轻质油储罐中氮封技术的应用研究

摘 要：轻质油储罐实际应用过程中，科学合理地应用氮封技术，可以尽可能降低油品在运输和储存过程中的损耗。本文主要介绍氮封技术的组成以及工作原理，其次对氮封技术在使用过程中存在的问题进行分析，并且提出有针对性的故障解决措施。为该技术的应用效果提供有效保障，尽可能避免出现严重的危害事故。

关键词：轻质油储罐；氮封技术；应用措施

石油资源的整体消耗量越来越大，石油的开采和利用得到了广泛关注和重视，由于石油资源本身就是不可再生能源，所以在使用时，要尽可能与实际情况进行结合，提高石油资源的整体利用率，尽可能避免出现石油资源浪费的现象。油品在实际储存和运输过程中，不可避免会出现一定的损耗现象。根据相关资料数据统计结果可以看出，油品在储存以及运输过程中，其整体损耗占加工总量的0.3%～0.5%左右，其中50%～60%为储罐蒸发损耗。针对油品蒸发损耗问题，要结合实际情况，及时采取有针对性的措施，对其进行妥善处理。同时，还要实现对投入成本的有效控制，氮封技术科学合理的利用，有利于降低油品运输、储存过程中的损耗。

1 氮封系统的组成以及工作原理分析

由于氮气与油气相比，要轻一些，所以氮气可以直接飘浮在油气上面。轻质油储罐氮封系统主要是将氮气补充进入储罐上部气相空间，这样大大减少了储罐内油品蒸发损耗，防止污染环境，更保障了储罐安全。这样一来，在油品进罐的时候，呼出罐外的油气就被氮气所替代。储罐在付出油品的过程中，罐内本身的压力逐渐降低，这时氮气通过氮封阀自动补充到储罐上部气相空间当中。这样不仅能够从根本上减少蒸发损耗，而且还能够尽

可能避免空气与油品之间的接触而出现氧化。基本流程如图1所示。

通过对上图中所示内容进行分析可以看出，罐顶设置压力表PG，主要是指阀后微压表，其设置的目的就是为了能够将罐内压力进行实时显示，其整个量程在0至2kPa。罐顶还设置了一个氮气进口和氮封阀引压口，氮封阀设置了限流孔板旁路，主要目的是备用，即在氮封阀出现故障或者例行检修时，能通过限流孔板旁路补充氮气，来保持罐内微正压。油罐在付油过程中，罐内的压力小于0.8kPa，此时氮封阀就会自动启动，并且逐渐向罐内不断补气。压力一旦达到1.4kPa，氮封阀就会关闭，停止补气。同样，油罐在收油过程中，油罐压力若大于1.5kPa，即通過单呼阀向外排出油气，通过管道（管道上设置阻火器及止回阀）进入油气回收装置进行尾气处理。这样一来不仅有效的隔绝了空气，又能确保储罐不被吸憋和超压。油品储罐氮封系统对氮气纯度要求较高，通常使用的氮气纯度宜高于99.96%，压力宜为0.5～0.6MPa。

总的来说，氮封系统主要包括两个部分，其一是压力表、其二是氮封阀、其三是附属管路系统。该系统的合理运作基本上都是依靠这些零部件相互组合而成。氮封阀属于一种可以实现自我调节的自立式阀。在实际应用过程中，可以直接根据信号阀发出的各种不同类型信号，及时采取有针对性的措施，给出相对应的回应。

2 氮封技术在实际应用过程中存在的问题分析及对应处理措施

虽然氮封技术在实际应用于轻质油储罐时整体应用效果比较良好，但是仍然存在一些的问题，比如氮封系统不能够正常工作、或者氮封阀会呈现出需要频繁补气的状态等。这些问题的存在，对该系统的实际应用效果会造成一定的影响。

2.1氮封阀的工作原理这里不再做累述，氮封阀故障大概有以下几种情况

①氮封阀失效。经检修拆阀，原因是几个组成件内壁沾染油污，阀座处残留焊渣，主阀不能归位。处理措施为擦除污垢，外涂润滑油脂，清除焊渣，即可恢复正常；②导压管阻塞。若导压管管径选取太小，时间一长，导压管很容易发生堵塞，压力信号无法反馈给氮封阀，也会使氮封阀不断补气，处理措施为合理选择导压管管径；③氮封阀内部弹簧压太紧。弹簧伸缩性不够，弹力失效，也会使氮封阀不断补气，处理措施为更换弹簧或者拉长弹簧，来恢复弹力；④密封圈破损。各种原因都可能导致氮封阀频繁补气。氮封阀密封圈反复受到撞击，密封圈容易磨损，密封性能降低，密封作用大打折扣，处理措施为密封圈的更换；⑤若产品本身出现质量问题，也会使氮封阀失效。处理措施为选择有资质的厂家，质量信誉都有保证。

2.2氮封阀出现频繁补气的情况，可以是由多种原因造成的

比如石脑油V62罐，氮封阀出现频繁补气，上罐检查油罐附件，发现罐顶透光孔密封面腐蚀严重，密封性能变差，造成氮气泄漏，故氮封阀频繁打开往罐内补氮气。对透光孔泄漏量测定后发现，其中一个透光孔泄漏量最大为0.18m3/h。经过分析找原因，造成透光孔密封面腐蚀的原因就是装置来的石脑油含有硫化氢。硫化氢遇空气中的水蒸气发生了氧化反应，造成电化学腐蚀。在湿（下转第124页）（上接第121页）度大的南方，更加剧了此种腐蚀。处理措施为委托设计单位更换为抗硫腐蚀材质的透光孔及罐顶透光孔接管法兰。

有时候油罐的泡沫发生器的玻璃球，由于储罐长时间保持微正压，使得玻璃球在压力作用下破碎，也会造成氮气泄漏，氮封阀频繁打开补氮气。对成品油车间油罐泡沫发生器玻璃球检查情况来看，在首次投用氮封装置的时候，就出现了泡沫发生器上玻璃球破损的情况，大概每隔3到6个月检查一次泡沫发生器上的玻璃球，基本都有破损的情况出现。处理措施为定期上罐检查泡沫发生器上的玻璃球，一旦出现裂痕，及时更换。

3 结束语

氮封技术在现阶段轻质油储罐中科学合理的利用，不仅能够实现对油品在储存和运输过程中质量的有效保证，而且还能够实现节能降耗的根本目的，对油罐本身的安全具有非常重要的影响和作用。在现阶段，大多数的轻质油罐都会直接利用该技术，这样不仅能够保证油品蒸发损耗得到有效控制，而且还能够尽可能避免出现一些严重的火灾事故。该技术科学合理的狄用，不仅能够从根本上尽可能减少操作空间当中有毒、有害气体的出现，而且还能够对环境起到良好的保护效果，对其未来的发展具有实质性意义。

参考文献：

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作者简介：

张娅（1984- ），女，工程师，本科，主要从事油气储运工程工作。