大型甲醇儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案氮封系統(tǒng)是將氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體充入液體容器頂部的保持壓力恒定的保護(hù)系統(tǒng),隔絕儲(chǔ)罐內(nèi)的介質(zhì)與外界空氣接觸,防止所儲(chǔ)存的物料揮發(fā)、被氧化或者吸水變性等,同時(shí)也起到保護(hù)容器安全的作用。其主要應(yīng)用于化工、環(huán)保、石油、水處理、醫(yī)藥等行業(yè),需要采用常壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的原料種類(lèi)繁多,如通常工藝生產(chǎn)需要存放的各種油品、石化原料、化工產(chǎn)品等。目前,針對(duì)大型甲B、乙A類(lèi)液體的儲(chǔ)罐,為避免物料揮發(fā)可能產(chǎn)生的易燃爆炸危險(xiǎn)性氣體在儲(chǔ)罐頂部聚集,或者為避免這些物料與空氣中的氧氣接觸而發(fā)生氧化變性,常采用氮?dú)庠趦?chǔ)罐頂部充滿(mǎn)整個(gè)空間,使物料與外界隔絕以起到保護(hù)作用。  氮封裝置是我廠自主研發(fā)的一套微壓力控制系統(tǒng)，主要用于保持容器頂部保護(hù)氣（一般為氮?dú)猓┑膲毫愣?，以避免容器?nèi)物料與空氣直接接觸，防止物料揮發(fā)、被氧化，以及容器的安全。特別適用于各類(lèi)大型的氣封保護(hù)系統(tǒng)。
氮封閥的作用就是要當(dāng)儲(chǔ)罐液面下降壓力降低時(shí).向罐內(nèi)補(bǔ)充氮?dú)?當(dāng)儲(chǔ)罐液面上升壓力增加時(shí).停止補(bǔ)充氮?dú)?同時(shí)被壓縮的氮?dú)鈴暮粑y適量排出.從而始終保持罐內(nèi)的氮?dú)鈮毫ξ⒘空龎?壓力一般在~Pa之間).只有這樣才能做到既隔絕空氣.又保證儲(chǔ)罐不變形.

     大型甲醇防腐儲(chǔ)罐儲(chǔ)存介質(zhì)為100%純度的CH3OH，常溫下密度為0.792g/cm3，無(wú)色、透明、高度揮發(fā)、易燃液體，略有酒精氣味，沸點(diǎn)64.5℃，閃點(diǎn)12.22℃，甲醇的粘度0.65mm2/s(20℃)，并隨溫度升高而降低，有較強(qiáng)的流動(dòng)性。能與水、乙醇和許多其他有機(jī)溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易著火，遇明火會(huì)爆炸，為甲B類(lèi)的火災(zāi)危險(xiǎn)性的可燃液體，非沸溢性液體。

　　大型甲醇防腐儲(chǔ)罐安全措施設(shè)計(jì)
　　1、甲醇內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐設(shè)夏季水噴淋系統(tǒng)，配氮封設(shè)施，比采用拱頂罐減少物料損失約95%，中國(guó)石化總公司將內(nèi)浮頂罐列為環(huán)保、清潔生產(chǎn)設(shè)備。另外，由于噴淋水屬間接冷卻水，受污染少，可循環(huán)使用，不會(huì)帶來(lái)新的環(huán)境問(wèn)題。
　　2、甲醇儲(chǔ)罐連接管線(xiàn)發(fā)生泄露后果預(yù)測(cè)：在不利氣象條件下甲醇濃度達(dá)到低致死濃度86000mg/m3和短時(shí)間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是23m和2.2km，在典型條件下達(dá)到低致死濃度86000mg/m3和短時(shí)間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是20m和1.8km甲醇泄露后的影響區(qū)域比較大，需要采取有效的控制和管理措施避免甲醇的泄露。另外還需要制定合理的應(yīng)急預(yù)案來(lái)確保一旦甲醇泄露后的應(yīng)對(duì)措施。正常工況，少量的甲醇蒸汽排入全廠火炬系統(tǒng)燒掉。

　　3、用內(nèi)浮頂加氮封比較好，安全且環(huán)保，需要注意的是氮封壓力的控制要可靠，必要時(shí)罐頂可設(shè)壓控的通大氣的快開(kāi)閥，以保證罐內(nèi)氮?dú)鈮毫Τ邥r(shí)的壓力卸放，以策設(shè)備安全。退而求其次，也可以采用拱頂加氮封的形式。
　　4、如果大型甲醇防腐儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的僅是可燃液體的話(huà)，按道理來(lái)講，選用浮頂罐本身就是為減少儲(chǔ)罐火災(zāi)幾率和火災(zāi)危險(xiǎn)程度而考慮的，因?yàn)橐坏┢鸹?，也只在浮頂與罐壁間的密封裝置處燃燒，火勢(shì)不大，易于撲滅，且大大減低油氣損耗和對(duì)大氣的污染。但甲醇是劇毒、高易燃性(閃點(diǎn)低，只有12.22°C)、極易揮發(fā)、易爆的危險(xiǎn)品，所以才考慮加氮封，但費(fèi)用較高，另外，甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，溫度愈高，揮發(fā)性愈強(qiáng)，故設(shè)一個(gè)夏季水噴淋冷卻設(shè)施，以減少物料損失，并保證安全。在易泄漏的部位設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器,以隨時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏情況。另外，為了防雷防靜電，采取甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲(chǔ)罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處采用金屬導(dǎo)體跨接，并進(jìn)行靜電接地處理，還有控制物料流速、控制進(jìn)料方式、防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料等。 當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時(shí).主閥的活塞是在一個(gè)密封室內(nèi).當(dāng)儲(chǔ)罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時(shí).膜片就被向上頂起.氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動(dòng).把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上.關(guān)閉了控制氣的進(jìn)口.同時(shí)特殊閥芯室的壓力增加并接近氮?dú)饪偣艿膲毫?此壓力通過(guò)內(nèi)部通道.從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室.主閥的活塞就處于氮?dú)饪偣軌毫Φ淖饔?由于主閥閥芯上.下所受氣體壓力平衡.所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門(mén)緊密關(guān)死.

大型甲醇儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案
    氮封閥打開(kāi)時(shí).當(dāng)儲(chǔ)罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時(shí).膜片因?yàn)楦袘?yīng)壓力下降而向下移動(dòng).推動(dòng)氣導(dǎo)閥打開(kāi).氮?dú)饨?jīng)過(guò)孔板.氣導(dǎo)閥的出口進(jìn)入儲(chǔ)罐.使儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力增加.同時(shí)氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降.氮?dú)馔ㄟ^(guò)內(nèi)部通道從特殊閥芯室進(jìn)入主閥閥芯室.由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積.并有彈簧的彈力和主閥的重量.所以當(dāng)儲(chǔ)罐壓力稍微低于設(shè)定點(diǎn)時(shí).特殊閥芯室和主閥閥芯室的壓力降低很小.主閥仍然保持關(guān)閉.氮?dú)庵粡臍鈱?dǎo)閥進(jìn)入儲(chǔ).
甲醇腐蝕與甲醇純度和溫度有關(guān)，根據(jù)GB338-1992工業(yè)精甲醇一級(jí)品的規(guī)定，其雜質(zhì)總量不超過(guò)0.15%，如果是精醇，在100℃以下可以使用碳鋼設(shè)備;如果是粗醇，主要雜質(zhì)是水，其它雜質(zhì)為二甲醚、低級(jí)醇、酯、酮、烷烴、甲酸、甲酸甲酯和醛等，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的粗甲醇中醇含量為78%-96%，水分含量相差近20%，溫度越高對(duì)設(shè)備腐蝕越嚴(yán)重
甲醇的吸水性使之在貯存過(guò)程中含有少量水分，同時(shí)受到空氣的氧化或細(xì)菌發(fā)酵也會(huì)產(chǎn)生少量的有機(jī)酸，也會(huì)使甲醇在貯存過(guò)程中腐蝕性會(huì)逐漸增大，影響甲醇的顏色及品質(zhì)等。無(wú)水的甲醇在周?chē)h(huán)境溫度下對(duì)大多數(shù)金屬都無(wú)腐蝕作用，但鉛、鎳、銅鎳合金、鑄鐵和高硅鑄鐵除外。銅(或銅合金)、鋅(包括鍍鋅鋼)或鋁的外層都不適合用來(lái)貯藏。這些材料可能會(huì)被甲醇慢慢地腐蝕。
目前部分工廠已建甲醇儲(chǔ)罐型式內(nèi)浮頂+氮封，不知道這樣做的目的是什么？

1、考慮安全性-甲醇毒性
     認(rèn)為揮發(fā)出的蒸汽污染操作環(huán)境？浮頂?shù)拿芊庑Ч麘?yīng)該有保障性，只是在使用時(shí)間長(zhǎng)之后，可能密封效果減弱，這時(shí)候維修一下就可以了啊。

2、考慮安全性-火災(zāi)爆炸
     認(rèn)為揮發(fā)的甲醇蒸汽在浮盤(pán)至拱頂空間內(nèi)累積，形成爆炸性混合物，有可能引發(fā)火災(zāi)？不知道這個(gè)可能性有多大？
     在浮盤(pán)經(jīng)常上下活動(dòng)的時(shí)候這個(gè)可能性應(yīng)該比較小，但是如果浮盤(pán)經(jīng)常處于近似靜止的情況呢？

3、考慮經(jīng)濟(jì)性
     應(yīng)該沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性可言。
  當(dāng)儲(chǔ)罐出液閥開(kāi)啟.用戶(hù)放料時(shí).液面下降.氣相部分容積增大.罐內(nèi)壓力降低.供氮裝置開(kāi)啟.向儲(chǔ)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(dòng)關(guān)閉.

大型甲醇儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案甲醇儲(chǔ)罐壓力氮封閥特點(diǎn):
氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便.可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行.在設(shè)定壓力范圍內(nèi).如從mm H
需調(diào)整到mm H .可通過(guò)調(diào)節(jié)供氮閥頂部的調(diào)節(jié)螺絲.改變彈簧的力.即可達(dá)到需要新設(shè)定的工藝值.泄氮閥的調(diào)整也是同理.
呼吸閥設(shè)定值調(diào)整:在上述設(shè)定值調(diào)整好后.為避免呼吸閥啟閉頻繁.呼吸閥的設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定置.
◇ 無(wú)需外加能源.能在無(wú)電.無(wú)氣的場(chǎng)合工作.既方便.又節(jié)約能源.降低成本;
◇ 氮封裝置供氮.泄氮壓力設(shè)定方便.可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
◇ 壓力檢測(cè)膜片有效面積大.設(shè)定彈簧剛度小.動(dòng)作靈敏.裝置工作平穩(wěn);
◇ 采用無(wú)填料設(shè)計(jì).閥桿所受摩擦力小.反應(yīng)迅速.控制精度高;
◇ 供氮裝置采用指揮器操作.減壓比可達(dá):,減壓效果好.控制精度高;
◇ 為確保儲(chǔ)罐的安全.需在罐頂設(shè)置呼吸閥;
◇ 呼吸閥僅起安全作用.避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷.

大型甲醇儲(chǔ)罐氮封裝置設(shè)計(jì)方案供氮裝置工作原理:
     供氮裝置結(jié)構(gòu)如下圖所示.將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測(cè)機(jī)構(gòu)().介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與彈簧.預(yù)緊力相平衡.當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí).平衡被破壞.使指揮器閥芯打開(kāi).從而使閥前氣體經(jīng)減壓閥.節(jié)流閥.進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上.下膜室.打主開(kāi)閥閥芯.向罐內(nèi)充注氮?dú)?當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí).由于預(yù)設(shè)彈簧力.關(guān)閉指揮器閥芯又由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用.關(guān)閉主閥.停止供氮.

通過(guò)對(duì)甲醇罐區(qū)工藝裝置及運(yùn)行過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)分析，得出目前甲醇儲(chǔ)罐氣相空間存在爆炸性混合氣體原因，從而可知甲醇罐區(qū)存在重大安全隱患，必須立即整改，進(jìn)而通過(guò)增加氮封裝置，并對(duì)氮封裝置結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)分析出該裝置安全*特性以及氮封裝置投運(yùn)后對(duì)提高甲醇罐區(qū)安全運(yùn)行并有效降低事故風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提供有力保障。介紹了化工標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)石油協(xié)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于常壓儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)氮?dú)庀牧坑?jì)算原理、系統(tǒng)連鎖控制要求以及儲(chǔ)罐安全附件設(shè)置要求進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)兩者的異同點(diǎn)。結(jié)合內(nèi)蒙古某地甲醇儲(chǔ)罐工程實(shí)例,通過(guò)兩種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氮封系統(tǒng)的供氣量進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析討論,指出了適用于國(guó)內(nèi)的較為準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方法,為其他工程類(lèi)似的設(shè)計(jì)提供理論計(jì)算依據(jù)。