精細(xì)化工企業(yè)氮封改造方案設(shè)計(jì)

張育敏

(九江中星醫(yī)藥化工有限公司,江西 九江 332500)

根據(jù)《GB 50160—2018石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》《GB 50074—2014石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》《GB 51283—2020精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》三個標(biāo)準(zhǔn)的限定范圍,如果有相關(guān)企業(yè)的儲罐不屬于上述范圍,那么從標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范角度上來講,很多儲罐可以不用氮封,本文的目的不是從合規(guī)的角度來探討到底哪些儲罐應(yīng)該設(shè)置氮封,而是從規(guī)避風(fēng)險、降低或者消除事故發(fā)生的角度來講氮封設(shè)置的技術(shù)要求,認(rèn)為儲罐是否設(shè)置氮封應(yīng)從以下三方面考慮:1)儲存介質(zhì)接觸空氣會氧化發(fā)生質(zhì)量變化不合格,需要氮封,如苯酚等;2)儲存介質(zhì)接觸空氣會聚合,需要氮封,如丙烯腈等;3)儲存介質(zhì)易燃易爆介質(zhì)且易揮發(fā)時,需要氮封,如甲醇等。我公司涉及易燃易爆介質(zhì)有甲醇、乙醇、氯苯、甲苯等易燃易爆介質(zhì),涉及易氧化介質(zhì)苯酚等原料,原儲罐未有系統(tǒng)地進(jìn)行氮封設(shè)計(jì),近年來通過設(shè)備設(shè)施改造提升,裝置儲槽和罐區(qū)儲罐氮封得到應(yīng)用,本文根據(jù)精細(xì)化工特點(diǎn),從氮封原理、裝置區(qū)內(nèi)儲槽氮封設(shè)計(jì)、儲罐區(qū)儲槽氮封設(shè)計(jì)、氮?dú)鈿庠丛O(shè)計(jì)、氮封氮?dú)鈨藓凸艿赖脑O(shè)計(jì)、氮封投運(yùn)前注意要點(diǎn)、氮封的維護(hù)與管理以及實(shí)例計(jì)算等七個方面對氮封系統(tǒng)做出闡述。

1 氮封原理

當(dāng)儲罐進(jìn)液閥開啟,向罐內(nèi)添加物料時,液面上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當(dāng)罐內(nèi)壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時,泄氮裝置打開,向外界釋放氮?dú)?使罐內(nèi)壓力下降,降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時,泄氮裝置自動關(guān)閉。當(dāng)儲罐出液閥開啟,用戶放料時,液面下降,氣相部分容積增大,罐內(nèi)壓力降低,供氮裝置開啟,向儲罐注入氮?dú)?使罐內(nèi)壓力上升,當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉,同時當(dāng)物料溫度變化時,也存在罐內(nèi)壓力的變化,氮封起到同樣作用。

2 裝置區(qū)儲槽氮封的設(shè)計(jì)

裝置區(qū)儲槽一般包括高位槽、中轉(zhuǎn)槽,它們一般體積小,很大部分在室內(nèi),儲槽受溫度影響較小,進(jìn)出料頻繁但進(jìn)出料流量小。而儲罐區(qū)儲槽卻正是相反,因此裝置內(nèi)儲槽的氮封和儲罐區(qū)的氮封是截然不同的。根據(jù)以上特點(diǎn)氮封設(shè)計(jì)從以下幾方面著手。

2.1 氮封系統(tǒng)工藝流程

圖1是裝置內(nèi)儲槽和高位槽氮封系統(tǒng)工藝流程圖。

圖1 裝置內(nèi)儲槽和高位槽氮封系統(tǒng)工藝流程圖

2.2 氮?dú)膺M(jìn)裝置流程設(shè)計(jì)

氮?dú)饪偣苓M(jìn)入裝置—過濾器—止回閥—自力式減壓閥—支管進(jìn)入儲槽—止回閥—裝置內(nèi)儲槽(高位槽)。

2.3 氮封方案

氮?dú)饪偣艿獨(dú)饨?jīng)過減壓閥減壓,氮?dú)鈮毫τ?50～300 kPa減壓至2.0 kPa。減壓后的氮?dú)饨?jīng)過總管,支管進(jìn)入到儲槽內(nèi)。當(dāng)裝置內(nèi)儲槽在進(jìn)料時,壓力高于呼吸閥呼出壓力,呼吸閥閥瓣頂開打開排氣至尾氣總管,當(dāng)儲槽出料時,壓力降低氮?dú)膺M(jìn)入儲槽內(nèi)進(jìn)行氮封,儲槽的氮封壓力和減壓后的氮?dú)饪偣軌毫ο嗟?儲槽內(nèi)的氮封壓力是恒壓不變,這是和儲罐區(qū)的最大區(qū)別。

2.4 設(shè)備選型

2.4.1 減壓閥選型

減壓閥選用自力式的氮封減壓閥,其無需外加能源,能在無電、無氣的場合工作,既方便,又節(jié)約能源,降低成本。氮封閥采用指揮器操作,減壓比可達(dá)100∶1,減壓效果好,控制精度高。

2.4.2 呼吸閥選型

呼吸閥選用帶有阻火功能呼吸閥,此類呼吸閥在事后維護(hù)上更簡單,阻火器的清理保養(yǎng)可以和呼吸閥一起進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),占用空間小。呼吸閥需要雙接管呼吸閥,出口接尾氣總管,進(jìn)氣口為大氣。呼吸閥工作參數(shù):呼出壓力為3 kPa,吸氣壓力-295 kPa,閥瓣密封座選用軟密封,密封性能較好。

2.4.3 過濾器選型

過濾器選用Y型過濾器,過濾目數(shù)為80目數(shù)。

2.4.4 安全閥選型

安全閥選用靜重式安全閥,起跳壓力為6 kPa,回座壓力4 kPa。

2.4.5 止回閥選型

總管止回閥選用旋啟式止回閥或升降式止回閥,水平安裝或豎直安裝。進(jìn)儲槽前支管止回閥因壓差小需要選用旋啟式止回閥,水平安裝。

2.5 氮?dú)饬髁坑?jì)算

根據(jù)《HG/T 20570.16—1995氣封的設(shè)置》要求:儲罐氣封裝置的供氣量大于或等于泵抽出儲罐內(nèi)存儲液體所補(bǔ)充的氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生儲罐內(nèi)氣體冷凝和收縮所需補(bǔ)充的氣量之和。由于裝置區(qū)內(nèi)儲罐體積小,大部分在室內(nèi),進(jìn)出料頻繁,氣相空間小,氮封氣量只考慮物料出料影響因素,不考慮外界氣溫變化影響。

2.5.1 儲槽進(jìn)氮?dú)饬髁康挠?jì)算

1)氮?dú)饬髁靠偣芰髁繛镼im3/h,儲槽氮?dú)饬髁繛镼1m3/h,則Qi=Q1+Q2+Q3+......+Qn。

Q1為儲槽泵最大抽出量或高位槽放料時出料最大流量,m3/h。

3)如果泵出料的儲槽,則氮?dú)饪偭髁繛镼i=1.5QS1+1.5QS2+......1.5QSn,QSn為泵的額定流量。

5)一個裝置大部分氮封儲罐有用泵出料的儲槽也有用位差出料的高位槽,為此計(jì)算時按照以上公式分別相加進(jìn)行計(jì)算氮?dú)饬髁俊?/p>

2.5.2 儲槽的出氣流量計(jì)算

1)儲槽氮?dú)獬鰵饬髁繛镼0m3/h,Q0為儲槽泵最大進(jìn)料量,m3/h。

2)儲槽泵最大進(jìn)料量等于泵額定流量QS1的1.5倍,則儲槽的出氣流量Q0=1.5QS1。

2.6 氮?dú)饪偣茉O(shè)計(jì)

2.7 氮?dú)庵Ч茉O(shè)計(jì)

2.8 儲槽出氣管道的設(shè)計(jì)

2.9 儀表設(shè)計(jì)

1)壓力變送器防爆級別。儀表技術(shù)人員要根據(jù)裝置區(qū)內(nèi)介質(zhì)選擇合適防爆等級壓力變送器,不能選用非防爆等級儀表。

2)壓力變送器信號4～20 mA傳至DCS控制室進(jìn)行監(jiān)控,壓力變送器進(jìn)入控制室設(shè)置報(bào)警:減壓閥閥前壓力設(shè)置低壓力報(bào)警值:低壓報(bào)警:150 kPa,低低壓報(bào)警:100 kPa。減壓閥閥后壓力設(shè)置低壓力報(bào)警值和高壓力報(bào)警值:低壓報(bào)警:1.5 kPa,低低壓報(bào)警:1 kPa,高壓報(bào)警:4 kPa,高高壓報(bào)警:6 kPa。儲槽現(xiàn)場壓力表設(shè)置上下限:低限值:0.5 kPa,高限值:3 kPa。

3)儀表量程。減壓閥閥前壓力表量程:0～600 kPa,減壓閥閥后壓力表量程:-10～10 kPa;儲槽現(xiàn)場壓力表量程:-6～6 kPa。

2.10 配管注意事項(xiàng)

1)主管過濾器和減壓閥不能裝反,否則起不到作用,減壓閥作用是將管道內(nèi)的機(jī)械雜質(zhì)過濾,防止卡住減壓閥,導(dǎo)致減壓閥失效。

2)根據(jù)《GB 50160—2018石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》7.2.7條第1小條規(guī)定,連續(xù)使用的公用工程管道上應(yīng)設(shè)置止回閥,并在根部設(shè)置切斷閥。為此主管支管需要設(shè)置止回閥,主管設(shè)置止回閥的作用是:防止當(dāng)?shù)獾獨(dú)獬霈F(xiàn)故障儲槽內(nèi)壓力高于氮?dú)饪偣軌毫?dǎo)致物料反竄至氮?dú)饪偣?導(dǎo)致公用系統(tǒng)氮?dú)夂锌扇嘉锪稀ＶЧ苤够亻y的作用是:防止儲槽內(nèi)可燃介質(zhì)反竄至其他儲槽,導(dǎo)致裝置內(nèi)各種物料混料,可能導(dǎo)致安全和產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險。

3)氮?dú)庵够亻y需要設(shè)置并采用軟密封的密封面止回閥,軟密封止回閥泄漏量小。

4)儲槽止回閥需要選用水平安裝旋啟式止回閥,止回閥后進(jìn)入儲槽管道帶有坡度安裝,如果豎直安裝在止回閥后面會存在易燃易爆介質(zhì)冷凝液存積,當(dāng)進(jìn)氮?dú)鈺r積存液體會進(jìn)入止回閥前的氮?dú)夤艿?積存液體甚至進(jìn)入總管,如水平帶有5%坡度安裝管道和止回閥,管道內(nèi)積存液體流入儲槽內(nèi)。

2.11 實(shí)例計(jì)算

2.11.1 實(shí)例一

裝置內(nèi)1個5 m3中間儲槽,分別計(jì)算中間儲罐的供氣量、出氣量、進(jìn)氣管徑、出氣管徑,假設(shè)出料泵額定流量8 m3/h,進(jìn)料泵額定流量10 m3/h。

計(jì)算過程如下:

1)Qi=1.5QS1,QS1為出料泵的額定流量,則供氣量為:Qi=1.5×8=12 m3/h。

2)Q0=1.5QS1,QS1為進(jìn)料泵的額定流量,則出氣量為:Q0=1.5×10=15 m3/h。

2.11.2 實(shí)例二

裝置內(nèi)1個2 m3高位儲槽,計(jì)算供氣量、出氣量、進(jìn)氣管徑、出氣管徑,假設(shè)高位槽放置在4 m平臺,進(jìn)料泵流量4 m3/h。

計(jì)算過程如下:

2)Q0=1.5QS1,QS1為進(jìn)料泵的額定流量,則出氣量為:Q0=1.5×4=6 m3/h。

3 罐區(qū)儲罐氮封設(shè)計(jì)

3.1 工藝流程

圖2是儲罐區(qū)臥式儲罐氮封系統(tǒng)工藝流程圖。

圖2 儲罐區(qū)臥式儲罐氮封系統(tǒng)工藝流程圖

3.2 氮?dú)膺M(jìn)裝置流程設(shè)計(jì)

氮?dú)饪偣苓M(jìn)入裝置—過濾器—氮封減壓閥—止回閥—儲罐—氮封泄氮閥—尾氣。

3.3 氮封方案

當(dāng)儲罐內(nèi)的物料往外輸送時,氮?dú)鈮毫τ?50～300 kPa減壓至1 kPa,減壓后的氮?dú)饨?jīng)過止回閥進(jìn)入到儲罐內(nèi)。當(dāng)罐區(qū)儲罐在進(jìn)料時,壓力高于泄氮閥壓力,泄氮閥打開排至尾氣,泄氮閥設(shè)置泄壓壓力2 kPa。

根據(jù)《HG/T 20570.16—1995氣封的設(shè)置》1.0.2.2條規(guī)定:為防止泄壓閥(泄氮閥)或氮?dú)鉁p壓閥失靈而出現(xiàn)儲罐內(nèi)超壓或負(fù)壓情況,可采用氮?dú)庖悍夂偷庋b置相結(jié)合的系統(tǒng)。1) 當(dāng)泄壓閥(泄氮閥)失靈時,液封可起到呼出氣體的作用。即當(dāng)儲罐內(nèi)壓力超過設(shè)定值時,儲罐內(nèi)氣體可通過氮?dú)庖悍庑箟骸?)當(dāng)?shù)獨(dú)鉁p壓閥發(fā)生故障時,如儲罐內(nèi)壓力高于設(shè)定值時,可通過氮?dú)庖悍庑箟?減輕泄壓閥(泄氮閥)負(fù)荷。3)當(dāng)泄壓閥(泄氮閥)和氮封裝置同時故障,而儲罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓時,可通過液封吸入空氣,保護(hù)儲罐不致變形損壞,為此設(shè)置氮?dú)庖悍庀到y(tǒng),同時《SH/T 3007—2007石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.1.5條規(guī)定也有事故泄壓,采用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)的儲罐應(yīng)設(shè)置事故泄壓。

3.4 供氮?dú)饬康挠?jì)算

1)根據(jù)《HG/T 20570.16—1995 氣封的設(shè)置》2.01和《SH/T 3007—2007石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.1.6條規(guī)定,儲罐氣封裝置的供氣量應(yīng)大于或等于由于泵抽出儲罐內(nèi)儲存的液體所需的補(bǔ)充氣量與由于外界氣溫變化而產(chǎn)生的儲罐內(nèi)氣體冷凝和收縮所需補(bǔ)充的氣量之和。1)泵抽出儲罐內(nèi)儲存的液體所需補(bǔ)充的氣量等于泵的最大輸出能力。2)因氣溫變化而引起儲罐內(nèi)的氣體冷凝和收縮需補(bǔ)充的氣量,在美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API標(biāo)準(zhǔn)2000《常壓和低壓儲罐的放空》中規(guī)定為:對容積≥3 180 m3的儲罐,這個氣量與儲罐外殼和罐頂?shù)谋砻娣e有關(guān),每平方米罐外殼和罐頂表面積需補(bǔ)入0.6 m3/h氣封氣。對容積≤3 180 m3的儲罐,每立方米容積需補(bǔ)入0.178 m3/h氣封氣。上述的氣量可以允許罐內(nèi)氣體溫度變化 37.8 ℃/h。

根據(jù)精細(xì)化工企業(yè)儲罐容積一般小于3 180 m3,為此根據(jù)溫度變化影響按照每立方米容積需補(bǔ)入0.178 m3/h氣封氣。

2)定義:儲罐體積為V,儲罐供氮流量Qim3/h,儲罐出料泵最大抽出量Q1m3/h,溫度變化供氮流量Q2m3/h,泵額定流量QS1m3/h。

3)儲罐出料泵最大抽出量等于泵額定流量QS1的1.5倍,Q1=1.5QS1。

4)儲罐溫度變化供氮流量:Q2=0.178V。

5)儲罐氮?dú)夤┑獨(dú)饬髁?Qi=1.5QS1+ 0.178V。

3.5 儲罐出氣量計(jì)算

依據(jù)《SH/T 3007—2007 石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,儲罐出氣量按照儲罐介質(zhì)的閃點(diǎn)來確定,當(dāng)介質(zhì)閃點(diǎn)高于45 ℃,出氣量按照最大進(jìn)液體量的1.07倍,當(dāng)介質(zhì)閃點(diǎn)≤45 ℃,出氣量按照最大進(jìn)液量的2.14倍計(jì)算。

1)儲槽氮?dú)獬鰵饬髁繛镼0m3/h,儲槽泵最大進(jìn)液量為Q0m3/h,泵額定流量為QS1m3/h。

2)儲槽泵最大進(jìn)液量等于泵額定流量QS1的1.5倍。則儲槽的出氣流量Q0=1.5QS1。

3)當(dāng)介質(zhì)閃點(diǎn)高于45 ℃,出氣量按照最大進(jìn)液體量的1.07倍,為此出氣量計(jì)算為:Q0=1.07×1.5QS1=1.6QS1。

4)當(dāng)介質(zhì)閃點(diǎn)低于等于45 ℃,出氣量按照最大進(jìn)液量的2.14倍,為此出氣量計(jì)算為:Q0=2.14×1.5QS1=3.21QS1。

3.6 氮?dú)夤茉O(shè)計(jì)

3.7 儲罐出氣管道設(shè)計(jì)

3.8 儀表設(shè)計(jì)

1)壓力變送器防爆級別。儀表技術(shù)人員要根據(jù)裝置區(qū)內(nèi)介質(zhì)選擇合適防爆等級壓力變送器,不能選用非防爆等級儀表。

2)儲罐內(nèi)氣相空間的壓力變送器信號4～20 mA傳至DCS控制室進(jìn)行監(jiān)控,壓力變送器進(jìn)入控制室設(shè)置報(bào)警,設(shè)置低壓力報(bào)警值和高壓力報(bào)警值:低壓報(bào)警:1 kPa,低低壓報(bào)警:0.5 kPa,高壓報(bào)警:2.5 kPa,高高壓報(bào)警:3 kPa。

3)儀表量程。壓力變送器量程:-5～5 kPa。

3.9 配管注意事項(xiàng)

配管注意事項(xiàng)參照裝置內(nèi)儲罐氮封設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)進(jìn)行施工改造。

3.10 設(shè)備選型

3.10.1 氮封減壓閥選型

減壓閥選用自力式的氮封減壓閥,氮?dú)庑沟y選用自力式的氮?dú)庑沟y。

3.10.2 呼吸閥選型

呼吸閥選用帶有阻火功能呼吸閥,呼吸閥工作參數(shù):呼出壓力為3 kPa,吸氣壓力-295 kPa。

3.10.3 過濾器選型

過濾器選用Y型過濾器,過濾目數(shù)為80目數(shù)。

3.10.4 安全閥選型

安全閥選用靜重式安全閥,起跳壓力為6 kPa,回座壓力4 kPa。

3.10.5 止回閥選型

總管止回閥選用旋啟式止回閥或升降式止回閥,水平安裝或豎直安裝。

3.11 實(shí)例計(jì)算

罐區(qū)內(nèi)1個100 m3儲罐,介質(zhì)甲醇,閃點(diǎn)12 ℃,分別計(jì)算儲罐的供氣量、進(jìn)氣管徑、出氣管徑,假設(shè)出料泵(卸料泵)額定流量50 m3/h。

計(jì)算過程如下:

1)儲罐氮?dú)夤┑獨(dú)饬髁?Qi=1.5QS1+ 0.178V,QS1為出料泵的額定流量,則供氣量為:Qi=1.5×50+0.178×100=92.8 m3/h。

2)甲醇質(zhì)閃點(diǎn)低于45 ℃,QS1為卸車泵的額定流量,為此出氣量計(jì)算為:Q0=2.14×1.5QS1=3.21QS1=3.21×50=160.5 m3/h。

4 氮封氮?dú)鈿庠吹脑O(shè)計(jì)

4.1 氮?dú)鈿庠粗频緩?/h3>

增加氮封并不是單純管道布置上去就能上的,需要配套公用設(shè)施,當(dāng)前有些中小企業(yè)特別是一些物流貿(mào)易企業(yè),未設(shè)置氮?dú)獗Ｗo(hù)主要是企業(yè)沒有氮?dú)鈿庠磁涮?。氮?dú)鈿庠粗频Ｓ腥N途徑:一是通過PSA吸附制氮,PSA制氮機(jī)利用空氣中的氧和氮在碳分子篩表面吸附量的差異及氧和氮在碳分子篩中的擴(kuò)散速率不同,通過可編程序控制器控制氣動閥的啟閉,實(shí)現(xiàn)加壓吸附、減壓脫附的過程,完成氧、氮分離,得到所需純度氮?dú)狻６峭ㄟ^深冷空分制氮,這種方法一般是園區(qū)內(nèi)鋼鐵企業(yè)等附屬制氣企業(yè),或用氮?dú)饬枯^大的企業(yè)采用。三是通過購買液氮?dú)?建立液氮儲罐,液氮進(jìn)行汽化后使用。以上三種氮?dú)鈿庠锤饔袃?yōu)缺點(diǎn),對于精細(xì)化工企業(yè),用氮?dú)饬坎皇翘貏e大,本文建議企業(yè)考慮采用PSA變壓吸附制氮,這種方法制氮?dú)獬杀驹?.2～0.3元/Nm3,成本較低,方法簡便,開機(jī)后幾分鐘產(chǎn)生氮?dú)?能耗低,氮?dú)獬杀具h(yuǎn)低于深冷法空分制氮和液氮。PSA制氮性能可靠,全自動操作,無需要特別訓(xùn)練的操作人員,只需按下啟動開關(guān)就可自動運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到連續(xù)供氣,確保所需氮?dú)饧兌?且儀表均集成到控制箱上方便簡潔。

4.2 氮?dú)鈿庠吹馁|(zhì)量要求

氮?dú)獗Ｗo(hù)易燃易爆介質(zhì),其主要作用是確保儲槽內(nèi)不形成保證性混合物,為此氮?dú)饧兌仁堑獨(dú)鈿庠促|(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50251—2015要求“當(dāng)可燃?xì)怏w爆炸下限大于4%時,分析檢測數(shù)據(jù)小于0.5%為合格;可燃?xì)怏w爆炸下限小于等于4%時,分析檢測數(shù)據(jù)小于0.2%為合格。化工企業(yè)很多易燃易爆介質(zhì)的爆炸下限小于等于4%,為此對于氮封氣源的氮?dú)饧兌却_保大于99.8%。氮?dú)鈿庠磯毫Φ囊?氮封氮?dú)獾臍庠磯毫Υ笥?.3 MPa。

5 氮封氮?dú)鈨藓凸艿涝O(shè)計(jì)

5.1 氮封氮?dú)鈨薏馁|(zhì)

從經(jīng)濟(jì)角度考慮氮?dú)鈨薏馁|(zhì)選取Q245R,管道選用根據(jù)GB 8163—1999要求:氮?dú)夤艿啦馁|(zhì)選取20#碳鋼。

5.2 氮封氮?dú)鈨拊O(shè)計(jì)壓力

氮封氮?dú)鈨迚毫Φ脑O(shè)計(jì)壓力為P=1.5倍的工作壓力。氮?dú)夤艿肋x用B系列1.6 MPa壓力等級。

5.3 氮?dú)鈨薨踩O(shè)置

氮?dú)鈨拊O(shè)置安全閥、壓力表等安全附件,GB 150—201《壓力容器》附錄B規(guī)定要求安全閥起跳壓力為1.05～1.1倍工作壓力,壓力表量程為1.5～3倍的工作壓力。

5.4 氮?dú)夤艿赖獨(dú)饬魉僭O(shè)計(jì)

根據(jù)HG/T 20570.6—1995《管徑選擇》表2.0.1中氮?dú)夤艿赖獨(dú)饬魉龠x用15～25 m/s。

5.5 特種設(shè)備的管理

根據(jù)《特種設(shè)備目錄》-2014版目錄要求,氮?dú)鈨迣儆趬毫θ萜?。氮?dú)夤艿廊绻?50 mm,屬于壓力管道,目前根據(jù)精細(xì)化工企業(yè)用氣的使用量來看,氮?dú)夤艿肋_(dá)不到屬于壓力管道規(guī)定要求。

6 氮封投用前的注意事項(xiàng)

1)投用前管線必須吹掃干凈管線內(nèi)的鐵銹焊渣,氮封閥投入前將前過濾器清理干凈。防止雜質(zhì)進(jìn)入氮封閥,將氮封閥卡死,導(dǎo)致氮封閥失效,發(fā)生設(shè)備超壓等安全事故。

2)投運(yùn)前對選用的氮封閥進(jìn)行性能(通氣流量、設(shè)定壓力、排氣壓力)測試,防止投運(yùn)后通氣量不足,導(dǎo)致儲槽吸癟。

3)氮封系統(tǒng)投運(yùn)前通過氮封閥的旁通閥進(jìn)入氮?dú)鈱Φ鈨捱M(jìn)行置換,置換合格后氮封投入使用。

4)氮封投運(yùn)前需要對操作人員進(jìn)行培訓(xùn),了解氮封系統(tǒng)的作用和操作,做到“四懂三會”。

5)對氮封系統(tǒng)的手動閥門、旁通閥門進(jìn)行上鎖和掛牌管理,未經(jīng)允許不得擅自關(guān)閉氮封系統(tǒng)閥門。

7 氮封系統(tǒng)的維護(hù)與管理

1)氮封系統(tǒng)在運(yùn)行過程中定期巡檢,檢查壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi),氮封系統(tǒng)完整的有效性,明確壓力范圍和報(bào)警值,制定偏離正常參數(shù)的措施。

2)定期對氮封系統(tǒng)的呼吸閥、阻火器、過濾器、泄壓裝置進(jìn)行檢查,保證安全設(shè)施的完好。

3)日常檢查氮封儲槽有無泄漏、變形,對儲罐的密封有效性進(jìn)行檢查,確保儲罐不泄露,對儲罐各個密封點(diǎn)定期檢查。

4)氮封管線止回閥定期檢查,查看止回閥是否可以有效防止倒流。

5)制定停氮應(yīng)急處置預(yù)案,當(dāng)?shù)獨(dú)夤?yīng)系統(tǒng)無法保障氮?dú)庹９?yīng)時,需要及時和裝置部門主管、操作人員進(jìn)行交底,啟動停氮應(yīng)急處置預(yù)案。

8 結(jié)語

氮封系統(tǒng)保護(hù)在國家和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中一直有明確規(guī)定要求,在《GB 50160—2018石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》《GB 50074—2014石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》《GB 51283—2020精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》這些國家標(biāo)準(zhǔn)和《SH/T 3007—2014 石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》《HG/T 20570.16—1995氣封的設(shè)置》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中有明確氮封要求。在石油化工領(lǐng)域氮封系統(tǒng)得到比較成熟應(yīng)用,但在精細(xì)(醫(yī)藥)化工行業(yè)氮封系統(tǒng)的應(yīng)用起步較晚。在過去精細(xì)化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)中均對氮封系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有很好執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),這與規(guī)范定位石油化工領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān),目前精細(xì)原料產(chǎn)品和工藝日趨復(fù)雜、危險,精細(xì)化工更趨于大型化、模塊化,精細(xì)化工企業(yè)的事故發(fā)生帶來的危害損失已經(jīng)嚴(yán)重沖擊人們對幸福的追求,為此氮封系統(tǒng)在精細(xì)化工企業(yè)中的推廣應(yīng)用刻不容緩,為企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。