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油品储运系统氮气密封技术

文档作者：赵伟杨培强文档来源：洛阳瑞泽石化工程有限公司		点击数：	更新时间： 2021年06月15日
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油品储运系统氮气密封技术
赵伟杨培强(洛阳瑞泽石化工程有限公司，河南洛阳471000)
摘要：介绍了氮封技术的基本原理及工艺控制方案，认为
采用氮封技术是降低蒸发损耗必不可少的重要措施，具有投资
小、见效快等优点，对提高经济效益和保护环境有着重大意义。
关键词：氮封阀联通管道蒸发损耗气体空间
1储运系统采用氮封技术的意义
在油气储运生产过程中，利用储罐储存各类石油化工产
品。储罐直接与外界大气接触，储存介质中含有的较轻组分不
可避免的逸人大气或与大气中的氧气接触，造成不可回收的损
失，对环境产生危害，一些产品还会发生变质。为了防止石油
化工产品与空气接触，工程上常采用氮气密封技术。
1．1防止污染环境，确保操作人员身心健康
由于采用氮封技术，减少了油品蒸发损耗和呼吸损耗，呼
出罐外的只是少量氮气和油气混合物，尤其在储存有毒有害介
质时可大大减少操作空间的有毒物质，防止对环境造成污染，
保证操作人员的人身安全和有毒有害物质的吸入。
1．2可降低大小呼吸损耗，提高经济效益
油品蒸汽密度比氮气重，氮气会浮在油品蒸汽上面，形成
氮气保护，当储罐发生呼气时，向罐外排出的是氮气而不是油
品蒸汽，当储罐发生吸气时，吸入的是氮气而不是空气，从而使
罐内的油品蒸发减小，达到抑制蒸发损耗的目的。
1．3可以保证安全生产
氮气密封技术实质上是用氮气替代了空气，在储罐气相空
间的油气混合物大大减少，在混合气体无法达到其爆炸下线，
不能形成爆炸性混合气体，给储罐设置了一道安全屏障，保证
正常生产安全。
1．4保证产品质量
石油产品对各组分的含量控制相当严格，当油罐的气相空
间只存在惰性气体氮气时，可以有效防止产品氧化，确保产品
含水量不变，阻止轻质组分挥发，保证了储存介质的质量要求。
2氮封技术基本原理及储罐选型
2．1氮气密封的主要原理
氮气密封的主要原理就是用氮气替换了空气。氮气的密
度一般小于油品蒸汽，油蒸汽在储罐气相空间的下面，上面是
一层氮气保护，储罐发生呼气时呼出的是氮气而不是油蒸汽，
只有发生事故时才会呼出大量气体，包括下层的油蒸汽，所以
到达外部环境的主要是氮气，当储罐发生吸气时需要氮气来补
充罐内气相空间的压力，油品接触的是氮气而不是空气，降低
了油品蒸发损耗，避免油品接触空气而发生变质。
2．2储罐型式的选择
由于氮气密封技术是在储罐的油气空间中充入氮气，具有
一定的微压，所以氮封储罐型式必须能够承受一定压力，储运
系统储罐采用氮封技术的储罐基本型式为拱顶储罐和内浮顶
储罐。内浮顶储罐兼有固定顶罐和浮顶罐的优点，即能降低蒸
发损耗，又可防止雨雪尘埃等侵入，适用于要求严格挥发性油
品的储存。浮顶与液面之间基本上无气体空间存在，即油品与
气相空间被浮盘隔开，几乎不存在蒸发表面，油品蒸发微乎其
微。内浮顶储罐储存轻质油品比拱顶可减少95％-94％的蒸发
损耗量。因此新建储罐采用氮封技术选择拱顶储罐，内浮顶储
罐采用氮封技术则多为后期改造的结果。
3氮封技术的工艺控制方案
3．1压力控制
在储罐上设置氮气密封技术，储罐内气相空间的压力一般
维持在在1．2kpa左右，当其压力升高达到1．4kpa时，连锁控制
氮气阀关闭，氮气自动停止供应}当气相空间压力降低达到
O．8kpa时，连锁控制氮气阀开启，氮气自动开始补充，阻止爆炸
性气体的形成。罐顶呼吸阀是在氮封阀失灵导致罐内压力过
高或过低时起安全作用，在正常情况下不工作。在储罐氮封阀
不能正常关闭的情况下，导致罐内压力达到1．5kpa时，罐内气
体压力达到呼吸阀的呼气压力，通过带阻火器的呼吸阀进行呼
气；在储罐氮封阀不能正常关闭的情况下，导致罐内压力下降⋯
到一0．3kpa时，罐内气体压力达到呼吸阀的吸气压力，通过带阻
火器的呼吸阀进行吸气，保证罐内气相空间的压力在储罐设计
压力的下线-0．5kpa之上。在紧急情况下或呼吸阀氮封阀都失
灵时，设置在储罐罐顶的紧急泄压人孔可以起到保护作用，紧
急泄压人孔上有紧急泄放阀，它的定压为1．8Kpa，满足储罐设
计压力的上限2．0kpa。
3．2氧含量控制
在储罐上设置氮封系统，维持罐内气相空间氧气浓度不大
于5％，消除爆炸条件。在储罐内安装氧气检测器，实时检测储
罐内气相空间氧气浓度，同时将高浓度报警与氮气管道控制阀
门连锁。当氧气浓度达到高浓度时报警，连锁打开氮气阀门，
向储罐内补充氮气，直到检测指标达到设定要求时连锁关闭氮
气阀。
4联通管道
同一种油品的多个储罐在生产运行过程中，储罐区域收油
作业和付油作业同时进行。为节省氨气用量，建议在同种油品
储罐之间设置气相联通管道，可以实现多个运行过程中储罐进
气量和排气量的部分平衡，减少氮气用量和作业时的油气排放
量。联通管道的管径为DNl50，气体的流通能力为500m3／Il。每
个储罐的气相联通管道均应设置管道阻火器并应靠近储罐借口
安装。气相联通管道宜在罐顶之间跨界，若间距较大，气相联通
管道应设置在地面上，在管道的低点设置排凝罐和阀门。
5氮封技术与油气回收技术并用
将氮封系统泄放的油气混合物排入油气回收系统，运用油
气回收技术将挥发出的油气收集起来，并从气态转变为液态，
或者氮封技术与油气回收技术配合使用，将会极大限度的见啥
送油品蒸发损耗，达到利用回收、保护环境、消除安全隐患和提
高经济效益的目的。
6结语
氮气密封技术可以有效的降低油品蒸发损耗，提高经济效
益，保证安全生产，保证产品质量，保护环境，维护职工身心健
康，因此在储运系统中得到广泛应用。
参考文献：
『1]油品储运操作调和工．中国石化出版社．
『2]郭光臣等．油库设计．中国石油大学出版社．
『31李征西等．油品储运设计手册．石油工业出版社
2015年4月托盘虿蹿I 187
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