大型石油儲罐氮封裝置改進方案在儲罐上設置氮封系統(tǒng)，維持罐內氣相空間氧氣濃度不大于5%，消除爆炸條件。儲罐設計，物質不易揮發(fā)但有味道，涉及到氮封和排入焚燒爐，我們的設計（左）和國外同事（右）的設計有所不同。合理設定氮封系統(tǒng)中各閥(氮封閥、泄氮閥、呼吸閥)的壓力,可避免氮封失效。泄氮閥和氮封閥分別起"呼"、"吸"作用,呼吸閥僅起安全保護作用。分別從氮封系統(tǒng)適用工況、設計原則、供氣量計算、注意事項等方面進行了詳細闡述,通過對氮封系統(tǒng)的合理設計,可規(guī)避安全風險、降低事故概率。
不知道以下兩種哪種大家用得比較多，或者還有些別的常用氮封設計。
左：氮氣經調節(jié)閥進入；呼吸閥低壓吸入空氣，高壓排入焚燒爐；另儲罐弱頂連接防火災等超壓（也可弄泄放人孔）。
右：氮氣經調節(jié)閥進入；另設調節(jié)閥排入焚燒爐；呼吸閥低壓吸入空氣，高壓當安全閥用緊急排放到安全位置；儲罐無其它安全措施。

大型石油儲罐氮封裝置改進方案以4臺輕質油內浮頂儲罐組成的罐組為例，設計方案如下：
a）內浮頂儲罐改造
  1）在儲罐罐頂透光孔法蘭蓋處增加開口，用于安裝氧氣濃度檢測器；
  2）封堵儲罐罐壁的通氣口，同時在罐頂增加呼吸閥接口。呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格按照《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》SH/T 3007-2007確定。
 3）在儲罐罐頂增加氮氣接入口；
4）在儲罐罐頂增加氣相聯(lián)通管接口。
（同一種油品的多個儲罐在生產運行過程中，經常是有的儲罐在進行收油作業(yè)，有的儲罐同時在進行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮氣用量，我們建議在同種油品儲罐之間設置氣相聯(lián)通管道，通過這種方法，可以實現(xiàn)多個運行過程中的儲罐進氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮氣用量，同時還可以減少儲罐在收油作業(yè)時的油氣排放。

b）.大型石油儲罐氮封裝置改進方案工藝敘述
1）在儲罐內安裝氧氣檢測器，實時監(jiān)測儲罐內氣相空間氧氣的濃度，同時將高濃度報警與氮氣管道控制閥門連鎖，當氧氣濃度達到高濃度值時報警，連鎖打開氮氣閥門，向儲罐內補充氮氣，直至檢測指標達到設定要求時連鎖關閉氮氣閥門。補充氮氣的流量控制使用限流孔板，流量宜控制在Q=Q1-Q2（Q1—油品出罐流量，Q2—氣相連通罐中與油品出罐同時進行的油品進罐流量），且Q不應小于100m3/h，氮氣管道的管徑為DN50，氮氣的操作壓力為0.5MPa。 氧氣濃度監(jiān)測信號引入控制室，以便實時監(jiān)測。控制室設氧氣濃度超標報警儀。
2）同一種油品的多個儲罐在生產運行過程中，經常是有的儲罐在進行收油作業(yè)，有的儲罐同時在進行發(fā)油作業(yè)。為節(jié)省氮氣用量，我們建議在同種油品儲罐之間設置氣相聯(lián)通管道，通過這種方法，可以實現(xiàn)多個運行過程中的儲罐進氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮氣用量，同時還可以減少儲罐在收油作業(yè)時的油氣排放。聯(lián)通管道的管徑為DN150，氣體的流通能力為500m3/h。 管道及儀表流程圖；氧氣檢測器、切斷閥儀表規(guī)格書。

c.大型石油儲罐氮封裝置改進方案儀表選型說明
  1）氧氣氣體檢測器采用電化學探頭，其具有可靠性高，長期穩(wěn)定性好，檢測精度高及反映時間短等特點。
2）切斷閥采用氣動切斷球閥，其具有泄露等級高，切斷動作快等特點。
3）氮氣補氣總管上配置渦街流量計進行氮氣流量監(jiān)測，渦街流量計具有較好的性能價格比。

d.大型石油儲罐氮封裝置改進方案安裝布置方案
  1）氧氣濃度檢測器通過透光孔安裝在儲罐拱頂與內浮盤之間，為保證既不影響儲罐內浮盤的正常升降，氧氣檢測器的安裝高度宜為儲罐內浮盤可能上升到的高位置之上300mm。
 2）罐頂?shù)獨饨涌诘拈_口方位宜位于罐頂中心部位，氮氣管道在罐內部分采用橡膠軟管。為保證換氣效果良好，氮氣橡膠軟管出口宜接近浮盤。可在氮氣橡膠軟管出口連接一個環(huán)形不銹鋼管，管壁水平方向上開若干個通氣孔，用于向四周噴射氮氣。環(huán)形不銹鋼管應固定安裝在浮盤上。
  3）儲罐之間設置DN150氣相聯(lián)通管道，每個儲罐的氣相聯(lián)通管道均應設置管道阻火器，阻火器應盡量靠近儲罐接口安裝，每個儲罐的氣相聯(lián)通管道均應設置截斷閥。氣相聯(lián)通管道宜在罐頂之間跨接。若罐間距較大，氣相聯(lián)通管道需要設在地面時，應在管道的地點設置排凝管及閥門。
4）在儲罐罐頂中心位置安裝帶阻火器的呼吸閥，呼吸閥的數(shù)量及規(guī)格推薦如下：
大型石油儲罐氮封裝置改進方案呼吸閥選用表
  儲罐容量（m3）   呼吸閥個數(shù)×公稱直徑（mm）
 1000                1×200
2000                  2×150
3000                  2×200
4000               2×200
5000               2×250
10000                 2×300
20000                 3×300
30000                4×300
50000              4×300
e.主要工程概況
  根據上述方案對罐組（4座5000m3內浮頂儲罐）進行改造，需新增如下主材：
 1）管道：～420米，～2.5噸。
 2）閥門：DN50，8個；DN100，1個；DN150，6個。
 3）管道阻火器：DN150，6個。
4）帶阻火器的呼吸閥：DN250，8個。
5）氧氣氣體濃度檢測器：4個。
 6）氣動切斷閥：DN50，4個。
 7）渦街流量計：DN80  1個。

基于安全和環(huán)保的要求,儲存易燃易爆物料的大型儲罐多采用氮氣密封。本文介紹了一種新的氮封設計方法,該方法旨在增加儲罐的安全性和降低氮封系統(tǒng)的復雜性。以1000m3正己烷儲罐為例,將新方法與API 2000-2014中的方法相比較以說明各自的特點,希望為氮封設計提供一種新的思路。