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儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案

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詳細介紹

儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案

氮封系統由氮封閥、呼吸閥(含阻火器)、泄氮閥、緊急泄放裝置(泄壓閥、泄壓人孔)組成。當儲罐進液閥開啟,向罐內添加物料時,液面上升,氣相空間減小,罐內壓力升高,當罐內壓力高于泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥打開,向外界釋放氮氣,當罐內壓力下降到泄氮閥壓力設定值時,泄氮閥自動關閉。罐區VOCs回收裝置可應用于罐區的氮氣回收,在進行儲罐頂油氣收集治理(封閉、密連通等)時, 應保證儲罐的本質靠譜,這是儲罐VOCs減排一切工作的前提。

氮封閥裝置系統圖.jpg

儲罐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。
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。

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儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案

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左右,當氣相空間壓力高于,氮封閥關閉,停止氮氣供應;當氣相空間壓力低于時,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。
3)為確保設置氮封儲罐事故工況下的靠譜排放,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。
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靠譜性。

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儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案

當儲罐出液閥開啟輸出物料時,罐內液面下降,氣相部分容積增大,罐內氣相壓力降低,此時氮封閥開啟,向儲罐注入氮氣,當罐內壓力上升至氮封閥壓力設定值時,氮封閥自動關閉。
當氮封閥和泄氮閥失靈時,此時呼吸閥替代氮封閥和泄氮閥起保護作用。
緊急泄放裝置是當發生火災時向罐外呼出,避免儲罐因超壓而損壞。
 防止儲罐等容器出現過壓或負壓方法是在容器頂部設置開口。在這種情況下,在向容器內注入產品時,任何的多余空氣或氣體可自由離開容器;相反當產品排出時,空氣可流入容器內。此類系統還可因溫度波動而使容器出現“透氣"現象,這通常會導致體積發生巨大變化。

ZZYVP型帶指揮器調壓閥19.jpg

  然而出于多種原因,此方法并不適用于所有產品。進入儲罐內的空氣可能會污染產品,尤其是當儲罐中存儲的是有機溶液與碳氫物時,爆炸性氣體/空氣會在產品上方形成。此外,還有可能發生不良氣體與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況,因此需要將儲罐密封。然而,需要將儲罐存放在常壓條件下,從而避免在對其灌裝或溫度升高時出現過壓,更為重要的是避免在排放產品時出現真空。大型儲罐尤其無法承受低壓。
  氮封系統可確保儲罐頂部空間處于惰性空氣保護與常壓控制之下。實現這一結果的方法之一是連續充入氮氣,這是一種相對簡單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮氣,因此操作成本很高。
  較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來說,此類氮封系統由下列組件構成:

氮封閥01.jpg

  •一只在任何時候需要時允許惰性氣體進入儲罐的氮封閥或調節器;
  •一只允許頂部空間氣體流出儲罐的泄氮閥、通風裝置閥或蒸氣回收閥。
  •一只用于防止儲罐出現過壓或真空的安全壓力/真空泄放閥(后者可導致儲罐內爆,這種風險會隨著儲罐尺寸的增大而提高)
  •連接管與惰性氣體氣源
  在該應用當中,通氣閥會在頂部空間體積變小時打開,從而將頂部空間氣體排出儲罐。當將產品泵抽出儲罐或者溫度下降時,覆蓋調節器將會打開,并向儲罐頂部空間充氮,避免壓力不足。保持恒定表壓可確保空氣以及氧氣不會進入儲罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲罐需要連續通氣。

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儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案主要零部件材料
閥體:ZG230-450、ZG1Cr18Ni9
閥內件:1Cr18Ni9Ti
膜蓋:A3、1Cr18Ni9Ti 膜片:夾增強滌綸織物丁橡膠、氟橡膠
彈簧:60Si2Mn、1Cr18Ni9Ti
* 根據用戶要求,槽罐氮封閥(供氮閥泄氮閥)閥體、閥內件、膜蓋可采用其它牌號材質
儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案 主要技術參數

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儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案供氮裝置

公稱通徑DN(mm)253240506580100
閥座直徑dn(mm)567810121520253240506580100
額定流量系數Kv0.20.320.50.81.82.84.46.91120304875120190
額定行程L(mm)810142025
流量特性快開
壓力調節范圍(KPa)0.4-5.5、5-10、9-14、13-19、18-24、22-28、27-33、31-38、36-44、42-51、49-58、56-66
公稱壓力PN(MPa)1.6 2.5 4.0
被調介質溫度(℃)≤80
調節精度(%)±5%
允許泄漏等級標準級:Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型:Ⅵ級(GB/T4213-92)

儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案泄氮裝置

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公稱通徑DN(mm)20253240506580100
額定流量系數Kv6.9113030487580190
額定行程L(mm)810142025
流量特性快開
壓力調節范圍(KPa)0.4-5.5、5-10、9-14、13-19、18-24、22-28、27-33、31-38、36-44、42-51、49-58、56-66
公稱壓力PN(MPa)0.1
被調介質溫度(℃)≤80
調節精度(%)±5%
允許泄漏等級標準級:Ⅳ級(GB/T4213-92) 嚴密型:Ⅵ級(GB/T4213-92)


三、儲罐頂油氣收集氮封閥系統優化改進方案設備選型及維護的意義:氮封系統02.jpg  設計或維護不當的氮封系統有可能導致嚴重事故發生。如果說所有的氮封系統均會出現這樣或那樣的泄漏則并不言過。由于其結構復雜,帶有活動組件、包裝與密封件的閥門容易發生故障。出現故障的壓力變送器會記錄錯誤的頂部空間壓力,從而導致氮氣消耗過高。當氮封閥無法充分打開時,氮氣的流入量將會變得過低,從而導致頂部空間壓力下降,進而造成儲罐內爆或者空氣泄漏至儲罐當中。如前所述,這些情況會對產品質量產生影響,根據存儲產品的不同,還會大大提高發生爆炸的風險。相比傳統氮封系統裝置,利用自己的產品(恒壓呼吸閥),將呼吸閥和氣封裝置集成到一起的一體式產品,同時滿足氮封與呼吸的功能,體現出的優勢:

ZZYVP型帶指揮器調壓閥46.jpg

1)由于不需要二次配管及控制配管,配管的空間較寬廣。
2)只要有呼吸閥儲罐上有空即可設置。
3)由于不需要二次配管及控制配管工程,可節省配管成本。
4)在現有的儲罐上設置時,不需要增設二次配管及控制配管的連接口。
5)因使用潔凈管件,結構上很簡單,便于進行拆解、點檢。

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