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化工浮頂罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本實(shí)用新型的目的是提供一種密封性強(qiáng)且能補(bǔ)氣迅速的氮封閥?！》乐箖?chǔ)罐等容器出現(xiàn)過(guò)壓或負(fù)壓的方法是在容器頂部設(shè)置開(kāi)口。在這種情況下，在向容器內(nèi)注入產(chǎn)品時(shí)，任何的多余空氣或氣體可自由離開(kāi)容器；相反當(dāng)產(chǎn)品排出時(shí)，空氣可流入容器內(nèi)。此類系統(tǒng)還可因溫度波動(dòng)而使容器出現(xiàn)“透氣"現(xiàn)象，這通常會(huì)導(dǎo)致體積發(fā)生巨大變化。

　　然而出于多種原因，此方法并不適用于所有產(chǎn)品。進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)的空氣可能會(huì)污染產(chǎn)品，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的是有機(jī)溶液與碳?xì)湮飼r(shí)，爆炸性氣體/空氣會(huì)在產(chǎn)品上方形成。此外，還有可能發(fā)生不良?xì)怏w與蒸氣的釋放。由于必須避免這些情況，因此需要將儲(chǔ)罐密封。然而，需要將儲(chǔ)罐存放在常壓條件下，從而避免在對(duì)其灌裝或溫度升高時(shí)出現(xiàn)過(guò)壓，更為重要的是避免在排放產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)真空。大型儲(chǔ)罐尤其無(wú)法承受低壓。

浮頂儲(chǔ)罐是由漂浮在介質(zhì)表面上的浮頂和立式圓柱形罐壁所構(gòu)成。浮頂隨罐內(nèi)介質(zhì)儲(chǔ)量的增加或減少而升降，浮頂外緣與罐壁之間有環(huán)形密封裝置，罐內(nèi)介質(zhì)始終被內(nèi)浮頂直接覆蓋，減少介質(zhì)揮發(fā)。浮頂罐常用于儲(chǔ)存溫度下飽和蒸汽壓低于大氣壓的甲B和乙A類液體儲(chǔ)存。

化工浮頂罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案浮頂罐有內(nèi)浮頂罐及外浮頂罐兩種。

　　1、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐

　　內(nèi)浮頂罐是帶罐頂?shù)母№敼?，由拱頂罐和浮頂罐結(jié)合而成，其外部為拱頂，內(nèi)部為浮頂。內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　一是保證儲(chǔ)液質(zhì)量，減少環(huán)境污染，降低灌頂腐蝕，延長(zhǎng)儲(chǔ)罐壽命。

　　相比浮頂罐，帶有灌頂?shù)膬?nèi)浮頂儲(chǔ)罐，由于內(nèi)浮盤(pán)漂浮在液面上，使得液體沒(méi)有蒸發(fā)的空間，從而使蒸發(fā)損失減少85%～96%；同時(shí)也可有效防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，減少空氣污染以及火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)，即使發(fā)生火災(zāi)一般也不會(huì)造成大面積燃燒，易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量，特別適于儲(chǔ)存高級(jí)汽油、噴氣燃料及有毒的石油化工產(chǎn)品；由于液面上沒(méi)有氣體空間，也降低了罐壁罐頂?shù)母g，使儲(chǔ)罐的使用壽命得以延長(zhǎng)。

　　二是在密封相同的情況下，與浮頂相比，能夠進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。

　　與拱頂罐相比，內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐也有不足，譬如鋼板耗量比較多，施工要求高；密封結(jié)構(gòu)，不便維修，且儲(chǔ)罐不易大型化，目前一般不超過(guò)10000m3。

　　2、外浮頂罐

　　外浮頂罐多用于諸如原油、汽油或煤油等有揮發(fā)性的石油產(chǎn)品的存儲(chǔ)。相對(duì)于無(wú)浮頂?shù)墓绊敼迊?lái)說(shuō)，由于沒(méi)有蒸發(fā)的空間，不僅減少了產(chǎn)品蒸發(fā)帶來(lái)的損失，也減少了油品等有害物質(zhì)對(duì)于環(huán)境的污染，使易燃介質(zhì)與空氣混合形成爆炸氣體的危險(xiǎn)性大為降低。

　　在儲(chǔ)罐殼體與外浮頂浮盤(pán)之間，由于存在100～500mm的間隙，有效保證了運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)卡盤(pán)現(xiàn)象。同時(shí)，使用邊緣密封系統(tǒng)以減少邊緣蒸發(fā)，浮頂上的中央排水系統(tǒng)可以保證雨雪天積水能夠順利排出，從而避免了沉盤(pán)事故的發(fā)生。

　　氮封系統(tǒng)可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性空氣保護(hù)與常壓控制之下。實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方法之一是連續(xù)充入氮?dú)?，這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且安全的解決方案。但由于其不斷消耗氮?dú)?，因此操作成本很高?/p>

　　較為*做法是基于壓力的氮封工藝。一般來(lái)說(shuō)，此類氮封系統(tǒng)由下列組件構(gòu)成：

　　•一只在任何時(shí)候需要時(shí)允許惰性氣體進(jìn)入儲(chǔ)罐的氮封閥或調(diào)節(jié)器；

　　•一只允許頂部空間氣體流出儲(chǔ)罐的泄氮閥、通風(fēng)裝置閥或蒸氣回收閥。

　　•一只用于防止儲(chǔ)罐出現(xiàn)過(guò)壓或真空的安全壓力/真空泄放閥（后者可導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)爆，這種風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著儲(chǔ)罐尺寸的增大而提高）

　　•連接管與惰性氣體氣源

化工浮頂罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　在該應(yīng)用當(dāng)中，通氣閥會(huì)在頂部空間體積變小時(shí)打開(kāi)，從而將頂部空間氣體排出儲(chǔ)罐。當(dāng)將產(chǎn)品泵抽出儲(chǔ)罐或者溫度下降時(shí)，覆蓋調(diào)節(jié)器將會(huì)打開(kāi)，并向儲(chǔ)罐頂部空間充氮，避免壓力不足。保持恒定表壓可確?？諝庖约把鯕獠粫?huì)進(jìn)入儲(chǔ)罐。溫度與天氣條件的變化意味著儲(chǔ)罐需要連續(xù)通氣。

化工浮頂罐氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)備選型及維護(hù)的意義：

　　設(shè)計(jì)或維護(hù)不當(dāng)?shù)牡庀到y(tǒng)有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。如果說(shuō)所有的氮封系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的泄漏則并不言過(guò)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，帶有活動(dòng)組件、包裝與密封件的閥門(mén)容易發(fā)生故障。出現(xiàn)故障的壓力變送器會(huì)記錄錯(cuò)誤的頂部空間壓力，從而導(dǎo)致氮?dú)庀倪^(guò)高。當(dāng)?shù)忾y無(wú)法充分打開(kāi)時(shí)，氮?dú)獾牧魅肓繉?huì)變得過(guò)低，從而導(dǎo)致頂部空間壓力下降，進(jìn)而造成儲(chǔ)罐內(nèi)爆或者空氣泄漏至儲(chǔ)罐當(dāng)中。如前所述，這些情況會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)品的不同，還會(huì)大大提高發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。