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石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲罐事故及罐內(nèi)清理難的技術(shù)問題,本實用新型的目的在于提供加氮封儲罐。氮封閥/氮封裝置主要用于保持容量頂部保護氣(一般為氮氣)的壓力恒定,以避免容量內(nèi)物料與空氣直接按觸,防止物料揮發(fā)、被氧化,以及容器的安全。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應用于石油、化工等行業(yè)。合理設(shè)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(shè)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(shè)計,可規(guī)避安全風險、降低事故概率。 一般就是一臺氮封閥,一臺呼吸閥,一臺緊急泄放閥。氮封閥將儲罐壓力維持在微正壓,呼吸閥防止儲罐壓力超過或低于其極限壓力值,緊急泄放閥則是當前兩項處于故障狀態(tài)時的終保護常壓儲罐(設(shè)計壓力是2KPa)罐頂設(shè)置氮封閥。氮封閥采用自力式開關(guān)型調(diào)節(jié)閥,當儲罐壓力低于0.2kpa時開始補氮,當壓力高于0.5kpa時氮封閥關(guān)閉。隨著石油化工企業(yè)對安全和環(huán)保要求的不段升級,越來越多的企業(yè)在進行輕質(zhì)油品儲罐設(shè)計時,選擇內(nèi)浮頂裝置。然而,內(nèi)浮頂儲罐的事故概率遠高于其它類型儲罐的事故?,F(xiàn)有成品油罐的不足在于:一是由于成品油是一種易燃、易爆物品,所以使用不安全;二是由于成品油的體積隨溫度的變化而變化,從而導致成品油罐內(nèi)的壓力發(fā)生變化,使得罐內(nèi)的壓力不易控制,也往往導致不安全事故。氮封是保障輕質(zhì)油儲罐安全運行的措施之一,氮封的作用主要是防止硫鐵化合物自燃、雷擊、靜電或明火等引燃罐頂空間的可燃氣體,同時防止儲存介質(zhì)氧化聚合等。氮封是指在容器內(nèi)充入一定量的干燥氮氣封存起來,以保持容器內(nèi)部干燥、貧氧。氮封是通過的氮封閥來實現(xiàn)的,這種氮封閥安裝在盛有易燃物的罐的頂部,并連接上具有一定壓力的氮氣源?,F(xiàn)有的氮封相連的儲罐內(nèi)壁容易發(fā)生掛油現(xiàn)象,油漬殘留,罐體內(nèi)無法實時清潔,對油的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。因此,如何研發(fā)一種新型加氮封儲罐,解決上述問題,具有重要的現(xiàn)實意義。
工藝單元+A1:J26 | 設(shè)備名稱 | 設(shè)備規(guī)格 | 設(shè)備材質(zhì) | 容積 m3 | 數(shù)量 | 設(shè)計壓力 Mpa | 操作壓力 Mpa | 設(shè)計溫度 ℃ | 操作溫度 ℃ | 物流介質(zhì) | 有無蒸汽口 |
冷鼓系統(tǒng) | 焦油中間槽 | ?2820*10 | Q235-A | 80 | 1 | 常壓 | 常壓 | 185 | 75~80 | 焦油 | 有 |
剩余氨水槽 | ?7712*6 | Q235-A | 260.8 | 3(同規(guī)格事故槽) 1,2號滿罐;3號50% | 常壓 | 常壓 | 100 | 60 | 氨水 | 無 | |
循環(huán)氨水槽 | ?7012*6 | Q235-A | 162 | 3 | 常壓 | 常壓 | 90 | 80~90 | 氨水 | 無 | |
地下放空槽 | ?1816*8 | Q235-A | 15.74 | 1 | 常壓 | 常壓 | 常溫 | 常溫 | 冷凝液 | 有 | |
上段冷凝液槽 | ?2420*10 | Q235-A | 43.3 | 1 | 0.05 | 0.04 | 100 | 40~70 | 焦油、氨水 | 無 | |
上、下段水封槽 | ?812*6 | Q235-A | 1.5 | 12 | 常壓 | 常壓 | 常溫 | 常溫 | 冷凝液 | 有 | |
下段冷凝液槽 | ?2424*12 | Q235-A | 52.37 | 1 | 常壓 | 常壓 | 50 | 40 | 冷凝液 | 無 | |
焦油儲槽 | ?12016*8 | Q235-A | 53.6 | 2 | 常壓 | 常壓 | 100 | 80 | 焦油 | 無 | |
洗脫苯系統(tǒng) | 精重苯槽 | ?2620*10 | Q235-A | 32.05 | 1 | -0.001~0.001 | -0.0002~0.0003 | 200 | 145 | 精重苯 | 有 |
輕苯油水分離器 | ?1612*6 | Q235-A | 10 | 1 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 輕苯,水 | 無 | |
控制分離器 | ?1612*6 | Q235-A | 9 | 1 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 油,水 | 無 | |
輕苯回流槽 | ?812*6 | Q235-A | 2.26 | 1 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 輕苯 | 無 | |
洗油槽 | ?4412*6 | Q235-A | 64 | 2 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 洗油 | 無 | |
輕苯中間槽 | ?4412*6 | Q235-A | 64 | 2 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 輕苯 | 無 | |
殘渣油槽 | ?2620*10 | Q235-A | 32.1 | 1 | 常壓 | 常壓 | 120 | 100 | 殘渣油 | 有 | |
脫苯塔油水分離器 | ?1612*6 | Q235-A | 11 | 1 | 常壓 | 常壓 | 100 | 80 | 輕苯,水 | 無 | |
水地下放空槽 | ?2424*12 | Q235-A | 27.5 | 1 | 常壓 | 常壓 | 50 | 30 | 水 | 無 | |
液封槽(I) | ?612*6 | Q235-A.F | 0.56 | 1 | 常壓 | 常壓 | -20~100 | <100 | 非腐蝕性液體 | 有 | |
液封槽(II) | ?612*6 | Q235-A.F | 0.96 | 1 | 常壓 | 常壓 | -20~100 | <100 | 非腐蝕性液體 | 有 | |
雙室水封槽 | ?562*6 | Q235-A | 0.53 | 1 | 0.055 | 0.035 | 80 | 50 | 煤氣冷凝水 | 有 | |
油庫區(qū) | 焦油儲槽(A/B/C/D) | ?14200*(6,8,12) | Q235-A | 2196 | 4 | 常壓 | 常壓 | 100 | 80 | 焦油 | 有 |
輕苯儲槽 | ?10548*24 | Q235-A | 1081 | 2 | 常壓 | 常壓 | 60 | 25 | 輕苯 | 無 | |
精重苯槽 | ?4412*6 | Q235-A | 63.94 | 2 | 常壓 | 常壓 | 100 | 80 | 精重苯 | 無 | |
洗油儲槽 | ?6012*6 | Q235-A | 158 | 2 | 常壓 | 常壓 | 150 | 80 | 洗油 | 有 |
石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制本實用新型采取的技術(shù)方案為:
加氮封儲罐,包括盛有成品油層的罐體,罐體內(nèi)的成品油層的上部為氮氣層;所述罐體上下兩端的側(cè)壁上分別設(shè)置進油管、出油管,罐體頂端設(shè)置有密封罐,在密封蓋的一側(cè)設(shè)有氮氣源連通管,氮氣源連通管通過氮氣加壓泵和氮氣罐連接;罐體內(nèi)的成品油層和氮氣層交接的位置設(shè)置有懸浮墊,懸浮墊包括浮板和配重塊,配重塊設(shè)置為與罐體內(nèi)壁相且的環(huán)形實心結(jié)構(gòu),浮板沿著配重塊的內(nèi)壁向外壁傾斜向上延伸設(shè)置為內(nèi)腔呈圓臺體結(jié)構(gòu)的環(huán)形板,浮板和配重塊相連接的內(nèi)側(cè)壁向外凸出設(shè)置有環(huán)形圈。
進一步的,所述氮氣源連通管上安裝調(diào)節(jié)閥組和自力式壓力調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)閥組為并聯(lián)排布設(shè)置的兩組調(diào)節(jié)閥。
進一步的,所述浮板的外壁與罐體的內(nèi)壁相切,浮板內(nèi)壁設(shè)置有蜂窩狀隔板。
進一步的,所述環(huán)形圈設(shè)置為內(nèi)部填充空氣的彈性膠圈。
更進一步的,所述環(huán)形圈的截面呈半圓弧形狀,半圓弧形的直徑與配重塊的厚度一致。
進一步的,所述配重塊的底部外側(cè)邊與罐體內(nèi)壁相切處嵌設(shè)有一圈密封條。
石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制本實用新型的有益效果為:
本實用新型中采用了氮封技術(shù),可有效地使罐內(nèi)成品油層的上部空間干燥、貧氧,使氮封壓力自動穩(wěn)定在一定的壓力值范圍內(nèi),防止了硫鐵化合物自燃、雷擊、靜電或明火等原因引燃罐頂空間的可燃氣體,同時防止儲存介質(zhì)氧化聚合等,使成品油的儲存更加安全、可靠,而且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、操作靈活。懸浮墊在罐體內(nèi)的設(shè)置,在油層內(nèi)處于漂浮狀態(tài),避免下沉,同時避免罐體內(nèi)壁殘留余油,起到罐體內(nèi)壁油層刮板的作用,保證了罐體內(nèi)的清潔度。
說明:1、油庫罐區(qū)所有罐全部加氮封+呼吸閥,壓力變送器設(shè)置在罐頂部;
2、冷鼓系統(tǒng),大罐全部加氮封+呼吸閥,壓力變送器設(shè)置在罐頂部,20m3以下的小罐,氮封+切斷+泄氮;
3、粗苯系統(tǒng),苯罐、焦油罐為氮封+呼吸閥壓力變送器設(shè)置在罐頂部,小罐為氮封+切斷閥。
4、每個區(qū)域氮氣主管加減壓閥,規(guī)格0.4~0.6MPa氮氣減壓至3000Pa后進加熱器,每個罐頂設(shè)氮封調(diào)節(jié)閥,閥后壓力0.2~0.5KPa。
5、氮封流程參考如如圖一,呼吸閥出口方案如附圖二,切斷如附圖三。
6、氮封壓力調(diào)節(jié)閥選用氣動,氣源為氮氣,規(guī)格及氣源消耗量廠家提供。
二、石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制氮封閥/氮封裝置的型號編制:
1、供氮裝置(供氮閥)的型號:
字段 | 含義 | 說明 |
1 | 表示公稱通徑,常用范圍為: DN25-100mm | 此三字段為具體公稱通徑,當公稱通徑小于 100 時,前面增加數(shù)字 “0” 以補齊三位數(shù)。 同《 ZZY自力式壓力調(diào)節(jié)閥型號說明 》 |
2 | ||
3 | ||
4 | 表示閥座直徑,常用范圍為: DN3-100mm | |
5 | ||
6 | ||
7 | 表示閥門結(jié)構(gòu) | ZZDG 表示是供氮裝置 |
8 | 表示公稱壓力,單位為 MPa | 常用的壓力為 1.6 、 2.5 、 4.0 ,分別以 16 、 25 、 40 表示, 即我們常說的 16 公斤壓力、 25 公斤壓力、 40 公斤壓力。( * ) |
9 | ||
10 | 表示連接法蘭規(guī)格 | “S” 表示按照制造廠標準提供; “U” 表示按照用戶要求提供 |
11 | 表示壓力調(diào)節(jié)范圍,單位為 KPa | 常說的壓力調(diào)節(jié)閥范圍有: 0.4 ~ 5.5 、 5 ~ 10 、 9 ~ 14 、 13 ~ 19 、 18 ~ 24 、 22 ~ 28 、 27 ~ 33 、 31 ~ 38 、 36 ~ 44 、 42 ~ 51 、 49 ~ 58 、 56 ~ 66 等 |
12 | 表示壓力設(shè)定點 | 該壓力應按儲罐低壓力不變形為底線,平常選擇應略高于低壓力 |
13 | 表示閥體材質(zhì) | “C” 為鑄鋼,常用 ZS230-450 ; “P” 為不銹鋼,常用 ZG1Cr18Ni9T ; “U” 表示按照用戶要求提供 |
備注:*公斤壓力作為壓強是在工程技術(shù)中的說法。其意義是一平方厘米上的壓力為1公斤。
舉例:
型號為:025×015ZZDG-16B16S0.5~5.5-1P表示公稱通徑(DN)為25mm,閥座直徑(dg)為15mm,公稱壓力(PN)為1.6MPa,連接法蘭按制造廠標準,壓力調(diào)節(jié)閥范圍為0.5~5kPa,供氮壓力為1kPa,閥體材質(zhì)為ZG1Cr18Ni9Ti的一臺供氮閥(供氮裝置)。
2、泄氮裝置(泄氮閥)的型號:
字段 | 含義 | 說明 |
1 | 表示公稱通徑,常用范圍為: DN25-100mm | 此三字段為具體公稱通徑,當公稱通徑小于 100 時,前面增加數(shù)字 “0” 以補齊三位數(shù)。 |
2 | ||
3 | ||
4 | 表示閥門結(jié)構(gòu) | ZZDX 表示是泄氮裝置 |
5 | 表示公稱壓力,單位為 MPa | 常用的壓力為 1.0 ,以 10 表示,即我們常說的 10 公斤壓力。( * ) |
6 | ||
7 | 表示連接法蘭規(guī)格 | “S” 表示按照制造廠標準提供; “U” 表示按照用戶要求提供 |
8 | 表示壓力調(diào)節(jié)范圍,單位為 KPa | 常說的壓力調(diào)節(jié)閥范圍有: 0.4 ~ 5.5 、 5 ~ 10 、 9 ~ 14 、 13 ~ 19 、 18 ~ 24 、 22 ~ 28 、 27 ~ 33 、 31 ~ 38 、 36 ~ 44 、 42 ~ 51 、 49 ~ 58 、 56 ~ 66 等 |
9 | 表示壓力設(shè)定點 | 該壓力應按儲罐壓力不變形為底線,平常選擇應略低于壓力 |
10 | 表示閥體材質(zhì) | “C” 為鑄鋼,常用 ZS230-450 ; “P” 為不銹鋼,常用 ZG1Cr18Ni9T ; “U” 表示按照用戶要求提供 |
備注:*公斤壓力作為壓強是在工程技術(shù)中的說法。其意義是一平方厘米上的壓力為1公斤。
舉例:其中,1、氮氣罐;2、調(diào)節(jié)閥;3、進油管;4、罐體;5、氮氣層;6、懸浮墊;7、成品油層;8、出油管;9、浮板;10、配重塊;11、密封條;12、環(huán)形圈。
石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制具體實施方式
下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。罐體內(nèi)的成品油層和氮氣層交接的位置設(shè)置有懸浮墊,懸浮墊包括浮板和配重塊,配重塊設(shè)置為與罐體內(nèi)壁相且的環(huán)形實心結(jié)構(gòu),浮板沿著配重塊的內(nèi)壁向外壁傾斜向上延伸設(shè)置為內(nèi)腔呈圓臺體結(jié)構(gòu)的環(huán)形板,浮板和配重塊相連接的內(nèi)側(cè)壁向外凸出設(shè)置有環(huán)形圈。
配重塊的密度比油的密度大,浮板的密度比油層的密度小,且自身的重量比較輕,配重塊與油相互接觸,下壓的同時通過上端的浮板起到漂浮的效果,懸浮墊介于油層和氮氣層的交界處,使油層穩(wěn)定處于罐體內(nèi),保持了罐體內(nèi)壁的潔凈度。
浮板的外壁與罐體的內(nèi)壁相切,浮板內(nèi)壁設(shè)置有蜂窩狀隔板。在油層內(nèi)處于懸浮的狀態(tài),隔板的增設(shè)使浮板內(nèi)的密度進一步減小,使其穩(wěn)定的漂浮在油層之上。環(huán)形圈設(shè)置為內(nèi)部填充空氣的彈性膠圈。環(huán)形圈通過內(nèi)部填充的空氣,起到了漂浮的作用,避免懸浮墊在配重塊的作用下發(fā)生下沉的現(xiàn)象。環(huán)形圈的截面呈半圓弧形狀,半圓弧形的直徑與配重塊的厚度一致。環(huán)形圈與配重塊的尺寸相互配合。
配重塊的底部外側(cè)邊與罐體內(nèi)壁相切處嵌設(shè)有一圈密封條。密封條主要起到密封的效果,其與罐體的內(nèi)壁相互接觸,使懸浮墊的配重塊在上浮和加壓下沉的過程中,始終與罐體內(nèi)壁處于緊密貼合的效果,提高了密封的效果。
石化儲槽氮封裝置設(shè)計編制具體使用過程為:
與氮氣罐連接的氮氣輸送管上的氮氣調(diào)節(jié)閥的自動開閉壓力設(shè)定為 1KPa-2KPa,從而使氮氣層的氮封壓力在1KPa-2KPa內(nèi),當打開出油管時,罐體內(nèi)的成品油向外流,成品油層的液位下降,致使氮氣層的氮封壓力下降,當下將到小于1KPa時,氮氣調(diào)節(jié)閥的ZZYP-16BII自力式壓力調(diào)節(jié)閥開度增大,向罐體內(nèi)自動補充氮氣,直至使罐內(nèi)氮氣層的氮封壓力不低于1KPa為止;當打開進油管時,成品油輸入罐體內(nèi),成品油罐體內(nèi)的成品油液位上升,使氮氣層的氮封壓力上升,當升至2KPa時,氮氣調(diào)節(jié)閥的ZZYP-16KII微壓調(diào)壓閥自動關(guān)閉,使氮氣層的氮封壓力不高于2KPa。所述的氮氣調(diào)節(jié)閥在氮封壓力范圍內(nèi)根據(jù)需要而調(diào)整,本實用新型中氮封壓力范圍調(diào)整為1KPa-2KPa。在加油和排油的過程中懸浮墊在罐體內(nèi)沿著油層的液位高低進行適當調(diào)整,其通過配重塊對油層有一定的壓力,增大接觸面積,同時通過浮板在油層內(nèi)處于漂浮狀態(tài),避免下沉,同時避免罐體內(nèi)壁殘留余油,起到罐體內(nèi)壁油層刮板的作用,保證了罐體內(nèi)的清潔度。
以上所述并非是對本實用新型的限制,應當指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型實質(zhì)范圍的前提下,還可以做出若干變化、改型、添加或替換,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
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