石油储罐氮封阀装置设计规范

石油储罐氮封阀装置设计规范

储罐的“氮封"技术在安全检查和事故报告中频繁出现，凸显了其在安全管理中的核心地位。然而，由于部分人员对氮封的理解不足，导致其未被妥善设置，或因日常管理疏忽而失效，进而引发安全事故。储罐氮封技术通过隔绝氧气，抑制燃烧，保护物料，减少损失，并通过平衡压力来保护罐体结构，在安全管理中至关重要。



02石油储罐氮封阀装置设计规范储罐类型与氮封要求

【 甲B类液体储存要求 】

根据4-2014《石油库设计规范》第6.1.2条规定，对于储存沸点低于45℃或37.8℃且饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体，需采用压力储罐、低压储罐或低温常压储罐，并需遵循以下规范要求。在选用压力储罐或低压储罐的情况下，必须采取有效的措施来防止空气进入罐内，同时确保罐内排出的麻豆黄色在线观看能够得到密闭回收处理。若选用低温常压储罐，应采取有效措以确保液体蒸气压不超过88kPa。根据相关规范，储存沸点低于45℃或37.8℃且蒸气压大于88kPa的甲B类液体，需采用压力储罐或低压储罐，有效防止空气进入并回收排出麻豆黄色在线观看。

【 石油储罐氮封阀装置设计规范乙A类液体储存要求 】

根据GB 50074-2014《石油库设计规范》第6.1.3条的规定，对于储存沸点不低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压不大于88kPa的甲B、乙A类液体化工品和轻石脑油，推荐使用外浮顶储罐或内浮顶储罐。当有特殊储存需求时，也可选择容量小于或等于10000m³的固定顶储罐、低压储罐，或容量不大于100m³的卧式储罐，但需采取上述任一措施进行保护。氮气密封保护系统是，同时应确保罐内排出的麻豆黄色在线观看得到密闭回收处理。储存沸点不低于45℃且蒸气压不大于88kPa的液体推荐使用外浮顶或内浮顶储罐，确保氮封保护系统和温度控制。

【 石油储罐氮封阀装置设计规范内浮顶与固定顶储罐 】

根据GB 50074-2014《石油库设计规范》第6.1.8条的规定，对于储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲B、乙A类液体，单罐容量不应超过5000m³，并应设置氮封保护系统。内浮顶储罐需配备氮气密封保护系统并监控温度，固定顶储罐则需氮气保护及满足温度低于闪点5℃的要求，以确保储罐安全。






03石油储罐氮封阀装置设计规范氮封系统设计与管理

【 设计规范与要求 】

在氮封系统设计方面，SH/T 3184-2017《石油化工罐区自动化系统设计规范》提供了具体指导。氮封系统设计需遵循相关标准，氮封阀应设在靠近罐顶入口的氮气管线上，压力设定与储罐正常操作压力一致，确保安全性。氮封阀的压力设定点应设定为储罐的正常操作压力，并确保压力设定值可调范围适中，以覆盖最大操作压力。同时，氮封阀的氮气入口管道应设置压力表进行监测。

        自力式氮封阀(即氮封装置)主要用于储罐顶部氮气压力恒定控制，自力式氮封阀是一种无须外来能源，以弹簧为动力核心利用被调介质自身的压力来控制阀芯位置变化，达到自动调节和稳定压力的目的，以保护罐内物料不被氮化及储罐的安全。该阀由ZZYVP快速泄放阀及ZZV自力式微压调节阀两大部分组成。快速泄放阀由压力控制器及ZMQ-16K型单座切断阀组成。



石油储罐氮封阀装置设计规范工作原理

       储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场压力较高，必须安装ZZYP型压力调节阀将压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。公称压力0.1Mpa，压力可按分段设定，从0.5Kpa 至66 Kpa以下，介质温度温度≤80℃。



石油储罐氮封阀装置设计规范性能特点

1、无需外加能源，能在无电、无气的场合工作，既方便又节约能源，降低成本。

2、氮封装置供氮，泄氮压力设定方便，可在连续经营的条件下进行。

3、压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小、动作灵敏、装置工作平衡。

4、采用无填料设计，阀杆所受磨擦力小、反应迅速、控制精度高。

5、供氮装置采用指挥器操作，减压比可达100:1，减压效果好、控制精度高。

6、氮气压力设定范围广，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值达高；

7、调节调压力检测膜片有效面积大，设定弹簧刚度小，动作极灵敏。



石油储罐氮封阀装置设计规范主要技术参数

公称通径(mm)	20			25	40		50	80		100	150
阀座直径(mm)	6	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
额定流量系数Kv	3.2	5	8	10	20	32	50	80	100	160	250	400
压力调节范围	0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa
公称压力PN	1.0、1.6 MPa
被调介质温度	80、200 ℃
流量特性	快开型
调节精度	≤5%
允许压降(MPa)	1.6				1.6		1.1	0.6		0.4
薄膜有效面积(C㎡)	200				280			400
允许泄漏量	符合ANSIB16.104—1976 IV级
阀盖形式	标准型 (整体式)
压盖型式	螺栓压紧式
密封填料	V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料
阀芯形式	单座型阀芯
流量特性	直线性




石油储罐氮封阀装置设计规范主要外形尺寸






公称通径(DN)	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150
L	150	160	180	200	230	290	310	350	400	480
H	52.5	57.5	75	75	85.5	92.5	100	110	142.5	158
H1	330	330	350	350	360	430	440	450	520	650
A	310								400







【 石油储罐氮封阀装置设计规范日常管理与维护 】

在日常管理中，《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》也明确要求有氮气保护设施的储罐要确保氮封系统完好在用，以保障储罐的安全运行。依据通知要求，有氮气保护设施的储罐需确保氮封系统完好在用，保障储罐安全运行，规范还规定了氮气密封保护下的操作压力范围。






1.2 ▲石油储罐氮封阀装置设计规范 普遍问题

首先，一些应配备氮封系统的储罐却未设置该系统。其次，后期增设的氮封系统未经专业设计，导致系统无法正常使用。此外，氮封系统的压力管理也存在诸多问题，例如进储罐前的氮气管线缺乏自力式调节阀和压力表，仅凭手动阀门控制进气量，无法有效监控氮封压力。同时，氮封气源的压力分程控制不当或自力式调节阀选型不合理，也会造成氮封压力过高或过低，进而影响系统的正常使用。另外，氮气管线或储罐上未设置压力远传和报警装置，使得压力控制变得困难。此外，氮气管线上的安全设施不足，例如缺乏止回阀，也是一大隐患。最后，储罐顶部未设置紧急泄放人孔（或紧急泄放阀）等保护措施，以及为节约成本而关闭氮气管线阀门导致氮封系统未投用，都会增加安全风险。



1.3 ▲石油储罐氮封阀装置设计规范 需要设置的储罐类型

国家标准对于储罐氮封系统的设置有着明确的规定。例如，《石油化工企业设计防火标准（2018年版）》（GB50160-2008）中明确指出，当单罐容积小于或等于5000m³的内浮顶储罐采用易熔材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施。此外，储存温度超过120℃的重油固定顶罐也必须设置氮气保护。

同样，《精细化工企业工程设计防火标准》（GB 51283-2020）也规定了氮气或惰性麻豆黄色在线观看密封措施的应用场景。例如，当采用固定顶罐或低压罐（单罐容积不小于100m³）储存甲B、乙A类液体时，应采用氮气或惰性麻豆黄色在线观看进行密封。这些液体包括甲醇、甲苯等甲B类物质，以及可燃液体二硫化碳等。

另外，《石油库设计规范》（GB 50074-2014）也详细规定了不同情况下储罐氮封系统的设置要求。例如，当选用内浮顶储罐、固定顶储罐储存沸点低于45℃或在37.8℃时的饱和蒸气压大于88kPa的甲B类液体时，应设置氮气密封保护系统。同时，对于某些有特殊储存需求的甲B、乙A类液体化工品，如易自聚不稳定的丁二烯、苯乙烯等，也应设置氮封系统以防止空气进入储罐。

综上所述，根据国家标准的规定，多种情况下的储罐都需要设置氮气保护系统以确保安全。



1.4 ▲ 石油储罐氮封阀装置设计规范如何合理设置

采用氮封的储罐，通常为常压或低压状态，因此，防止储罐内氮气压力超限至关重要。在化工标准《气封的设置》（HG/T 20570.16-1995）中，详细规定了氮气供气量的计算方法。该标准指出，储罐气封装置的供气量必须足够补充因泵抽取液体和外界气温变化导致的麻豆黄色在线观看冷凝与收缩。然而，规范中提供的补气量仅为经验值，实际工作中需根据具体情况进行精确计算，以确定合适的氮气管径和氮封阀型号。对于专业技术力量薄弱的企业，建议委托专业设计单位进行补气量的合理计算，以确保既满足氮封要求又避免资源浪费。

此外，《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）也明确了氮气保护储罐的操作压力范围，宜控制在0.2Kpa至0.5Kpa之间。同时，为防范储罐超压，除合理计算补气量外，还应采取其他措施，如安装就地压力表并连接至DCS或PLC控制系统进行远程监控、设置双呼吸阀以应对单一呼吸阀故障等。特别需要注意的是，对于粘度大或易结晶的介质，需采取特殊措施防止呼吸阀堵塞，并对补气管线和排气管线进行伴热处理，以提高系统的安全性和可靠性。同时，事故泄压设备的选择也至关重要，应满足在氮气管道系统和呼吸阀出现故障时保障储罐安全通气的需求。



1.5 ▲ 石油储罐氮封阀装置设计规范日常管理措施

为确保氮封系统的持续有效运行，企业需实施一系列的日常管理措施。首先，在操作规程中详细规定氮封系统的操作流程、安全标准及应急处理方案，并对相关员工进行必要的培训。其次，利用监控控制系统实时监控储罐压力，合理设置报警阈值，并对任何异常报警做出及时响应和分析。此外，日常巡检中应特别关注氮封系统各组件（如压力表、调节阀等）的运行状态，确保其处于良好工作状态。同时，将氮封系统的检查纳入罐区的隐患排查体系，对于构成重大危险源的企业，更是应将其作为操作负责人履职检查的重要内容。最后，定期对呼吸阀、压力表等关键部件进行检查和校验，确保其性能符合设计要求，从而保障氮封系统的整体安全与稳定。

SH/T 3184-2017《石油化工罐区自动化系统设计规范》第5.4.5.4条明确指出，氮封阀的压力设定点应与储罐的正常操作压力相一致。此外，SH/T 3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》第3.5条也规定了采用氮气密封保护的可燃液体储罐，其操作压力宜控制在0.2kPa至0.5kPa之间，以确保氮封系统的有效性。

自力式氮封阀是一种广泛应用于储罐等设备的保护系统，主要用于防止储罐内物质与外界空气的直接接触，从而避免物质氧化、污染等问题。其核心工作原理在于利用阀体内的氮气压力与弹簧力的平衡关系，来控制阀门的开启与关闭。

具体来说，当储罐内压力降低时，氮气压力会推动阀瓣向下移动，使阀门开启，从而向储罐内补充氮气，保持储罐内压力的稳定。反之，当储罐内压力升高时，弹簧力会推动阀瓣向上移动，使阀门关闭，防止储罐内压力过高。这种自动调节的功能，使得自力式氮封阀在无需外部能源驱动的情况下，就能实现对储罐内压力的有效控制。



石油储罐氮封阀装置设计规范正确使用方法

1. 安装前的准备：在安装自力式氮封阀之前，首先需要检查其型号、规格是否与储罐等设备的接口相匹配，确保其密封性能。同时，还需清理安装接口处的杂质和污垢，防止影响阀门的正常工作。

2. 安装过程：将自力式氮封阀按照正确的方向和位置安装在储罐等设备的接口处，并使用合适的紧固件进行固定。在安装过程中，应避免对阀门造成过大的应力或变形，以免影响其密封效果和调节性能。

3. 使用与调试：在安装完成后，需要对自力式氮封阀进行调试，以确保其能够正常工作。首先，可以通过设置弹簧的预紧力来调整阀门的初始开启压力。然后，通过观察阀门在实际工作过程中的开启与关闭情况，进一步调整其调节参数，以满足储罐等设备的具体需求。

4. 维护与保养：自力式氮封阀在长期使用过程中，需要定期进行检查和维护。主要包括清理阀门内部的杂质和污垢、检查密封件的磨损情况并及时更换、以及定期检查弹簧的弹性和预紧力等。这些维护措施可以延长自力式氮封阀的使用寿命，确保其长期稳定的工作性能。

总结来说，自力式氮封阀通过其的调节原理，实现了对储罐内压力的有效控制。而正确的使用方法则能够确保其在实际应用中发挥最佳效果。因此，了解和掌握自力式氮封阀的调节原理及正确使用方法，对于保障储罐等设备的安全运行具有重要意义。