗”，直接与大气相通，油气挥发对职工身体健康构成危害。基于此我车间对轻质油储罐进行技术改造，将罐顶“天窗”封死，增加氨封系统和呼吸阀、液压安全阀。自投用氨封系统以来，具有投资小见效快、嘲氏蒸发损耗*、日常维护量少的优点。

2油罐氮封系统设计方案的组成及工作原理

氦气密封技术就是用氮气补充罐内气体空间。由于氮气比油气轻，所以氨气浮在油气上面。当呼气时，呼出罐外的是氮气而不是油蒸气。当罐内压力降低时，氦气自动进罐补充气体空间，减少蒸发损耗，避免油品接触氧化。氦封系统工艺流程图如图1：P2为阀后微压表，指示罐内压力，量程为0～2K pa，正常使用压力为0．2K Pa，当罐内压力，J吁此值时氮封阀将启跳，向罐内卒气。氮封储罐一般储存易挥发性轻质油品，根据储罐的形式基本采用氮封加内浮盘的形式，氮封只是在浮盘上部空间。
储罐由于存在大、小呼吸，压力会随着小范围波动，每个厂家生产的氮封阀设定要是根据设计给出的设定值进行定压的，一般压力不会很高，在0.25KPa左右。当储罐压力达到设定值时，氮封阀打开，进行自动补氮，当压力超出设定值时，氮封阀关闭，因此，氮封阀打开和关闭会有一个压力范围区间，不是很精确的到设定值就打开；
储罐的呼吸阀设定是防止储罐出现超压或者真空，发生破裂或者抽憋现象，因此设定值一般在-400~1800Pa之间；
泄放人孔是防止储罐压力过高，而设置的紧急排放装置，它的设定压力一般比储罐的制造时设计压力低些，一般在1900Pa左右；

氦封系统主要包括两个压力表、氮封阀。氨封阀属自立式调节阀，能够根据信号阀发出的信号，快速做出相应动作。氨封阀的工作原理是：当储罐内压力低于设定值时，信号阀打开，降低氮封阀膜下侧压力，氮封阀也相应打开，将氮气通入罐内，使罐内压力逐渐回升到设定值。当达到设定值时，信号阀关闭，氦封阀膜下侧压力上升，氨封阀也相应关闭。如罐内压力高于设定值时，储罐的呼吸阀，呼出罐内气体，罐内压力下降至设定值。

3油罐氮封系统设计方案使用过程中存在的问题

化工部油品车间轻质油的储罐安装了氦封系统，在运行过程中发现一些问题：主要是氮封系统不能工作，氨封阀频繁补气。，4故障分析及处理法针对氨封系统不能工作，开始以为是本身质量问题，后来拆阀检查发现阀内部沽有一层厚厚的污垢，经过擦拭，涂润滑脂后能正常使分析原因是因为车间用氨气吹扫管线，导致管线内存油，同时管线未吹扫干净，内部有铁锈及杂物，而这些又随着氮气进入氨封阀。基于此我们对氨气线进行了改造：把以前氨气管线与泵进出口线固定连接的方式改为快速接头的半固定连接方拆离金属软管，并打开F1排出可能窜入氨气管线的物料，排净后关闭F1，完成扫线作业。

对于氨封阀频繁补气，是因为有地方漏气，不能保压。通过查找发现是因为储罐的密封}生不好造成的。经过检查发现个别储罐泡沫线的消防玻璃损坏，对其进行修复，氨封就能正常补气了。还有一些油罐是因安装了钢带液位计，而其中R一102、R一105bc、R一206b共四台罐还安装了光纤液位计，无论是钢带还是光纤液位计均需存罐顶打孔使罐内外连通才能测量液位，这就使得氨气充入罐后不能保压。针对这两种情况，采取了两项措施：将钢带液位计拆除，消除漏点，对于光纤液位计问题，更换了一种只需通过彭由口，在储罐内加导波管的光纤液位计。

5油罐氮封系统设计方案应用氮封技术的意义

1)由于采用了氦封技术，罐内气体空间是油蒸汽和氦气混合气体，因而不会形成混合性爆炸气体，罐内不会发生燃烧爆炸。同时可有效地防止罐内油品中硫化物的“自燃”。
2)由于氮气比油蒸气轻，浮在油蒸气的上面，因此向罐外呼气时，主要是呼出氨气。吸气时，氨气会自动快速地补入罐内，提高罐内压力，有效地抑制油品蒸发，从而大大地刚氏了油品的“大、小呼吸”损耗，提高经济效益。
3)由于只是向罐内补充洁净的氮气，避免了吸入空气。从而可以防止油品氧化、吸水。同时又由于大大地刚氏了呼吸损耗，可有效地抑制油品中轻组分蒸发呼出，保证油品储存质量。
4)由于极大地降低了油品的呼吸损耗，呼出的是氨气，因此可有效地减少操作空间有毒有害的油蒸气，避免油气对环境污染的隐患，保护环境。

6油罐氮封系统设计方案建议措施

虽然对氦气线进行了改造，但是仍然存在氨气线内有污垢的问题。要想*改善，应在氮封系统的主线上安装过滤器，减少杂质对氨封阀的损坏。同时此套氮封系统投用以来，发现日常检查维护有些不方便，不能准确直观的了解P1为阀前普通压力表(指示氮气管线的压力)，以及P2为阀后微压表(指示罐内压力)的压力值，也就是氨封系统的运行状况，如果能把两个压力表的值远传到D C S上，或者把压力表移到罐下，在巡检过程中就能方便观察到就更好了。

7结束语

综上所述，由于氨封技术在储罐上的成功应用，对油品储运系统的节能降耗，油罐的安全有着重大的意义。我化工部储运系统中的轻质油罐均采用了氦封系统，降低油品的蒸发损耗，有效防止火灾事故发生，符合国家环境保护的基本国策和中石化集团公司H S E 针。储罐氮封系统是利用氮气在封闭的储罐气体空间形成一种微弱的正压装置,目的是防止储罐里面储存介质与空气中的氧气接触,使之与外界隔绝,保证安全生产.本文概述了油品蒸发损耗的机理,阐述了应用氮封方法对解决降低油品蒸发损耗的意义.