上海申弘閥門(mén)有限公司
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石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 |
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| 詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 氮封或其他惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)可有效防止儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。從近幾年對(duì)各類(lèi)企業(yè)隱患排查的情況來(lái)看，部分企業(yè)尤其是精細(xì)化工企業(yè)在儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)設(shè)置和管理上存在一些問(wèn)題。儲(chǔ)存Ⅰ、Ⅱ級(jí)毒性的甲B、乙A類(lèi)液體儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置氮封保護(hù)系統(tǒng)。有些甲B、乙A類(lèi)液體化工品有防聚合等特殊儲(chǔ)存需要，不適宜采用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐，可選用固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐和容量小于或等于50m3的臥式儲(chǔ)罐，但應(yīng)采取氮封等安全保護(hù)措施，典型的易自聚不穩(wěn)定的丁二烯、苯乙烯儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)置氮封系統(tǒng)，防止空氣進(jìn)入儲(chǔ)罐。自力式氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥(以下簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)壓閥),是一種無(wú)需外來(lái)能源，利用被控介質(zhì)自身能量作動(dòng)力源，引入指揮器的檢測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以控制調(diào)壓閥的閥芯位置，改變流經(jīng)閥門(mén)的介質(zhì)流量，使閥后壓力保持在恒定值。該閥的特點(diǎn):壓力設(shè)定值可在指揮器上實(shí)現(xiàn)，在運(yùn)行中可隨意調(diào)整,因而方便、快捷、省力；控制精度比一般調(diào)壓閥高一倍左右；減壓比大;設(shè)定壓力低等。
一、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)存在的常見(jiàn)問(wèn)題 一是應(yīng)采用氮封的儲(chǔ)罐未設(shè)置氮封系統(tǒng)。無(wú)需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量為動(dòng)力源。自動(dòng)控制閥門(mén)介質(zhì)流量，使閥后壓力保持恒定的壓力穩(wěn)定裝置。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于連續(xù)送氣的天然氣采輸，城市煤氣以及冶金、石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)。閥特點(diǎn)：控制精度高，可比一般ZZY型直接操作型調(diào)壓閥高一倍左右。調(diào)節(jié)壓差比大（如閥前0.8MPa、閥后0.001MPa）特別適合微壓氣體控制。自力式氮封閥壓力設(shè)定在指揮器上實(shí)現(xiàn)，因而方便、快捷、省力省時(shí)可在運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)設(shè)定。 二是后期增加的氮封系統(tǒng)未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)不能正常使用。 三是氮封系統(tǒng)壓力得不到有效管控。如進(jìn)儲(chǔ)罐前的氮?dú)夤芫€未設(shè)置自力式調(diào)節(jié)閥、無(wú)壓力表或壓力表選型過(guò)大，僅靠手動(dòng)閥門(mén)控制進(jìn)氣量，無(wú)法監(jiān)控氮封壓力；氮封氣源未采用壓力分程控制，或自力式調(diào)節(jié)閥選型不合理，造成氮封壓力過(guò)高、過(guò)低，氮封系統(tǒng)不能正常使用；氮?dú)夤芫€或儲(chǔ)罐上未設(shè)置壓力遠(yuǎn)傳、報(bào)警，壓力得不到有效控制。 四是氮?dú)夤芫€上的安全設(shè)施不足，如氮?dú)夤芫€上未設(shè)置止回閥。 五是儲(chǔ)罐頂部未設(shè)置緊急泄放人孔(或緊急泄放閥)等保護(hù)措施。 六是因氮封壓力不穩(wěn)定或?yàn)榱斯?jié)約成本，將氮?dú)夤芫€閥門(mén)關(guān)閉，氮封系統(tǒng)未投用等。
二、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范哪些儲(chǔ)罐需要設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng) 對(duì)于氮封系統(tǒng)的設(shè)置，我們來(lái)看看國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)到底是如何要求的？ 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》（GB50160-2008）、《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51283-2020）、《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB 50074-2014）均對(duì)儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)的設(shè)置有明確要求。 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》（GB50160-2008）規(guī)定，當(dāng)單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐采用易熔材料制作的浮盤(pán)時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)等安全措施；儲(chǔ)存溫度超過(guò)120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)。 《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51283-2020）規(guī)定，當(dāng)采用固定頂罐或低壓罐（單罐容積不小于100m3）儲(chǔ)存甲B、乙A類(lèi)液體時(shí)，應(yīng)采用氮?dú)饣蚨栊詺怏w密封措施。如常見(jiàn)的甲醇、甲苯等甲B類(lèi)物質(zhì)；再如可燃液體二硫化碳，自燃點(diǎn)、沸點(diǎn)及閃點(diǎn)均較低，具有的揮發(fā)性、易燃性和爆炸性，采用固定頂罐水封加氮封儲(chǔ)存比采用單純的內(nèi)浮頂罐儲(chǔ)存更安全可靠。 《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB 50074-2014）規(guī)定，當(dāng)選用內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐、固定頂儲(chǔ)罐儲(chǔ)存沸點(diǎn)低于45℃或在37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類(lèi)液體時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。當(dāng)采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲(chǔ)罐、低壓儲(chǔ)罐或容量不大于100m3的臥式儲(chǔ)罐儲(chǔ)存沸點(diǎn)不低于45℃或在37.8℃時(shí)的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類(lèi)液體化工品和輕石腦油時(shí)，應(yīng)設(shè)置氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)。
二、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)與原理 2.1．結(jié)構(gòu) 指揮器、主閥、節(jié)流閥、過(guò)濾減壓器所組成，見(jiàn)圖一(a)、(b)。 1、閥體 2、閥座 3、閥芯組件 4、閥桿 5、密封套筒 6、壓蓋 7、支桿 8、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 9、彈簧 10、指揮器11、過(guò)濾減壓器 12、取壓管 13、截止閥 14、取壓接管 圖一 ZZYP-16BII系列指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 2.2．作用原理 調(diào)壓閥由指揮器、主閥、節(jié)流閥、過(guò)濾減壓器所組成(見(jiàn)圖一)。介質(zhì)由箭頭方向進(jìn)入閥體,經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后輸出。同時(shí)閥前介質(zhì)經(jīng)過(guò)濾減壓器過(guò)濾減壓后進(jìn)入指揮器閥體，經(jīng)指揮器調(diào)節(jié)后進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上下膜室。閥后介質(zhì)經(jīng)接管引入指揮器檢測(cè)膜室，當(dāng)輸出壓力升高時(shí)，經(jīng)指揮器和節(jié)流閥作用關(guān)閉主閥,直到閥后壓力降低到設(shè)定值為止。同理，當(dāng)輸出壓力降低時(shí)，經(jīng)指揮器和節(jié)流閥作用開(kāi)啟主閥,直到閥后壓力上升到設(shè)定值為止。 2.3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分 表1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)
二、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范零件資料：
四、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)參數(shù)：
三、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范如何設(shè)置氮封系統(tǒng) 采用氮封的儲(chǔ)罐，一般為常壓罐或低壓罐，因此，防止儲(chǔ)罐氮?dú)獬瑝菏且粋€(gè)重要問(wèn)題。在化工標(biāo)準(zhǔn)《氣封的設(shè)置》（HG/T 20570.16-1995）中，給出了氮?dú)夤饬康挠?jì)算方式，“儲(chǔ)罐氣封裝置的供氣量應(yīng)大于或等于由于泵抽出儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的液體所需的補(bǔ)充氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生的儲(chǔ)罐內(nèi)氣體冷凝和收縮所需補(bǔ)充的氣量之和"。規(guī)范中計(jì)算的補(bǔ)氣量只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，工作中還需結(jié)合實(shí)際，計(jì)算出更符合需求的數(shù)值，以此來(lái)確定氮?dú)夤芫€管徑和氮封閥型號(hào)。建議專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量不足的企業(yè)，委托設(shè)計(jì)單位計(jì)算合理的補(bǔ)氣量，既能保證氮封要求也不會(huì)造成浪費(fèi)。 《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH/T 3007-2014）規(guī)定，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)的儲(chǔ)罐，其操作壓力宜為0.2Kpa～0.5Kpa；其他設(shè)置有呼吸閥的儲(chǔ)罐，其操作壓力宜為1Kpa～1.5KPa。為防止儲(chǔ)罐超壓，除計(jì)算符合實(shí)際的補(bǔ)氣量外，還應(yīng)采取其他措施。 （1）罐頂安裝就地壓力表，并設(shè)置壓力遠(yuǎn)傳功能至DCS或PLC控制系統(tǒng)，設(shè)定高、低壓報(bào)警功能，及時(shí)檢測(cè)壓力變化情況。 （2）設(shè)置雙呼吸閥防止呼吸閥故障。但對(duì)于粘度較大、易發(fā)生結(jié)晶的介質(zhì)，容易造成呼吸閥堵塞，建議采取其他措施，并對(duì)補(bǔ)氣管線、排氣管線進(jìn)行伴熱處理，降低物料粘結(jié)和結(jié)晶對(duì)閥門(mén)和管線的影響，提高安全系數(shù)。 （3）設(shè)置緊急泄放人孔，事故時(shí)打開(kāi)保護(hù)儲(chǔ)罐。根據(jù)《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SHT 3007-2014）的規(guī)定：事故泄壓設(shè)備的開(kāi)啟壓力應(yīng)大于呼吸閥的排氣壓力，并應(yīng)小于或等于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)正壓力；事故泄壓設(shè)備的吸氣壓力應(yīng)小于呼吸閥的進(jìn)氣壓力，并應(yīng)大于或等于儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)負(fù)壓力；事故泄壓設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足氮?dú)夤艿老到y(tǒng)和呼吸閥出現(xiàn)故障時(shí)保障儲(chǔ)罐安全通氣的需要；事故泄壓設(shè)備宜選用公稱(chēng)直徑不小于500mm的呼吸人孔。如儲(chǔ)罐設(shè)置有備用呼吸閥，事故泄壓設(shè)備也可選用公稱(chēng)直徑不小于500mm的緊急放空人孔蓋。
三、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范安裝與維護(hù) 3.1安裝 ?安裝前應(yīng)檢查產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格是否符合要求，管道應(yīng)進(jìn)行清洗，清除焊渣與雜物等，閥門(mén)應(yīng)正立、垂直安裝在管道上，介質(zhì)流向應(yīng)與閥體箭頭一致。如有可能應(yīng)設(shè)置旁通閥。 ?為確保調(diào)壓閥正常工作，在閥前應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器、壓力表與手控閥，安裝圖見(jiàn)圖二。 ?緩慢將調(diào)節(jié)閥前、后截止閥開(kāi)到大，此時(shí)因介質(zhì)引入調(diào)節(jié)閥，可觀察壓力表示值。 ?逐漸關(guān)閉旁通閥，打開(kāi)殼罩，并調(diào)整彈簧預(yù)緊力，直到壓力表示值達(dá)到工藝要求為止。 ?鎖緊螺母，蓋上殼罩。 3.2維護(hù)保養(yǎng) 該裝置投入正常運(yùn)行后無(wú)需特殊維護(hù),但需定期對(duì)指揮器、節(jié)流閥和過(guò)濾減壓器進(jìn)行清洗,若出現(xiàn)故障，按表四進(jìn)行處理。 表2 常見(jiàn)故障與排除
四、石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范如何管理氮封系統(tǒng)
為了保證氮封系統(tǒng)有效運(yùn)行，除了正確設(shè)置，企業(yè)還需做好以下管理工作： 一是在操作規(guī)程中完善氮封系統(tǒng)的操作步驟和安全要求，明確壓力控制范圍和報(bào)警值、偏離正常工況的后果、防止和糾正偏離正常工況的方法及步驟等，并對(duì)相關(guān)崗位人員進(jìn)行培訓(xùn)。 二是監(jiān)控控制系統(tǒng)中的儲(chǔ)罐壓力，規(guī)范設(shè)置報(bào)警值，監(jiān)控報(bào)警信息，分析報(bào)警原因并采取改進(jìn)措施；加強(qiáng)日常巡檢，將氮封系統(tǒng)壓力表、調(diào)節(jié)閥等運(yùn)行狀態(tài)列入到巡檢要求中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處置。 三是將氮封系統(tǒng)的檢查納入罐區(qū)隱患排查中，構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的企業(yè)，將氮封系統(tǒng)的檢查納入到操作負(fù)責(zé)人包保責(zé)任的履職檢查表中，通過(guò)隱患排查治理，確保系統(tǒng)有效投用。 四是定期對(duì)呼吸閥、壓力表等進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)。確保呼吸閥的外觀無(wú)異常銹蝕、泄漏和雜物堵塞，開(kāi)啟壓力、通氣量和泄漏量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保證泄壓設(shè)施的完好。 |
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3.2石油化工罐區(qū)氮封閥裝置設(shè)計(jì)規(guī)范使用
