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石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范
自力式氮封閥(即氮封裝置)主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，自力式氮封閥是一種無須外來能源，以彈簧為動力核心利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力來控制閥芯位置變化，達到自動調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力的目的，以保護罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐的安全。該閥由ZZYVP快速泄放閥及ZZV自力式微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。儲罐的“氮封"，成為安全檢查和事故報告中高頻出現(xiàn)的詞語，足以說明氮封在安全管理中的重要性。由于部分人員對氮封理解不到位導致未設(shè)置、或者日常管理不到位導致氮封失去作用，就會出現(xiàn)安全事故。那么，哪些儲罐應(yīng)設(shè)置氮封、應(yīng)該怎樣設(shè)置氮封、氮封日常應(yīng)該如何管理呢？
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范哪些儲罐需要設(shè)施氮封？
《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB 50074-2014第6.1.2條，儲存沸點低于45℃或37.8℃的飽和蒸氣壓大于88kPa的甲B類液體,應(yīng)采用壓力儲罐、低壓儲罐或低溫常壓儲罐,并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1、選用壓力儲罐或低壓儲罐時,應(yīng)采取防止空氣進入罐內(nèi)的措施,并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體。
2、選用低溫常壓儲罐時,應(yīng)采取下列措施之一：
1)選用內(nèi)浮頂儲罐，應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng)，并應(yīng)控制儲存溫度使液體蒸氣壓不大于88kPa；
2)選用固定頂儲罐,應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng),并應(yīng)控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。
《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB 50074-2014第6.1.3條，儲存沸點不低于45℃或在37.8℃時的飽和蒸氣壓不大于88kPa的甲B、乙A類液體化工品和輕石腦油，應(yīng)采用外浮頂儲罐或內(nèi)浮頂儲罐。有特殊儲存需要時，可采用容量小于或等于10000m3的固定頂儲罐、低壓儲罐或容量不大于100m3的臥式儲罐，但應(yīng)采取下列措施之一：
1、應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng),并應(yīng)密閉回收處理罐內(nèi)排出的氣體;
2、應(yīng)設(shè)置氮氣密封保護系統(tǒng),并應(yīng)控制儲存溫度低于液體閃點5℃及以下。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范
《石油庫設(shè)計規(guī)范》GB 50074-2014第6.1.8條，儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性的甲B、乙A類液體儲罐的單罐容量不應(yīng)大于5000m3，且應(yīng)設(shè)置氮封保護系統(tǒng)。
《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）第6.2.2條，儲存甲B、乙A類的液體應(yīng)選用金屬浮艙式的浮頂或內(nèi)浮頂罐。對于有特殊要求的物料或儲罐容積小于或等于200m3的儲罐,在采取相應(yīng)安全措施后可選用其他型式的儲罐。浮盤應(yīng)根據(jù)可燃液體物性和材質(zhì)強度進行選用,并應(yīng)符合下列規(guī)定：1當單罐容積小于或等于5000m3的內(nèi)浮頂儲罐采用易熔材料制作的浮盤時,應(yīng)設(shè)置氮氣保護等安全措施；
《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準（2018年版）》（GB50160-2008）第6.2.4A條，儲存溫度超過120℃的重油固定頂罐應(yīng)設(shè)置氮氣保護，多雷區(qū)單罐容積大于或等于50000m3的浮頂儲罐應(yīng)采取減少一、二次密封之間空間的措施。
《精細化工企業(yè)工程設(shè)計防火標準》(GB51283-2020)第5.1.1條：使用或生產(chǎn)甲、乙類物質(zhì)的工藝系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：(2)對于間歇操作且存在易燃易爆危險的工藝系統(tǒng)宜采取氮氣保護措施。
《精細化工企業(yè)工程設(shè)計防火標準》(GB51283-2020)第6.2.2條：單罐容積不小于100m3的甲B、乙A類液體儲存應(yīng)選用內(nèi)浮頂罐。當采用易熔材料制作浮盤時，應(yīng)設(shè)置氮氣保護等安全措施。采用固定頂罐或低壓罐時，應(yīng)采用氮氣或惰性氣體密封，并采取減少日曬升溫的措施。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范應(yīng)該怎樣設(shè)置氮封？
《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3184-2017第5.4.5.4條，氮封閥壓力設(shè)定點應(yīng)為儲罐正常操作壓力，壓力設(shè)定值可調(diào)范圍的選擇應(yīng)使設(shè)定點處于范圍的中段，并應(yīng)能覆蓋最大操作壓力。
《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3184-2017第4.2.2.8條，氮封閥氮氣入口管道應(yīng)設(shè)置壓力表。
《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3184-2017第5.4.5.3條，氮封閥應(yīng)安裝在盡量靠近罐頂入口的氮氣管線上，外取壓管線的取源點宜設(shè)在罐頂，以便檢測罐內(nèi)的真實壓力。
《GB 50160-2018 石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》第6.2.19條，對于采用氮封或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲罐還應(yīng)設(shè)置事故泄壓設(shè)備。
氮封日常應(yīng)該如何管理？
《關(guān)于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知》（安監(jiān)總管三〔2014〕68號）第二（四）條：有氮氣保護設(shè)施的儲罐要確保氮封系統(tǒng)完好在用。
《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(SH/T3184-2017)第5.4.5.4條，氮封閥壓力設(shè)定點應(yīng)為儲罐正常操作壓力，壓力設(shè)定值可調(diào)范圍的選擇應(yīng)使設(shè)定點處于范圍的中段，并應(yīng)能覆蓋最大操作壓力。
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》(SH/T3007-2014)第3.5條，采用氮氣密封保護的可燃液體儲罐，其操作壓力宜為0.2kPa～0.5kPa。
第5.1.4條：呼吸閥的排氣壓力應(yīng)小于儲罐的設(shè)計正壓力，呼吸閥的進氣壓力應(yīng)高于儲罐的設(shè)計負壓力。
第5.1.5.條第(a)款：事故泄壓設(shè)備的開啟壓力應(yīng)高于呼吸閥的排氣壓力并應(yīng)小于或等于儲罐的設(shè)計正壓力。
《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》（SH/T 3007-2014）第5.1.5條，事故泄壓設(shè)備應(yīng)滿足氮封或其他惰性氣體密封管道系統(tǒng)或呼吸閥出現(xiàn)故障時保障儲罐安全的通氣需要。
氮封在隔絕氧氣、抑制燃燒、保護物料、減少損失，以及平衡儲罐壓力、保護罐體結(jié)構(gòu)等方面，起著積極作用，我們應(yīng)加強對氮封的認識、加強管理，保證儲罐的安全。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范工作原理
儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度≤80℃。
在儲罐上設(shè)置氮封系統(tǒng)裝置，用于維持罐內(nèi)氣相空間壓力。假設(shè)：供氮閥壓力是 1.2KPa（可根據(jù)實際工 況需求選擇壓力設(shè)定點），當氣相空間壓力高于 1.4KPa 時，供氮閥關(guān)閉，停止氮氣供應(yīng)；當氣相空間壓 力低于 0.8KPa 時，氮封閥開啟，開始補充氮氣。假設(shè)：泄氮閥壓力設(shè)定點是 3KPa（可根據(jù)實際工況需求 選擇壓力設(shè)定點）,當氣相空間壓力高于 3KPa 時，泄氮閥開啟，泄放罐內(nèi)壓力至 3KPa 以內(nèi)。氮封系統(tǒng)裝 置主要起保證儲罐在正常運行過程中不吸進空氣，防止形成爆炸性氣體作用。 儲罐氮封系統(tǒng)裝置使用的氮氣純度不宜低于 99.96%，可根據(jù)實際現(xiàn)場工況及用途選擇合適氮封系統(tǒng)裝置。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范
供氮閥：
指揮器操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥，是一種無須外來能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身的壓力變化達到自動調(diào)節(jié) 和穩(wěn)定閥后壓力為設(shè)定值的節(jié)能型壓力調(diào)節(jié)閥。
該閥壓力設(shè)定在指揮器上實現(xiàn)，方便、快捷，壓力設(shè)定值在運行中也可隨意調(diào)整；控制精度高，可比一般 ZZY 型直接操作自力式壓力調(diào)節(jié)閥高一倍，適合于控制精度要求高的場合。
泄氮閥：
◇ 一般供氮氣壓力在 3×10^5-10×10^5Pa 之間
◇ 罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈，導致罐內(nèi)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
◇ 一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略大于供氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影 響設(shè)備的使用壽命。
◇ 該裝置廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力、輕紡等工業(yè)部門中用作生產(chǎn)過程的自動調(diào)節(jié)。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范性能特點
1、無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便又節(jié)約能源，降低成本。
2、氮封裝置供氮，泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)經(jīng)營的條件下進行。
3、壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小、動作靈敏、裝置工作平衡。
4、采用無填料設(shè)計，閥桿所受磨擦力小、反應(yīng)迅速、控制精度高。
5、供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達100:1，減壓效果好、控制精度高。
6、氮氣壓力設(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa高至1000Kpa，比值達高；
7、調(diào)節(jié)調(diào)壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動作極靈敏。
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范
| 序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 （元） | 金 額 （元） | 閥體材質(zhì)及其它 |
| 1 | 氮封閥 | 氮封閥ZZYVP-II DN25 PN10 進口壓力 0.3-0.8 MPA, 出口壓力0.5 KPA | 臺 | 1 | 304不銹鋼 | ||
| 2 | 泄壓閥 | 泄壓閥ZXD-10 DN25 PN10起跳壓力1.2KPA | 臺 | 1 | 304不銹鋼 |
主要技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
| 閥座直徑(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| 額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 KPa | |||||||||||
| 公稱壓力PN | 1.0、1.6 MPa | |||||||||||
| 被調(diào)介質(zhì)溫度 | 80、200 ℃ | |||||||||||
| 流量特性 | 快開型 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度 | ≤5% | |||||||||||
| 允許壓降(MPa) | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 薄膜有效面積(C㎡) | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
| 閥蓋形式 | 標準型 (整體式) | |||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||
| 閥芯形式 | 單座型閥芯 | |||||||||||
| 流量特性 | 直線性 | |||||||||||
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范主要外形尺寸
| 公稱通徑(DN) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 |
| H | 52.5 | 57.5 | 75 | 75 | 85.5 | 92.5 | 100 | 110 | 142.5 | 158 |
| H1 | 330 | 330 | 350 | 350 | 360 | 430 | 440 | 450 | 520 | 650 |
| A | 310 | 400 | ||||||||
石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范安裝、維護與調(diào)試
1、石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范安裝
（1） 檢查整機零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進行強度、密封、泄漏 與精度測試。
（2） 在安裝前，對管道進行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導致閥門不能 正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要 注意同軸度。
（3） 安裝場地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。
（4） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的 閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。
（5） 介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接 承受介質(zhì)壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞， 閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場所使用。
（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥。
注意：根據(jù)現(xiàn)場安裝經(jīng)驗，氮封閥在安裝時，應(yīng)先與管道過濾器連接。這樣可以有效的避免管道吹掃遺 留下的固體顆?？▔拈y門內(nèi)部件，而影響正常使用。
（7） 罐頂安裝時，若不具備安裝支撐氮封系統(tǒng)裝置重量條件的情況下，可不設(shè)計或少設(shè)計安裝 截止閥等輔助型開關(guān)閥門。以減輕罐頂安裝重量。（若安裝條件允許或必須設(shè)有應(yīng)急措施 的工況，請務(wù)必按國家標準管路設(shè)計安裝施工）氮封系統(tǒng)裝置罐頂安裝示意圖，
（8） 地面安裝，在不考慮承重的地面安裝方式中，可將管路設(shè)計的更標準化。旁通可在氮封系統(tǒng) 裝置故障時，人工應(yīng)急操作使用。關(guān)閉帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥前后截止閥可方便返廠維修及 更換。地面安裝方式示意圖，見以下
（9） 內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝，內(nèi)襯氮封閥屬微壓式壓力調(diào)節(jié)閥，閥前壓力一般控制在 30KPa 左 右，所以主管道應(yīng)設(shè)計一級減壓閥（帶指揮器自力式調(diào)節(jié)閥），一級減壓閥不屬于微壓調(diào)節(jié) 閥，控制壓力一般遠大于罐內(nèi)壓力，不存在罐內(nèi)壓力倒流現(xiàn)象，故無需閥腔襯氟。以一主多 分的管道布局形式連接各處內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置。內(nèi)襯式氮封系統(tǒng)裝置安裝方式示意圖
2、 石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范維護：
（1） 清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了 解其性質(zhì)，在選用相應(yīng)的清洗辦法。
（2） 閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與 推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應(yīng)使用專用工具。
（3） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行修理，如損壞嚴重 必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。
（4） 閥桿：表面損壞，必須換新。
（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。
（6） 易損零件：填料、密封墊片與 O 型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預 示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期 一般最多 2～3 年。
（7） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出 廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。
3、 石油庫氮封閥泄壓閥呼吸閥裝置設(shè)計規(guī)范調(diào)試
所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整，打開頂部的防塵蓋，用扳手 調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大，逆時針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力 表，可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。
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