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化工企业氮封系统设置常见问题及管理

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3.0 2024-05-26 0 0 13.65KB 5 页 1库币 海报
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化工企业氮封系统设置常见问题及管理
氮封或其他惰性气体保护系统可有效防止储罐发生火灾爆炸事
故。从近几年对各类企业隐患排查的情况来看，部分企业尤其是精
细化工企业在储罐氮封系统设置和管理上存在一些问题。
一、储罐氮封系统存在的常见问题
一是应采用氮封的储罐未设置氮封系统。
二是后期增加的氮封系统未经正规设计，系统不能正常使用。
三是氮封系统压力得不到有效管控。如进储罐前的氮气管线未
设置自力式调节阀、无压力表或压力表选型过大，仅靠手动阀门控
制进气量，无法监控氮封压力；氮封气源未采用压力分程控制，或
自力式调节阀选型不合理，造成氮封压力过高、过低，氮封系统不
能正常使用；氮气管线或储罐上未设置压力远传、报警，压力得不
到有效控制。
四是氮气管线上的安全设施不足，如氮气管线上未设置止回
阀。
五是储罐顶部未设置紧急泄放人孔 (或紧急泄放阀)等保护措
施。
六是因氮封压力不稳定或为了节约成本，将氮气管线阀门关
闭，氮封系统未投用等。
二、哪些储罐需要设置氮气保护系统
对于氮封系统的设置，我们来看看国家标准到底是如何要求
的？
国家标准《石油化工企业设计防火标准（2018 年版）》
（ GB50160-2008 ） 、 《 精 细 化 工 企 业 工 程 设 计 防 火 标 准 》 （ GB
51283-2020）、《石油库设计规范 》（GB 50074-2014）均对储罐
氮封系统的设置有明确要求。
《石油化工企业设计防火标准（2018 年版）》（GB50160-
2008）规定，当单罐容积小于或等于 5000m3 的内浮顶储罐采用易熔
材料制作的浮盘时，应设置氮气保护等安全措施；储存温度超过
120℃的重油固定顶罐应设置氮气保护。
《精细化工企业工程设计防火标准》（GB 51283-2020）规定，
当采用固定顶罐或低压罐（单罐容积不小于 100m3）储存甲 B、乙 A
类液体时，应采用氮气或惰性气体密封措施。如常见的甲醇、甲苯
等甲 B 类物质；再如可燃液体二硫化碳，自燃点、沸点及闪点均较
低，具有极强的挥发性、易燃性和爆炸性，采用固定顶罐水封加氮
封储存比采用单纯的内浮顶罐储存更安全可靠。
《石油库设计规范 》（GB 50074-2014）规定，当选用内浮顶
储罐、固定顶储罐储存沸点低于 45℃或在 37.8℃时的饱和蒸气压大
于 88kPa 的甲 B 类液体时，应设置氮气密封保护系统。当采用容量
小于或等于 10000m3 的固定顶储罐、低压储罐或容量不大于 100m3
的卧式储罐储存沸点不低于 45℃或在 37.8℃时的饱和蒸气压不大于
88kPa 的甲 B、乙 A 类液体化工品和轻石脑油时，应设置氮气密封保
护系统。储存Ⅰ、Ⅱ级毒性的甲 B、乙 A 类液体储罐应设置氮封保护
系统。有些甲 B、乙 A 类液体化工品有防聚合等特殊储存需要，不适
宜采用内浮顶储罐，可选用固定顶储罐、低压储罐和容量小于或等
于 50m3 的卧式储罐，但应采取氮封等安全保护措施，典型的易自聚
不稳定的丁二烯、苯乙烯储罐，应设置氮封系统，防止空气进入储
罐。
三、如何设置氮封系统
采用氮封的储罐，一般为常压罐或低压罐，因此，防止储罐氮
气超压是一个重要问题。在化工标准《气封的设置》（HG/T
20570.16-1995）中，给出了氮气供气量的计算方式，“储罐气封装
置的供气量应大于或等于由于泵抽出储罐内储存的液体所需的补充
气量与由于外界气温变化而产生的储罐内气体冷凝和收缩所需补充
的气量之和”。规范中计算的补气量只是一个经验值，工作中还需
结合实际，计算出更符合需求的数值，以此来确定氮气管线管径和
氮封阀型号。建议专业技术力量不足的企业，委托设计单位计算合
理的补气量，既能保证氮封要求也不会造成浪费。
《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007-2014）规
定，采用氮气保护的储罐，其操作压力宜为 0.2Kpa～0.5Kpa；其他
设置有呼吸阀的储罐，其操作压力宜为 1Kpa～1.5KPa。为防止储罐
超压，除计算符合实际的补气量外，还应采取其他措施。
（1）罐顶安装就地压力表，并设置压力远传功能至 DCS 或 PLC
控制系统，设定高、低压报警功能，及时检测压力变化情况。
（2）设置双呼吸阀防止呼吸阀故障。但对于粘度较大、易发生
结晶的介质，容易造成呼吸阀堵塞，建议采取其他措施，并对补气
管线、排气管线进行伴热处理，降低物料粘结和结晶对阀门和管线
的影响，提高安全系数。
（3）设置紧急泄放人孔，事故时打开保护储罐。根据《石油化
工储运系统罐区设计规范》（SHT 3007-2014）的规定：事故泄压设
备的开启压力应大于呼吸阀的排气压力，并应小于或等于储罐的设
计正压力；事故泄压设备的吸气压力应小于呼吸阀的进气压力，并
应大于或等于储罐的设计负压力；事故泄压设备应满足氮气管道系
统和呼吸阀出现故障时保障储罐安全通气的需要；事故泄压设备宜
选用公称直径不小于 500mm 的呼吸人孔。如储罐设置有备用呼吸
阀，事故泄压设备也可选用公称直径不小于 500mm 的紧急放空人孔
盖。
四、如何管理氮封系统
为了保证氮封系统有效运行，除了正确设置，企业还需做好以
下管理工作：
一是在操作规程中完善氮封系统的操作步骤和安全要求，明确
压力控制范围和报警值、偏离正常工况的后果、防止和纠正偏离正
常工况的方法及步骤等，并对相关岗位人员进行培训。
二是监控控制系统中的储罐压力，规范设置报警值，监控报警
信息，分析报警原因并采取改进措施；加强日常巡检，将氮封系统
压力表、调节阀等运行状态列入到巡检要求中，发现问题及时处
置。
三是将氮封系统的检查纳入罐区隐患排查中，构成重大危险源
的企业，将氮封系统的检查纳入到操作负责人包保责任的履职检查
表中，通过隐患排查治理，确保系统有效投用。
四是定期对呼吸阀、压力表等进行检查和检验。确保呼吸阀的
外观无异常锈蚀、泄漏和杂物堵塞，开启压力、通气量和泄漏量满
足设计要求，保证泄压设施的完好。

标签： #管理

摘要：

化工企业氮封系统设置常见问题及管理氮封或其他惰性气体保护系统可有效防止储罐发生火灾爆炸事故。从近几年对各类企业隐患排查的情况来看，部分企业尤其是精细化工企业在储罐氮封系统设置和管理上存在一些问题。一、储罐氮封系统存在的常见问题一是应采用氮封的储罐未设置氮封系统。二是后期增加的氮封系统未经正规设计，系统不能正常使用。三是氮封系统压力得不到有效管控。如进储罐前的氮气管线未设置自力式调节阀、无压力表或压力表选型过大，仅靠手动阀门控制进气量，无法监控氮封压力；氮封气源未采用压力分程控制，或自力式调节阀选型不合理，造成氮封压力过高、过低，氮封系统不能正常使用；氮气管线或储罐上未设置压力远传、报警，压力得...

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