石化儲罐氮封裝置設計優化方案 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。 
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。當罐內壓力超過1.1KPA（G）時,泄氮閥工作,確保罐頂壓力低于1KPA(G).必定會在純水箱處增加氮封閥，甚至于一些小機器都會在純水箱的接口處增加氮封閥。氮封裝置可以在無需外界能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便，又節約能源，降低成本。 
避免以上情況的發生，需要將儲罐密封；然而，儲罐中物料存放在常壓條件下，需要避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓，也需要避免在排放產品時出現真空，因此氣封系統的安裝顯的尤為必要。氮封系統是基于壓力的氣封工藝，可確保儲罐頂部空間處于惰性氣體保護與微正壓控制之下。
二、石化儲罐氮封裝置設計優化方案工藝方案
1.內浮頂儲罐改造
1）封堵儲罐罐壁（頂）的通氣口。防止儲罐等容器出現過壓或負壓方法是在容器頂部設置開口;此種情況下，再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。但是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（或空氣）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。
2）核算罐頂呼吸閥是否滿足設置氮封后的需求。呼吸閥的數量及規格按照《石油化工儲運系統罐區設計規范》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，確保量油作業時不影響氮封壓力。
5）儲罐罐頂增加緊急泄壓人孔接口。
石化儲罐氮封裝置設計優化方案技術參數和性能 閥體 | 公 稱 通 徑 | DN25、32、40、50、65、80、100mm |
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| 公 稱 壓 力 | PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等 | | 法 蘭 標 準 | | 閥 體 材 料 | 鑄鐵（HT200）、鑄鋼（ZG230-450）、鑄不銹鋼（ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti） | | 閥芯材料 | 硬 密 封 | 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti） 不銹鋼鑲嵌橡膠圈 | | 軟 密 封 | | 閥 桿 材 料 | 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti） | | 流 量 特 性 |
| | 使 用 溫 度 |
執行器 | 壓力設定范圍(KPa) | 0.4～0.5 5～10 9～14 13～19 18～24 22～28 27～33
36～44 42～51 49～58 56～66 |
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| 膜蓋材料 | A3、A4鋼板涂四氟乙烯 | | 膜片材料 | 丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠 |
性能 | 設定值偏差±5% | 允許泄露量 |
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| 允許泄露量 | 標準型 | IV級（符合GB/T4312-92標準） | | 嚴密型 | VI級（符合GB/T4312-92標準） |
五、自力式氮封閥 額定流量系數、額定行程、性能 ZZDG供氮裝置 | 公稱通徑DN | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
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| 閥座通徑Dn | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 120 | 100 |
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| 流量系數Kv | 0.2 | 0.32 | 0.5 | 0.8 | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 6.9 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 |
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| 額定行程L | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 |
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ZZDX泄氮裝置 | 公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
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| 閥座通徑Dn | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
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| 流量系數Kv | 6.9 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 |
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| 額定行程L | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 |
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三.石化儲罐氮封裝置設計優化方案工藝流程 
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；當氮封閥需要檢修或故障時，使用限流孔板旁路給儲罐內補充氮氣，壓力高于1KPa時，通過泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排。
2）當氮封閥事故失靈不能及時關閉，造成罐內壓力超過1Kpa時，通過泄氮閥及帶阻火器的呼吸閥外排；當氮封閥事故失靈不能及時開啟時，造成罐內壓力降低至-1Kpa時，通過帶阻火器呼吸閥向罐內補充空氣，確保罐內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品，且阻力降不應大于0.3KPa。 
氮封裝置的工作原理：
氮封裝置（氮封閥）常規情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當罐內壓力升高超過設定值時，供氮閥關閉，泄氮閥打開，將罐內多余壓力快速泄放。在儲罐內壓力降低時，泄氮閥處于關閉狀態，供氮閥打開，向罐內注入氮氣并保證儲罐處于微正壓的狀態。供氮閥氮氣源壓力保持在0.2~0.8MPa之間的一個固定值，現場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一臺自力式調壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。
氮封裝置由供氮閥、 泄氮閥、 呼吸閥 組成，供氮閥由指揮器和主閥兩部分組成；泄氮閥由內反饋的壓開型微壓調節閥組成，通過氮封裝置精確控制。當儲罐進液閥開啟，向罐內添加物料時，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當罐內壓力升至高于泄氮閥壓力設定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，使罐內壓力下降，降至泄氮閥壓力設定點時，自動關閉。當儲罐出液閥開啟，用戶放料時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內壓力降低，供氮閥開啟，向儲罐內注入氮氣，使罐內壓力上升，升至供氮閥壓力設定點，自動關閉。
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