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化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案氮封裝置的功能和特點

氮封裝置具有便捷的壓力設定功能，能夠通過供氮閥和泄氮閥實現壓力的連續調整。此外，無填料閥桿設計減少了摩擦力，提高了控制精度和靈敏度。呼吸閥被設置在罐頂，僅發揮其安全作用，從而避免了常規氮封裝置中啟閉頻繁可能導致的損壞問題。

? 化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案結構與工作原理

氮封裝置的核心組件包括供氮閥、泄氮閥和呼吸閥。供氮閥由指揮器和主閥組成，通過指揮器的引導來控制主閥的開啟與關閉。泄氮閥則采用內反饋的壓開型微壓調節閥，對儲罐壓力的精確控制至關重要。當儲罐內壓力超過泄氮閥的設定值時，該閥會自動打開釋放氮氣，反之則自動關閉。同樣地，供氮閥也會根據儲罐內壓力的變化進行相應的開啟與關閉操作，以維持恒定的壓力水平。

? 化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案特點及應用范圍

氮封裝置的主要功能是維持容器頂部保護氣（通常是氮氣）的壓力穩定，從而防止容器內物料與空氣直接接觸，進而避免物料揮發、氧化以及確保容器的安全。這種裝置特別適用于大型儲罐的氣封保護系統，并因其節能環保、動作靈敏、運行可靠以及操作和維護簡便等特點而受到廣泛青睞。

氮封裝置，這一保護物料安全的秘密，主要被安置在儲罐的頂部。其核心作用是維持儲罐的微正壓狀態，從而有效地隔離物料與外界的接觸。這樣一來，不僅可以減少物料的揮發和浪費，還能確保儲罐的安全運行。該系統通過精確控制儲罐內的氣相空間壓力，維持在0.2-0.5kPa的范圍內，來實現其保護功能。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥會智能關閉，停止氮氣供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥則會自動開啟，開始補充氮氣。這樣，儲罐在正常運行過程中就能始終保持密閉狀態，避免吸入空氣，進而防止形成可能引發爆炸的氣體。值得注意的是，儲罐氮封系統所使用的氮氣純度要求甚高，不得低于99.96%，同時氮氣壓力也需控制在0.5~0.6 MPa范圍內，以確保系統的安全有效運行。

化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案在確定是否需要設置氮封設施及氮封閥時，應遵循以下規定：

• SH/T3007《石油化工儲運系統罐區設計規范》第4.2.5條明確規定，對于其他甲B、乙A類液體化工品，若存在特殊儲存需求，可以選擇使用固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不超過100m3的臥式儲罐。但必須采取以下措施之一：一是設置氮氣或其他惰性氣體密封保護系統，以密閉方式收集和處理罐內排出的氣體；二是控制儲存溫度低于閃點5℃及以下。此外，第4.2.10條還規定，儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的容量不應超過10000m3，并應配備氮氣或其他惰性氣體密封保護系統。

• 《石油化工儲運罐區VOCs治理項目指導意見》進一步指出，甲B、乙A類中間原料儲罐、芳烴類儲罐、輕污油儲罐、酸性水罐以及排放氣中含有較高濃度油氣和硫化物等需治理的儲罐，都應設置氮氣密封系統。

• 在防止儲罐揮發性有毒或可燃氣體外泄、防止儲罐內物料與氧接觸發生氧化或化學反應等場合，也需要設置儲罐氮封。

02化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案工藝流程及安全措施

△ 工藝流程

① 每臺儲罐都應配備先導式氮封閥組和限流孔板旁路。在正常情況下，通過氮封閥組維持罐內氣相空間壓力在0.2至0.5kPa的范圍內。當氣相空間壓力超過0.5kPa時，氮封閥將自動關閉，停止氮氣供應；而當壓力降至0.2kPa以下時，氮封閥會開啟，補充氮氣。若氮封閥需要檢修或出現故障，則可通過限流孔板旁路向儲罐內補充氮氣。當罐內壓力超過1.5kPa時，通過帶阻火器的呼吸閥進行外排（短時間連續補充氮氣）。

△ 安全措施

② 在氮封閥出現故障無法及時關閉，導致罐內壓力超過1.5kPa的情況下，呼吸閥將啟動外排功能，以釋放多余壓力。同樣，若氮封閥因故障未能及時開啟，使得罐內壓力降至-0.3kPa以下，呼吸閥將配備阻火器進行空氣補充，從而確保罐內壓力不低于設計低限-0.5kPa。

③ 為了在氮封儲罐發生事故時能夠安全排放，必須在儲罐上配備緊急泄放閥，并且其定壓值不得超過儲罐的設計壓力上限，即2.0kPa。

④ 在進行氮氣補充時，若采用限流孔板旁路，其流量應設定為油品出罐流量，同時確保氮氣管道的管徑為DN50mm，操作壓力維持在0.5MPa。

⑤ 若儲罐間通過氣相連通管道相連，則每臺儲罐的氣相出口管道上都應安裝阻火器，以避免事故的進一步蔓延。

⑥ 所選用的阻火器必須滿足安全性能要求，且其阻力降不得超過0.3kPa。

接下來，我們來看一下氮封系統的示意流程圖，它詳細展示了氮封系統的工作原理和關鍵組件。

02化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案氮封裝置的安裝與維護

? 安裝注意事項

在安裝前，務必仔細檢查氮封裝置的各個零件是否完整、有無松動，并確保管道已經過清洗。介質的流向需與閥體上的箭頭指示相一致。此外，為了便于現場的維修與操作，建議在閥體的四周預留出足夠的空間。氮封裝置應垂直正立地安裝在水平管道上，通過閥體與管道的法蘭進行連接，同時需注意軸度的問題。裝置應安裝在環境溫度介于-25至55°C之間的場合中使用。

? 化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案使用方法

使用氮封裝置時，要按照步驟進行操作。首先打開閥前截止閥，讓介質逐漸流入閥體內部。移開指揮器護罩，并松開指揮器上的調節螺釘，通過調整指揮器主彈簧將閥后的壓力設定為所需值。然后，擰緊指揮器調節螺釘，裝回護罩，此時調壓閥即可開始正常工作。在長時間不使用時，請關閉閥前截止閥以節省能源。

? 化工儲運罐區VOCs氮封系統治理方案維護與保養

在拆卸閥門時，務必小心保護精密零件的表面，并使用專用工具進行閥座的拆裝工作。對于閥芯與閥座，無論是在修理還是更換過程中，都必須對密封面進行仔細的研磨，以確保其密封性能。如果發現彈簧出現裂縫，必須立即進行更換，以確保閥門的安全使用。密封墊片與O型圈應定期更換，每次檢修時都應進行檢查并全部更新，而膜片的更換則需根據實際檢查結果來決定。日常維護時，只需觀察閥后導壓器上的壓力表是否達到設計值即可。同時，若發現任何連接處出現滲漏現象，應立即擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與O型圈，以確保閥門的正常運行。