化工浮頂罐氮封系統設計方案

本實用新型的目的是提供一種密封性強且能補氣迅速的氮封閥。　防止儲罐等容器出現過壓或負壓的方法是在容器頂部設置開口。在這種情況下，在向容器內注入產品時，任何的多余空氣或氣體可自由離開容器；相反當產品排出時，空氣可流入容器內。此類系統還可因溫度波動而使容器出現“透氣"現象，這通常會導致體積發生巨大變化。

　　然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產品。進入儲罐內的空氣可能會污染產品，尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時，爆炸性氣體/空氣會在產品上方形成。此外，還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲罐密封。然而，需要將儲罐存放在常壓條件下，從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓，更為重要的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤其無法承受低壓。

浮頂儲罐是由漂浮在介質表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構成。浮頂隨罐內介質儲量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環形密封裝置，罐內介質始終被內浮頂直接覆蓋，減少介質揮發。浮頂罐常用于儲存溫度下飽和蒸汽壓低于大氣壓的甲B和乙A類液體儲存。

化工浮頂罐氮封系統設計方案浮頂罐有內浮頂罐及外浮頂罐兩種。

　　1、內浮頂儲罐

　　內浮頂罐是帶罐頂的浮頂罐，由拱頂罐和浮頂罐結合而成，其外部為拱頂，內部為浮頂。內浮頂儲罐具有以下優點：

　　一是保證儲液質量，減少環境污染，降低灌頂腐蝕，延長儲罐壽命。

　　相比浮頂罐，帶有灌頂的內浮頂儲罐，由于內浮盤漂浮在液面上，使得液體沒有蒸發的空間，從而使蒸發損失減少85%～96%；同時也可有效防止風、砂、雨雪或灰塵的侵入，減少空氣污染以及火災、爆炸危險，即使發生火災一般也不會造成大面積燃燒，易于保證儲液質量，特別適于儲存高級汽油、噴氣燃料及有毒的石油化工產品；由于液面上沒有氣體空間，也降低了罐壁罐頂的腐蝕，使儲罐的使用壽命得以延長。

　　二是在密封相同的情況下，與浮頂相比，能夠進一步降低蒸發損耗。

　　與拱頂罐相比，內浮頂儲罐也有不足，譬如鋼板耗量比較多，施工要求高；密封結構，不便維修，且儲罐不易大型化，目前一般不超過10000m3。

　　2、外浮頂罐

　　外浮頂罐多用于諸如原油、汽油或煤油等有揮發性的石油產品的存儲。相對于無浮頂的拱頂罐來說，由于沒有蒸發的空間，不僅減少了產品蒸發帶來的損失，也減少了油品等有害物質對于環境的污染，使易燃介質與空氣混合形成爆炸氣體的危險性大為降低。

　　在儲罐殼體與外浮頂浮盤之間，由于存在100～500mm的間隙，有效保證了運行過程中不會出現卡盤現象。同時，使用邊緣密封系統以減少邊緣蒸發，浮頂上的中央排水系統可以保證雨雪天積水能夠順利排出，從而避免了沉盤事故的發生。

　　氮封系統可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現這一結果的方法之一是連續充入氮氣，這是一種相對簡單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮氣，因此操作成本很高。

　　較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來說，此類氮封系統由下列組件構成：

　　•一只在任何時候需要時允許惰性氣體進入儲罐的氮封閥或調節器；

　　•一只允許頂部空間氣體流出儲罐的泄氮閥、通風裝置閥或蒸氣回收閥。

　　•一只用于防止儲罐出現過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導致儲罐內爆，這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高）

　　•連接管與惰性氣體氣源

化工浮頂罐氮封系統設計方案

　　在該應用當中，通氣閥會在頂部空間體積變小時打開，從而將頂部空間氣體排出儲罐。當將產品泵抽出儲罐或者溫度下降時，覆蓋調節器將會打開，并向儲罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會進入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續通氣。

化工浮頂罐氮封系統設計方案設備選型及維護的意義：

　　設計或維護不當的氮封系統有可能導致嚴重事故發生。如果說所有的氮封系統均會出現這樣或那樣的泄漏則并不言過。由于其結構復雜，帶有活動組件、包裝與密封件的閥門容易發生故障。出現故障的壓力變送器會記錄錯誤的頂部空間壓力，從而導致氮氣消耗過高。當氮封閥無法充分打開時，氮氣的流入量將會變得過低，從而導致頂部空間壓力下降，進而造成儲罐內爆或者空氣泄漏至儲罐當中。如前所述，這些情況會對產品質量產生影響，根據存儲產品的不同，還會大大提高發生爆炸的風險。