上海申弘閥門有限公司
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內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置改造工藝方案
在危化品企業(yè)，甲B、乙類可燃液體常壓儲罐采用氮封系統(tǒng)，目的是防止罐內(nèi)可燃液體揮發(fā)出的油氣排出，同時防范罐內(nèi)可燃液體引發(fā)火災。氮封系統(tǒng)通常采用自力式調(diào)節(jié)閥，將來自氮氣總管的高壓氮氣減壓后，通入儲罐內(nèi)部氣相空間，從而隔絕油氣與空氣的接觸。
前不久，筆者作為專家在一家企業(yè)開展現(xiàn)場服務時，發(fā)現(xiàn)一座200立方米的拱頂甲醇儲罐雖然設置了氮封系統(tǒng)，但是氮氣管線上安裝的自力式調(diào)節(jié)閥旁路閥處于部分開啟狀態(tài)。
筆者感到十分困惑，詢問企業(yè)相關人員：“這個旁路閥怎么打開了？"企業(yè)人員頓時緊張起來，一邊回答“開錯了，開錯了"，一邊趕緊關閉旁路閥。筆者接著追問：“你看，儲罐頂部也沒有安裝泄壓人孔。如果氮封系統(tǒng)投用，你知道開著旁路閥會有什么后果嗎？會把這個儲罐頂蓋頂爆的。這樣做不僅沒控制風險，反而帶來新的風險。"
筆者補充分析道：“你知道為什么這里要采用自力式調(diào)節(jié)閥嗎？就是因為儲罐需要的氮封壓力很低，通常需要保持在1KPa左右，而氮氣總管壓力很高，一般為0．4MPa到0．6MPa。所以必須通過自力式調(diào)節(jié)閥將氮氣減壓后，再通入儲罐內(nèi)。這種拱頂儲罐屬于常壓罐，承壓能力很弱。如果沒有泄壓人孔，高壓氮氣被充入低壓儲罐內(nèi)，勢必會把儲罐頂蓋頂爆。"
這時，企業(yè)人員終于說明實情。原來，該企業(yè)制氮機出現(xiàn)故障，壓縮氮氣需優(yōu)先供應生產(chǎn)車間，導致輸送到罐區(qū)的氮氣壓力不足，難以滿足儲罐氮封需求。車間于是讓操作人員打開氮封閥門提高壓力，卻沒考慮這樣做可能引發(fā)的其他后果。
內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置改造工藝方案
企業(yè)相關人員表示，將告知崗位員工相關風險，管好旁路閥，切實堵住這個管理漏洞。
《化工企業(yè)可燃液體常壓儲罐區(qū)安全管理規(guī)范》（AQ 3063—2025）9．2．1要求，有氮氣保護設施的儲罐要確保氮封系統(tǒng)完好在用，氮氣進入儲罐前應進行減壓，以滿足儲罐壓力要求。
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》（SH／T 3007—2014）5．1．5要求，采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)的儲罐應設事故泄壓設備，并應符合下列規(guī)定：
a）事故泄壓設備的開啟壓力應高于呼吸閥的排氣壓力并應小于或等于儲罐的設計正壓力；
b）事故泄壓設備應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)故障時保障儲罐安全的通氣需要……
化工企業(yè)應高度重視可燃液體常壓儲罐氮封系統(tǒng)的設置和投用工作。在設計環(huán)節(jié)，需按照標準規(guī)范要求做好儲罐設備選型。對于需要配備氮封系統(tǒng)的儲罐，必須充分考慮儲罐超壓風險，設置泄壓人孔或采取其他泄壓措施。在設備投用后，應確保氮封系統(tǒng)正常運行，將氮封壓力控制在安全范圍內(nèi)，嚴防高壓氮氣進入常壓儲罐，切實發(fā)揮氮封系統(tǒng)對儲罐的安全保護作用。
氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.5KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣，保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體。儲罐氮封系統(tǒng)裝置使用的氮氣純度不宜低于99.96%，氮氣壓力宜為0.2~0.6MPa。
當罐內(nèi)壓力超過1.1KPA（G）時,泄氮閥工作,確保罐頂壓力低于1KPA(G).
二、內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置改造工藝方案工藝方案
1.內(nèi)浮頂儲罐改造
1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。
2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設置氮封后的需求。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計
規(guī)范》SH/T 3007-2007確定（見表一）。呼吸量除滿足儲罐的大、小呼吸外，還應考慮氮封閥不能關閉時的進氣量等因素。
3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口和引壓口。為確保壓力取值的準確性，兩開口之間的距離不宜小于1m。
4）量油孔應加導向管，確保量油作業(yè)時不影響氮封壓力。
5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。
三.內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置改造工藝方案工藝流程
1）在每臺儲罐上設置先導式氮封閥組和限流孔板旁路，正常情況下使用氮封閥組維持罐內(nèi)氣相空間壓力在0.5KPa左右，當氣相空間壓力高于1KPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.5KPa時，氮封閥開啟，開始補充氮氣；當?shù)忾y需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內(nèi)補充氮氣，壓力高于1KPa時，通過泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排。
2）當?shù)忾y事故失靈不能及時關閉，造成罐內(nèi)壓力超過1Kpa時，通過泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排；當?shù)忾y事故失靈不能及時開啟時，造成罐內(nèi)壓力降低至-1Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內(nèi)補充空氣，確保罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設計壓力低限（-1Kpa）。
3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置緊急泄放閥，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0Kpa）。
4）當需要使用限流孔板旁路補充氮氣時，流量宜等于油品出罐流量.
5）若在相同油品儲罐之間設置有氣相聯(lián)通管道，每臺儲罐出口均應設置阻火器，以防止事故擴大。
6）阻火器應選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應大于0.3KPa。
氮封閥作為維持設備或系統(tǒng)內(nèi)氮氣壓力穩(wěn)定、防止介質(zhì)與空氣接觸的關鍵閥門，其安裝質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的運行效率和安全性。在進行氮封閥安裝前，做好充分的準備工作是確保安裝順利進行、保障設備后期穩(wěn)定運行的重要前提。以下將詳細介紹氮封閥安裝前的各項準備工作。
內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置改造工藝方案資料與圖紙準備
在開始氮封閥安裝前，相關技術資料和圖紙的準備是首要任務。需收集氮封閥的產(chǎn)品說明書，其中包含了閥門的型號、規(guī)格、性能參數(shù)、安裝要求、操作方法等重要信息，是安裝工作的重要依據(jù)。同時，要獲取系統(tǒng)的設計圖紙，明確氮封閥在系統(tǒng)中的安裝位置、連接方式以及與其他設備的配合關系。
另外，還需準備好安裝所需的標準規(guī)范，如相關的管道工程施工及驗收規(guī)范、閥門安裝標準等，確保安裝過程符合行業(yè)要求。對于有特殊要求的安裝場景，還應準備好相應的技術方案和審批文件，避免因資料不全而導致安裝工作中斷或出現(xiàn)質(zhì)量問題。
工具與材料準備
安裝氮封閥需要用到多種工具和材料，提前做好準備可提高安裝效率。常用的工具包括扳手、螺絲刀、水平儀、卷尺、壓力表等，這些工具需確保完好無損、精度符合要求，以保證安裝操作的準確性。對于需要焊接連接的氮封閥，還需準備好焊接設備及相關的焊接材料，如焊條、焊絲等，并確保焊接設備性能良好，焊接材料符合質(zhì)量標準。
在材料方面，除了氮封閥本身，還需準備好密封墊片、螺栓、螺母等連接件。密封墊片的材質(zhì)應根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、溫度、壓力等因素進行選擇，確保其密封性能可靠；螺栓和螺母的規(guī)格和材質(zhì)需與氮封閥及管道的連接要求相匹配，且具有足夠的強度和耐腐蝕性。同時，要對準備好的工具和材料進行檢查，去除表面的油污、銹蝕等雜質(zhì)，保證其清潔度。
人員準備
氮封閥的安裝需要專業(yè)的技術人員操作，因此人員準備也不容忽視。安裝人員應熟悉氮封閥的結構原理、安裝工藝和安全注意事項，具備相應的安裝技能和經(jīng)驗。在安裝前，應對安裝人員進行技術交底和培訓，明確安裝任務、質(zhì)量要求和安全責任，確保其了解安裝過程中的關鍵環(huán)節(jié)和操作要點。
此外，還應配備必要的輔助人員，協(xié)助安裝人員進行設備搬運、工具傳遞等工作，提高安裝效率。所有參與安裝的人員應穿戴好相應的勞動防護用品，如安全帽、手套、工作服等，確保人身安全。
現(xiàn)場環(huán)境準備
安裝現(xiàn)場的環(huán)境條件對氮封閥的安裝質(zhì)量和后續(xù)運行有著重要影響，因此需要做好現(xiàn)場環(huán)境準備工作。首先，要清理安裝現(xiàn)場的雜物和障礙物，確保場地平整、寬敞，為安裝工作提供足夠的操作空間。對于有粉塵、腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境的安裝現(xiàn)場，應采取相應的防護措施，如設置防塵罩、通風設備等，避免環(huán)境因素對氮封閥和安裝人員造成影響。
其次，要檢查安裝現(xiàn)場的電源、氣源等是否符合安裝要求，確保焊接設備、試壓設備等能夠正常工作。同時，要根據(jù)氮封閥的安裝位置和高度，搭建必要的腳手架或操作平臺，保證安裝人員能夠安全、方便地進行操作。
設備檢查與清理
在進行氮封閥安裝前，需要對氮封閥本身進行全面的檢查和清理，確保其質(zhì)量完好。檢查氮封閥的外觀是否有損傷、變形等情況，閥體、閥蓋、閥芯等部件是否齊全、完好，連接螺紋或法蘭密封面是否平整、光滑，有無裂紋、劃痕等缺陷。
同時，要檢查氮封閥的啟閉性能，手動操作閥門，觀察其開關是否靈活、到位，有無卡滯現(xiàn)象。對于帶有驅動裝置的氮封閥，還應檢查驅動裝置的性能是否正常，如電機、氣缸等的運行是否平穩(wěn)，控制線路是否連接正確。
在檢查合格后，要對氮封閥進行清理，去除閥體內(nèi)部的雜物、油污等，確保閥門內(nèi)部清潔。對于需要脫脂處理的氮封閥，應按照相關要求進行脫脂處理，避免油脂對介質(zhì)造成污染。
總之，氮封閥安裝前的準備工作是一項細致而重要的任務，涉及資料、工具、人員、環(huán)境等多個方面。只有做好各項準備工作，才能確保氮封閥的安裝工作順利進行，保證安裝質(zhì)量，為系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行奠定堅實的基礎。
