VOC罐區氮氣密封及壓力控制方案

【資料簡介】

VOC罐區氮氣密封及壓力控制方案儲罐區是化工企業原料、中間產品和成品的集散地，在儲運過程中，受到復雜的各種因素影響，火災爆炸、泄漏事故時有發生。一旦發生事故，波及范圍大，事故的后果嚴重，不僅威脅周邊生產裝置的安全，同時會造成生命與財產的重大損失以及引起環境污染事故。在對儲罐安全評價時不可忽視易燃液體的損耗，采用氮氣密封技術可以有效地降低蒸發損耗。因此對于大型易燃液體儲罐提出了以下對策措施：
 氮氣保護系統包括氮氣源、氮氣管線、氮封裝置、罐內壓力檢測等。儲罐氮封的作用主要是為了防止儲罐出現負壓而從呼吸閥吸入 空氣，以保持罐內微正壓；氮封閥正常壓力設定值宜為 0.2kPa-0.5kPa，并應避免與呼吸閥和單呼閥或控制閥等設定壓力交集，產生不必要的 氮氣損耗和浪費。當罐內氣體壓力低于氮封閥開啟壓力時，氮封閥打 開向罐內補入氮氣；當罐內氣體壓力達到氮封閥關閉壓力時，氮封閥 關閉停止向罐內補入氮氣。氮氣減壓閥儲罐用氮封系統閥門無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便，又節約能源，降低成本；氮封閥供氮壓力設定方便，可在連續生產的條件下進行；壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作靈敏，裝置工作平穩；采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小，反應迅速，控制精度高；氮封閥采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好，控制精度高；為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥，呼吸閥僅起安全作用，避免了常規氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護系統。該產品具有節能、動作靈敏、運行可靠、操作與維護方便等特點。目前罐區、庫區輕質油品的VOC治理問題比較流行，有通過改造儲罐型式的，有增加氮封的，有做油氣回收的。對于前兩個是比較被動的，現行規定也有明確的要求，只能是治標不治本。，油氣回收技術的應用，目前看好像也不是很理想，希望大家積極參與討論，是否有更有效的方式、方法來質量罐區庫區的VOC問題。

序號	品  名	型 號 及 規 格	單位	數量
1	氮封閥	氮封閥ZZYP-II DN25PN10 進口壓力 0.3-0.8MPA, 出口壓力 1KPA	臺	1
2	泄壓閥	泄壓閥ZXD-10C DN40  PN10 起跳壓力2KPA	臺	1
3	氮封閥	氮封閥ZZYP-II DN25 PN10 進口壓力 0.3-0.8MPA, 出口壓力 1 KPA	臺	1
4	泄壓閥	泄壓閥ZXD-10P DN40 PN10 起跳壓力2KPA	臺	1
5	阻火呼吸閥	防爆阻火呼吸閥ZFQ-10C DN150  PN10 起跳壓力3-5KPA	臺	1
6	阻火呼吸閥	防爆阻火呼吸閥ZFQ-10P DN150  PN10 起跳壓力3-5KPA	臺	1

VOC罐區氮氣密封及壓力控制方案
1、呼出蒸氣的集中處理：大型易燃液體儲罐呼吸閥加裝回收裝置，對儲罐呼吸閥呼出蒸汽冷凝回用或集中焚燒處理。目前罐區、庫區輕質油品的VOC治理問題比較流行，有通過改造儲罐型式的，有增加氮封的，有做油氣回收的。對于前兩個是比較被動的，現行規定也有明確的要求，只能是治標不治本。，油氣回收技術的應用，目前看好像也不是很理想，希望大家積極參與討論，是否有更有效的方式、方法來質量罐區庫區的VOC問題。
2、采用內浮頂罐。但浮頂儲罐在使用中，常常會發生浮頂偏斜、浮艙邊緣與罐壁間隙不同、浮盤升降不靈或沉沒而嚴重影響物料安全儲存或造成事故。
3、VOC罐區氮氣密封及壓力控制方案采用氮氣密封技術

減少低儲罐氣體損失
預防介質泄漏
根據設定壓力自動打開和關閉，以保持精確的儲罐壓力控制。
簡單的設計，增加了可靠性，降低了維護成本和氮封氣體損失。
閥體規格
閥體尺寸：2/1"，1"，2"（多種接口尺寸可選）
主閥/先導材質：碳鋼、不銹鋼（316L）
壓力范圍：-3.7 mbar - 0.96 bar
儲罐內的蒸汽壓力作用于膜片 ，設定彈簧向下的力與膜片向上的力進行平衡
當儲罐內的壓力大于等于設定點壓力時，先導閥關閉，從而主閥也關閉。
當儲罐內的蒸汽壓強小于設定壓力時 ，先導閥打開，主闌也隨之打開。

是一種儲罐或管線壓力泄放閥，旨在將儲罐或管道中的蒸氣壓力排放到回收采集管系統。是先導設計。先導的功能是可以精確地將閥座的零泄漏點控制在設定點 的99%以上， 同時可以在閥門提供全流量 時的超壓更小 （小于10%）； 另外，該閥可以提供零回座壓力， 即回座壓力即為開 啟點壓力，實現精確控制，為儲罐提供更多的壓力窒間。

氮氣密封技術就是用氮氣補充罐內氣體空間。氮氣普遍比易燃液體蒸氣輕，所以氮氣浮在蒸氣上面。當呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是蒸氣。當罐內壓力降低時，氮氣自動進罐補充氣體空間，減少蒸發損耗，避免易燃液體接觸空氣氧化。氮封系統由氮封閥、信號閥（又稱控制閥）、減壓閥和針形閥4部分組成。氮封閥是自力式調節閥，能根據信號閥發出的氣信號，快速作出相應動作。當信號閥打開時，氮封閥下膜室的壓力下降，利用彈簧的反作用力使閥芯向下移動，閥芯處于與閥座全開位置；當信號閥關小或*關閉時，氮封閥下膜室的壓力增加，壓縮彈簧，閥芯向上移動，閥芯與閥座逐漸關小或全關。

（1）氮封系統的工作原理是：當儲罐內壓力低于設定值時，信號閥打開，降低氮封閥薄膜下側壓力，氮封閥也相應打開，將氮氣輸入罐內，使儲罐壓力逐漸回升到設定值。當達到設定值時，信號閥關閉，此時氮封閥薄膜下側壓力上升，氮封閥也相應關閉。如罐內壓力高于設定值時，儲罐呼吸閥將打開，呼出罐內氣體，罐內壓力下降至設定值。
（2）使用氮氣密封系統時要注意：①氮封系統前要設置過濾器，防止氮氣管線中的鐵銹、雜質等進入罐內產品中。②儲罐附近要設置放空閥、排渣閥，及時將管線內凝液、雜質排出。③儲罐清洗完畢*投用前罐內應充入氮氣。
（3）采用氮氣密封技術的意義：①可以保證安全生產。②可降低大、小呼吸損耗，提高經濟效益。③可以保證產品質量。④有利于保護環境，維護職工身心健康。

 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，罐內氮氣壓力降低，供 氮閥開啟，向儲罐注入氮氣，罐內氮氣壓力上升，當罐內壓力上升至供氮閥壓力設定值時，供 氮閥自動關閉。 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，當高 于泄氮閥壓力設定值時，泄氮閥打開，向外界釋放氮氣，罐內氮氣壓力下降，降至泄氮閥壓力 設定值時，泄氮閥自動關閉。 閥門的選用說明 氮封閥一般供氮壓力在 300－800KPa 左右，氮封設定壓力 1KPa，泄 氮壓力 3KPa,呼吸閥呼氣壓力 5KPa,吸氣-0.8kpa;（注：供氮閥入口氮氣壓力必須≥300KPa；當 低于 300KPa 時，供氮閥不起作用；當供氮閥入口壓力為零時，供氮閥處于開啟狀態。供氮閥 入口氮氣壓力必須≤1MPa，當氮氣壓力≥1MPa 時，請在供氮閥前加裝 ZZY 型自力式減壓閥 進行減壓。 罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導致罐內壓力過高或過低時，起到安全作用， 在正常情況下不工作； 泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進液閥口徑一致； 一般供氮閥選用 ZZDG 型，泄氮閥選用 ZZDX 型，呼吸閥采用 ZZFX 防爆阻火呼吸閥。

當罐內氣體壓力高于控制閥或呼閥定壓時，通過呼閥或揮發氣收集總管控制閥開啟向罐外排出氣體。呼吸閥外排壓力、緊急泄放閥 定壓根據儲罐設計壓力確定。對于設計壓力為-0.5kPa～2.0kPa的儲罐，宜采用以下控制方案:

1）在每臺儲罐上應設置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0.3kPa左右，當氣相空間壓力高于0.5kPa時，氮封閥關閉，停止氮氣供應；當氣相空間壓力低于0.2kPa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。
2）當氮封閥事故失靈不能及時關閉，造成罐內壓力超過 1.5kPa時，通過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-0.3kPa 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（-0.5kPa）。
3）為確保設置氮封儲罐事故工況下的安全排放，應在儲罐上設置事故泄壓設備，緊急泄放閥定壓不應高于儲罐的設計壓力上限（2.0kPa）。
4）在廠區收集總管上設置在線氧分析儀，判斷儲罐氮封系統的可靠性，并滿足后續油氣處理設施的安全性。