油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案

油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案

由于氮封技術(shù)在儲罐上的成功應(yīng)用，對油品儲運系統(tǒng)的節(jié)能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部儲運系統(tǒng)中的輕質(zhì)油罐均采用了氮封系統(tǒng)，降低油品的蒸發(fā)損耗，有效防止火災(zāi)事故發(fā)生．符合國家環(huán)境保護(hù)的基本國策和中石化集團(tuán)公司H SE方針。儲運油品很難規(guī)避調(diào)運中的損耗,運送流程內(nèi)耗費掉的輕質(zhì)油超出了千分之三且蒸發(fā)掉了接近一半.為了減小損耗,現(xiàn)有措施含有冷卻水體的噴淋,增設(shè)絕熱類的膠體或色澤較淺的某類涂料,增設(shè)呼吸閥配備的擋板.伴隨技術(shù)進(jìn)展,輕質(zhì)儲油罐體可選氮封的新式技術(shù),這種技術(shù)創(chuàng)設(shè)了更優(yōu)的儲油實效同時縮減了儲油時的能耗.

1油罐氮封系統(tǒng)設(shè)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(jù)相關(guān)資料表明：油品儲運系統(tǒng)的損耗約占加工量的3％o～麟o，其中蒸發(fā)損耗占50％～60％。為解決降低油品蒸發(fā)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(dǎo)致FeS在常溫下與氧氣接觸發(fā)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(qū)各儲罐進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

1)雖為內(nèi)浮項儲罐，蒸發(fā)損耗較拱頂罐小，但均無氮封系統(tǒng)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(fā)對職工身體健康構(gòu)成危害?；诖宋臆囬g對輕質(zhì)油儲罐進(jìn)行技術(shù)改造，將罐頂“天窗”封死，增加氨封系統(tǒng)和呼吸閥、液壓安全閥。自投用氨封系統(tǒng)以來，具有投資小見效快、嘲氏蒸發(fā)損耗*、日常維護(hù)量少的優(yōu)點。

2油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案的組成及工作原理

氦氣密封技術(shù)就是用氮氣補(bǔ)充罐內(nèi)氣體空間。由于氮氣比油氣輕，所以氨氣浮在油氣上面。當(dāng)呼氣時，呼出罐外的是氮氣而不是油蒸氣。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低時，氦氣自動進(jìn)罐補(bǔ)充氣體空間，減少蒸發(fā)損耗，避免油品接觸氧化。氦封系統(tǒng)工藝流程圖如圖1：P2為閥后微壓表，指示罐內(nèi)壓力，量程為0～2K pa，正常使用壓力為0．2K Pa，當(dāng)罐內(nèi)壓力，J吁此值時氮封閥將啟跳，向罐內(nèi)卒氣。氮封儲罐一般儲存易揮發(fā)性輕質(zhì)油品，根據(jù)儲罐的形式基本采用氮封加內(nèi)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(chǎn)的氮封閥設(shè)定要是根據(jù)設(shè)計給出的設(shè)定值進(jìn)行定壓的，一般壓力不會很高，在0.25KPa左右。當(dāng)儲罐壓力達(dá)到設(shè)定值時，氮封閥打開，進(jìn)行自動補(bǔ)氮，當(dāng)壓力超出設(shè)定值時，氮封閥關(guān)閉，因此，氮封閥打開和關(guān)閉會有一個壓力范圍區(qū)間，不是很精確的到設(shè)定值就打開；
儲罐的呼吸閥設(shè)定是防止儲罐出現(xiàn)超壓或者真空，發(fā)生破裂或者抽憋現(xiàn)象，因此設(shè)定值一般在-400~1800Pa之間；
泄放人孔是防止儲罐壓力過高，而設(shè)置的緊急排放裝置，它的設(shè)定壓力一般比儲罐的制造時設(shè)計壓力低些，一般在1900Pa左右；

氦封系統(tǒng)主要包括兩個壓力表、氮封閥。氨封閥屬自立式調(diào)節(jié)閥，能夠根據(jù)信號閥發(fā)出的信號，快速做出相應(yīng)動作。氨封閥的工作原理是：當(dāng)儲罐內(nèi)壓力低于設(shè)定值時，信號閥打開，降低氮封閥膜下側(cè)壓力，氮封閥也相應(yīng)打開，將氮氣通入罐內(nèi)，使罐內(nèi)壓力逐漸回升到設(shè)定值。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時，信號閥關(guān)閉，氦封閥膜下側(cè)壓力上升，氨封閥也相應(yīng)關(guān)閉。如罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時，儲罐的呼吸閥，呼出罐內(nèi)氣體，罐內(nèi)壓力下降至設(shè)定值。

3油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案使用過程中存在的問題

化工部油品車間輕質(zhì)油的儲罐安裝了氦封系統(tǒng)，在運行過程中發(fā)現(xiàn)一些問題：主要是氮封系統(tǒng)不能工作，氨封閥頻繁補(bǔ)氣。，4故障分析及處理法針對氨封系統(tǒng)不能工作，開始以為是本身質(zhì)量問題，后來拆閥檢查發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)部沽有一層厚厚的污垢，經(jīng)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(dǎo)致管線內(nèi)存油，同時管線未吹掃干凈，內(nèi)部有鐵銹及雜物，而這些又隨著氮氣進(jìn)入氨封閥?；诖宋覀儗Π睔饩€進(jìn)行了改造：把以前氨氣管線與泵進(jìn)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(guān)閉F1，完成掃線作業(yè)。

對于氨封閥頻繁補(bǔ)氣，是因為有地方漏氣，不能保壓。通過查找發(fā)現(xiàn)是因為儲罐的密封}生不好造成的。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)個別儲罐泡沫線的消防玻璃損壞，對其進(jìn)行修復(fù)，氨封就能正常補(bǔ)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(nèi)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(nèi)加導(dǎo)波管的光纖液位計。

5油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案應(yīng)用氮封技術(shù)的意義

1)由于采用了氦封技術(shù)，罐內(nèi)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(nèi)不會發(fā)生燃燒爆炸。同時可有效地防止罐內(nèi)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(bǔ)入罐內(nèi)，提高罐內(nèi)壓力，有效地抑制油品蒸發(fā)，從而大大地剛氏了油品的“大、小呼吸”損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
3)由于只是向罐內(nèi)補(bǔ)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(fā)呼出，保證油品儲存質(zhì)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(huán)境污染的隱患，保護(hù)環(huán)境。

6油罐氮封系統(tǒng)設(shè)計方案建議措施

雖然對氦氣線進(jìn)行了改造，但是仍然存在氨氣線內(nèi)有污垢的問題。要想*改善，應(yīng)在氮封系統(tǒng)的主線上安裝過濾器，減少雜質(zhì)對氨封閥的損壞。同時此套氮封系統(tǒng)投用以來，發(fā)現(xiàn)日常檢查維護(hù)有些不方便，不能準(zhǔn)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(nèi)壓力)的壓力值，也就是氨封系統(tǒng)的運行狀況，如果能把兩個壓力表的值遠(yuǎn)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(jié)束語

綜上所述，由于氨封技術(shù)在儲罐上的成功應(yīng)用，對油品儲運系統(tǒng)的節(jié)能降耗，油罐的安全有著重大的意義。我化工部儲運系統(tǒng)中的輕質(zhì)油罐均采用了氦封系統(tǒng)，降低油品的蒸發(fā)損耗，有效防止火災(zāi)事故發(fā)生，符合國家環(huán)境保護(hù)的基本國策和中石化集團(tuán)公司H S E 針。儲罐氮封系統(tǒng)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(zhì)與空氣中的氧氣接觸,使之與外界隔絕,保證安全生產(chǎn).本文概述了油品蒸發(fā)損耗的機(jī)理,闡述了應(yīng)用氮封方法對解決降低油品蒸發(fā)損耗的意義.