油罐氮封系統設計方案

【資料簡介】

油罐氮封系統設計方案

由于氮封技術在儲罐上的成功應用，對油品儲運系統的節能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部儲運系統中的輕質油罐均采用了氮封系統，降低油品的蒸發損耗，有效防止火災事故發生．符合國家環境保護的基本國策和中石化集團公司H SE方針。儲運油品很難規避調運中的損耗,運送流程內耗費掉的輕質油超出了千分之三且蒸發掉了接近一半.為了減小損耗,現有措施含有冷卻水體的噴淋,增設絕熱類的膠體或色澤較淺的某類涂料,增設呼吸閥配備的擋板.伴隨技術進展,輕質儲油罐體可選氮封的新式技術,這種技術創設了更優的儲油實效同時縮減了儲油時的能耗.

1油罐氮封系統設計方案概述

油品在儲運過程中，不可避免的存在油品損耗。據相關資料表明：油品儲運系統的損耗約占加工量的3％o～麟o，其中蒸發損耗占50％～60％。為解決降低油品蒸發損耗的問題，采取了一些措施，目前雖已采用多種措施，諸如：噴淋水冷卻、采用淺色涂料＼或涼涼絕熱膠、呼吸閥安裝檔板、提高儲罐的承壓能力等取得了一定的降耗效果，但并不理想，而且成本也較高。特別是2000年10月，某煉油廠的一個貯罐就是由于沒有做好氮封，導致FeS在常溫下與氧氣接觸發生自燃，造成貯罐起火，損失幾十萬元。針對此情況我們對車間罐區各儲罐進行了分析，發現存在以下問題：

1)雖為內浮項儲罐，蒸發損耗較拱頂罐小，但均無氮封系統以及呼吸閥、液壓安全閥。

2)同時上述儲罐罐壁頂部均存在“天窗”，直接與大氣相通，油氣揮發對職工身體健康構成危害。基于此我車間對輕質油儲罐進行技術改造，將罐頂“天窗”封死，增加氨封系統和呼吸閥、液壓安全閥。自投用氨封系統以來，具有投資小見效快、嘲氏蒸發損耗*、日常維護量少的優點。

2油罐氮封系統設計方案的組成及工作原理

氦氣密封技術就是用氮氣補充罐內氣體空間。由于氮氣比油氣輕，所以氨氣浮在油氣上面。當呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是油蒸氣。當罐內壓力降低時，氦氣自動進罐補充氣體空間，減少蒸發損耗，避免油品接觸氧化。氦封系統工藝流程圖如圖1：P2為閥后微壓表，指示罐內壓力，量程為0～2K pa，正常使用壓力為0．2K Pa，當罐內壓力，J吁此值時氮封閥將啟跳，向罐內卒氣。氮封儲罐一般儲存易揮發性輕質油品，根據儲罐的形式基本采用氮封加內浮盤的形式，氮封只是在浮盤上部空間。
儲罐由于存在大、小呼吸，壓力會隨著小范圍波動，每個廠家生產的氮封閥設定要是根據設計給出的設定值進行定壓的，一般壓力不會很高，在0.25KPa左右。當儲罐壓力達到設定值時，氮封閥打開，進行自動補氮，當壓力超出設定值時，氮封閥關閉，因此，氮封閥打開和關閉會有一個壓力范圍區間，不是很精確的到設定值就打開；
儲罐的呼吸閥設定是防止儲罐出現超壓或者真空，發生破裂或者抽憋現象，因此設定值一般在-400~1800Pa之間；
泄放人孔是防止儲罐壓力過高，而設置的緊急排放裝置，它的設定壓力一般比儲罐的制造時設計壓力低些，一般在1900Pa左右；

氦封系統主要包括兩個壓力表、氮封閥。氨封閥屬自立式調節閥，能夠根據信號閥發出的信號，快速做出相應動作。氨封閥的工作原理是：當儲罐內壓力低于設定值時，信號閥打開，降低氮封閥膜下側壓力，氮封閥也相應打開，將氮氣通入罐內，使罐內壓力逐漸回升到設定值。當達到設定值時，信號閥關閉，氦封閥膜下側壓力上升，氨封閥也相應關閉。如罐內壓力高于設定值時，儲罐的呼吸閥，呼出罐內氣體，罐內壓力下降至設定值。

3油罐氮封系統設計方案使用過程中存在的問題

化工部油品車間輕質油的儲罐安裝了氦封系統，在運行過程中發現一些問題：主要是氮封系統不能工作，氨封閥頻繁補氣。，4故障分析及處理法針對氨封系統不能工作，開始以為是本身質量問題，后來拆閥檢查發現閥內部沽有一層厚厚的污垢，經過擦拭，涂潤滑脂后能正常使分析原因是因為車間用氨氣吹掃管線，導致管線內存油，同時管線未吹掃干凈，內部有鐵銹及雜物，而這些又隨著氮氣進入氨封閥。基于此我們對氨氣線進行了改造：把以前氨氣管線與泵進出口線固定連接的方式改為快速接頭的半固定連接方拆離金屬軟管，并打開F1排出可能竄入氨氣管線的物料，排凈后關閉F1，完成掃線作業。

對于氨封閥頻繁補氣，是因為有地方漏氣，不能保壓。通過查找發現是因為儲罐的密封}生不好造成的。經過檢查發現個別儲罐泡沫線的消防玻璃損壞，對其進行修復，氨封就能正常補氣了。還有一些油罐是因安裝了鋼帶液位計，而其中R一102、R一105bc、R一206b共四臺罐還安裝了光纖液位計，無論是鋼帶還是光纖液位計均需存罐頂打孔使罐內外連通才能測量液位，這就使得氨氣充入罐后不能保壓。針對這兩種情況，采取了兩項措施：將鋼帶液位計拆除，消除漏點，對于光纖液位計問題，更換了一種只需通過彭由口，在儲罐內加導波管的光纖液位計。

5油罐氮封系統設計方案應用氮封技術的意義

1)由于采用了氦封技術，罐內氣體空間是油蒸汽和氦氣混合氣體，因而不會形成混合性爆炸氣體，罐內不會發生燃燒爆炸。同時可有效地防止罐內油品中硫化物的“自燃”。
2)由于氮氣比油蒸氣輕，浮在油蒸氣的上面，因此向罐外呼氣時，主要是呼出氨氣。吸氣時，氨氣會自動快速地補入罐內，提高罐內壓力，有效地抑制油品蒸發，從而大大地剛氏了油品的“大、小呼吸”損耗，提高經濟效益。
3)由于只是向罐內補充潔凈的氮氣，避免了吸入空氣。從而可以防止油品氧化、吸水。同時又由于大大地剛氏了呼吸損耗，可有效地抑制油品中輕組分蒸發呼出，保證油品儲存質量。
4)由于極大地降低了油品的呼吸損耗，呼出的是氨氣，因此可有效地減少操作空間有毒有害的油蒸氣，避免油氣對環境污染的隱患，保護環境。

6油罐氮封系統設計方案建議措施

雖然對氦氣線進行了改造，但是仍然存在氨氣線內有污垢的問題。要想*改善，應在氮封系統的主線上安裝過濾器，減少雜質對氨封閥的損壞。同時此套氮封系統投用以來，發現日常檢查維護有些不方便，不能準確直觀的了解P1為閥前普通壓力表(指示氮氣管線的壓力)，以及P2為閥后微壓表(指示罐內壓力)的壓力值，也就是氨封系統的運行狀況，如果能把兩個壓力表的值遠傳到D C S上，或者把壓力表移到罐下，在巡檢過程中就能方便觀察到就更好了。

7結束語

綜上所述，由于氨封技術在儲罐上的成功應用，對油品儲運系統的節能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部儲運系統中的輕質油罐均采用了氦封系統，降低油品的蒸發損耗，有效防止火災事故發生，符合國家環境保護的基本國策和中石化集團公司H S E 針。儲罐氮封系統是利用氮氣在封閉的儲罐氣體空間形成一種微弱的正壓裝置,目的是防止儲罐里面儲存介質與空氣中的氧氣接觸,使之與外界隔絕,保證安全生產.本文概述了油品蒸發損耗的機理,闡述了應用氮封方法對解決降低油品蒸發損耗的意義.