內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置設(shè)計方案

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置設(shè)計方案本實用新型屬于石油化工油品儲運領(lǐng)域，主要涉及需要抑制與外界空氣接觸的油品儲存過程中的氮氣密封系統(tǒng)。本實用新型是有關(guān)于一種用于儲罐的氮封裝置，該氮封裝置包括：儲罐、限流孔板旁路、過濾器、普通氣動調(diào)節(jié)閥、閥門定位器、智能控制器、智能壓力變送器、內(nèi)浮頂頂部、呼吸閥、阻火器、緊急泄壓人孔；所述內(nèi)浮頂頂部位于儲罐內(nèi)的上部，而所述限流孔板旁路、過濾器、普通氣動調(diào)節(jié)閥、閥門定位器、智能控制器及智能壓力變送器都設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部之外；所述過濾器設(shè)于氮氣入口與普通氣動調(diào)節(jié)閥之間；所述限流孔板旁路設(shè)置于過濾器與內(nèi)浮頂頂部之間；所述閥門定位器分別連接普通氣動調(diào)節(jié)閥和智能控制器；所述智能壓力變送器分別連接智能控制器和內(nèi)浮頂頂部。本實用新型提供的氮封裝置具有安全性高，使用壽命長，成本低等優(yōu)點。

內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置背景技術(shù)
根據(jù)石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范(SH3047-93)中，對甲醇、苯等儲罐要求設(shè)置氮氣密封。氮氣密封技術(shù)就是用氮氣補充罐內(nèi)氣體空間，由于氮氣比油蒸氣輕，所以氮氣浮在油蒸氣上面。當呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是油蒸氣，當罐內(nèi)壓力降低時，氮氣自動進罐補充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免油品接觸空氣氧化。國外大部分采用自力式氮封閥作為氮封方案的核心部件。自力式氮封閥中，所謂的自力，就是靠自身壓力來推動閥芯運動。如果自身壓力太小，沒有足夠的力來推動，若要強制實現(xiàn)，則需要在對氮封閥做特殊處理。氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。

       儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥
目前，由于國內(nèi)的自力式氮封閥市場小，生產(chǎn)廠家較少并且使用壽命短；而國外的自力式安全閥的成本較高，投資太大，不容易被一般用戶接受。本實用新型的意義在于解決這方面的缺憾。

內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置設(shè)計方案發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的氮封裝置存在的缺陷，而提供一種用于儲罐的氮封裝置，所要解決的技術(shù)問題是使氮封裝置的使用壽命長，降低成本，容易被一般用戶接受，從而更加適于實用。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種用于儲罐的氮封裝置，其特征在于包括：儲罐(1)、限流孔板旁路(2)、過濾器(3)、普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)、閥門定位器(5)、智能控制器(6)、智能壓力變送器(7)、內(nèi)浮頂頂部(8)、呼吸閥(9)、阻火器(10)、緊急泄壓人孔(11)；所述內(nèi)浮頂頂部(8)位于儲罐(1)內(nèi)的上部，而所述限流孔板旁路(2)、過濾器(3)、普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)、閥門定位器(5)、智能控制器(6)及智能壓力變送器(7)都設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部(8)之外；所述過濾器(3)設(shè)于氮氣入口(A)與普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)之間，而所述氮氣入口(A)通過導(dǎo)管與內(nèi)浮頂頂部(8)連接；所述限流孔板旁路(2)設(shè)置于過濾器(3)與內(nèi)浮頂頂部(8)之間；所述普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)位于限流孔板旁路(2)兩端之間；所述閥門定位器(5)分別連接普通氣動調(diào)節(jié)閥(4)和智能控制器(6)；所述智能壓力變送器(7)分別連接智能控制器(6)和內(nèi)浮頂頂部(8)；所述呼吸閥(9)連接內(nèi)浮頂頂部(8)，而所述阻火器(10)設(shè)置于所述呼吸閥(9)的出口處；所述緊急泄壓人孔(11)設(shè)置于內(nèi)浮頂頂部(8)上，并與內(nèi)浮頂頂部(8)連接。

內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置設(shè)計方案本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的用于儲罐的氮封裝置，其中所述智能控制器(6)的壓強不高于儲罐(1)的壓強上限2.0Kpa，不低于儲罐(1)的壓強低限-0.5Kpa。
前述的用于儲罐的氮封裝置，其中所述阻火器(10)的阻力降不大于0.3KPa。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本實用新型提出的一種如前述的用于儲罐的氮封裝置的使用方法，所述儲罐(1)內(nèi)的正常壓強為1.1KPa，其特征在于：a、當所述儲罐(1)內(nèi)的壓強高于1.1KPa時，氮氣供氣管線調(diào)節(jié)閥(4)關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；b、當所述儲罐(1)內(nèi)的壓強低于1.1KPa時，氮氣供氣管線調(diào)節(jié)閥(4)開啟，從氮氣入口(A)開始通入氮氣，保證儲罐(1)在正常運行過程中不吸進空氣，使儲罐(1)內(nèi)的介質(zhì)揮發(fā)部分與外界隔絕；c、當壓力調(diào)節(jié)閥需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路(2)給所述儲罐(1)內(nèi)補充氮氣，當所述儲罐(1)內(nèi)的壓強高于1.5KPa時，通過帶阻火器的呼吸閥(9)外排氮氣；當所述儲罐(1)內(nèi)的壓強低至-0.2pa時，通過帶阻火器的呼吸閥(9)向所述儲罐的罐內(nèi)補充空氣，確保罐(1)內(nèi)壓強不低于儲罐(1)的設(shè)計壓強低限-0.5Kpa。d、當需要使用限流孔板旁路(2)補充氮氣時，流量等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓強為0.5MPa。較佳地，上述儲罐(1)是內(nèi)浮頂儲罐或者拱頂儲罐，該儲罐(1)的使用方法也適用于內(nèi)浮頂儲罐或者拱頂儲罐的使用方法。

借由上述技術(shù)方案，本實用新型至少具有下列優(yōu)點：
采用發(fā)明可以保證安全生產(chǎn)。由于采用了氮氣密封技術(shù)，儲罐內(nèi)氣體空間是易燃液體氣相蒸氣和氮氣的混合氣體，降低了的濃度，處于氣體爆炸極限范圍外，罐內(nèi)不具備發(fā)生燃燒爆炸條件并且防止物料揮發(fā)、被氧化，確保物料質(zhì)量安全；可降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟效益。由于氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，浮在蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時主要是呼出氮氣，吸氣時，氮氣會自動快速補入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效抑制易燃液體蒸發(fā)，從而大大降低大、小呼吸損耗，提高經(jīng)濟效益；同時采用PLC或DSC自動控制，無需操作人員，運行穩(wěn)定可靠，維護保養(yǎng)方便；使用核心部件為普通氣動調(diào)節(jié)閥，安裝及后期維護成本低、壽命長。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。附圖說明圖1是本實用新型內(nèi)浮頂儲罐的流程示意圖。

【主要元件符號說明】
1：儲罐                        2：限流孔板旁路
3：過濾器                      4：普通氣動調(diào)節(jié)閥
5：閥門定位器                  6：智能控制器
7：智能壓力變送器              8：內(nèi)浮頂頂部
9：呼吸閥                      10：阻火器
11：緊急泄壓人孔               A：氮氣入口

內(nèi)浮頂儲罐氮封裝置設(shè)計方案具體實施方式
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種用于儲罐的氮封裝置其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征、使用方法及其功效，詳細說明如后。低壓儲罐系統(tǒng)的工藝設(shè)計類似于常壓儲罐但又有所不同。在低壓儲罐設(shè)計中,目前更多的是關(guān)注儲罐本體的設(shè)計,而對儲罐工藝流程、安全附件等方面的關(guān)注程度不夠。介紹了氮封系統(tǒng)的作用、工作原理、排氣回收原則、負壓控制系統(tǒng)和正壓控制系統(tǒng)的設(shè)計、真空和壓力泄放裝置、阻火器的設(shè)置和使用注意事項以及靜電產(chǎn)生和消除等方面的內(nèi)容,從工藝流程上保證低壓儲罐的安全運行。為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型提出以下設(shè)計方法，以內(nèi)浮頂儲罐改造為例：

(一)封堵儲罐1罐壁(頂)的通氣口。
(二)核算罐頂呼吸閥9是否滿足設(shè)置氮封后的需求。
(三)量油孔應(yīng)加導(dǎo)向管，確保量油作業(yè)時不影響氮封壓力。
(四)儲罐1罐頂增加緊急泄壓人孔11接口。
(五)氮氣線上增加過濾器3。
(六)儲罐1罐頂設(shè)置智能壓力變送器7，將罐頂壓力指示連鎖到普通氣動調(diào)節(jié)閥4上，用普通氣動調(diào)節(jié)閥4控制氮氣的進氣量。
下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步描述。圖1是本實用新型內(nèi)浮頂儲罐的流程示意圖。如圖1所示，在此僅以內(nèi)浮頂儲罐為例，而拱頂儲罐同此類似。

(一)每臺儲罐1上設(shè)置普通壓力控制閥組和限流孔板旁路2，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.1KPa左右，當氣相空間壓力高于1.1KPa時，氮氣供氣管線普通氣動調(diào)節(jié)閥4關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當氣相空間壓力低于1.1KPa時，氮氣供氣管線普通氣動調(diào)節(jié)閥4開啟，開始補充氮氣，保證儲罐1在正常運行過程中不吸進空氣，使儲罐內(nèi)介質(zhì)揮發(fā)部分與外界隔絕；當普通氣動調(diào)節(jié)閥4需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路2給儲罐1內(nèi)補充氮氣，壓力高于1.5KPa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排(短時間連續(xù)補充氮氣)。
(二)當普通氣動調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時關(guān)閉，造成儲罐1罐內(nèi)壓力超過1.5Kpa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9外排；當普通氣動調(diào)節(jié)閥4事故失靈不能及時開啟時，造成儲罐1罐內(nèi)壓力降低至-0.2pa時，通過帶阻火器10的呼吸閥9向罐內(nèi)補充空氣，確保儲罐1罐內(nèi)壓力不低于儲罐的設(shè)計壓力低限(-0.5Kpa)。
(三)為確保設(shè)置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應(yīng)在儲罐1上設(shè)置緊急泄放人孔11，所述緊急泄放人孔11定壓不應(yīng)高于儲罐1的設(shè)計壓力上限(2.0Kpa)，不應(yīng)低于儲罐1的設(shè)計壓力低限(-0.5Kpa)。
(四)當需要使用限流孔板旁路2補充氮氣時，流量宜等于油品出罐流量，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。
(五)若在相同油品儲罐之間設(shè)置有氣相聯(lián)通管道，每臺儲罐出口均應(yīng)設(shè)置阻火器10，以防止事故擴大。
(六)阻火器10應(yīng)選用安全性能滿足要求的產(chǎn)品，且阻力降不應(yīng)大于0.3KPa。緊急泄放人孔11說明：一般供氮氣壓力在3×105～10×105Pa之間罐頂呼吸閥9僅起安全作用，是在普通氣動調(diào)節(jié)閥4失靈，導(dǎo)致儲罐1罐內(nèi)壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作；緊急泄放人孔11安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致，一般緊急泄放人孔11的壓力設(shè)定點略大于普通氣動調(diào)節(jié)閥4的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設(shè)備的使用壽命。特別地，本實用新型不限于內(nèi)浮頂儲罐，本實用新型也適用于拱頂儲罐。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?