李天鵬 ，王創(chuàng)道 ，劉汝鑫 ，王 麗 ，王 寧 ，張少龍 ，李 飛

（1.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300；2.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

提高天然氣處理廠儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)穩(wěn)定性及節(jié)能研究

李天鵬1，王創(chuàng)道2，劉汝鑫1，王 麗1，王 寧1，張少龍1，李 飛1

（1.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300；2.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

氮封系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)天然氣處理廠危險(xiǎn)物料的存放以及整個(gè)天然氣處理工藝流程的實(shí)現(xiàn)具有重要意義，通過分析氮封系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，提出解決方法，提高了氮封系統(tǒng)的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性提高的同時(shí)降低了氮?dú)夂牧?，從氮?dú)猱a(chǎn)生的源頭提出節(jié)能降耗新措施。

氮封；效果；穩(wěn)定性；節(jié)能

為了防止導(dǎo)熱油等物料接觸空氣發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，從而導(dǎo)致性能降低，使用壽命縮短，通常在儲(chǔ)罐的氣相空間充入氮?dú)庖愿艚^空氣。凝析油產(chǎn)品罐、甲醇產(chǎn)品罐等儲(chǔ)罐內(nèi)充入氮?dú)?，不僅可以減少油氣的揮發(fā)，還可以降低可燃混合氣體氧氣含量，提高油品的儲(chǔ)存安全性。

所以，氮封系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)天然氣處理廠危險(xiǎn)物料的安全穩(wěn)定存放以及整個(gè)天然氣處理工藝流程的實(shí)現(xiàn)具有重要意義[1-3]。

1 氮封系統(tǒng)運(yùn)行分析

1.1 氮封系統(tǒng)的組成及工作原理

所有儲(chǔ)罐的氮封系統(tǒng)主要由氮封調(diào)節(jié)閥、帶阻火器呼吸閥、液壓安全閥、壓力檢測(cè)儀表等附件構(gòu)成。主要目的是使氮?dú)鈺r(shí)刻充滿儲(chǔ)罐的氣相空間，并隨著罐內(nèi)物料體積變化而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充氮?dú)夂托箟耗康模ＷC儲(chǔ)罐內(nèi)氮?dú)鈮毫Ρ３衷谝粋€(gè)合理范圍。其組成（見圖1）。

圖1 氮封系統(tǒng)流程示意圖

氮封調(diào)節(jié)閥工作壓力一般設(shè)定為900 Pa，呼吸閥的壓力設(shè)定范圍一般為-490 Pa～1 470 Pa，液壓安全閥的壓力設(shè)定范圍一般為-490 Pa～1 960 Pa。當(dāng)儲(chǔ)罐進(jìn)液時(shí)，液面上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至1 470 Pa時(shí)，呼吸閥打開，向外排出氮?dú)猓暨M(jìn)液速度較快時(shí)，氣體來不及從呼吸閥中排出，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力繼續(xù)升高，當(dāng)升至1 960 Pa時(shí)，儲(chǔ)罐液壓安全閥打開，向外排出氮?dú)?。反之?dāng)儲(chǔ)罐排液時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低，當(dāng)?shù)陀?00 Pa時(shí)，氮封調(diào)節(jié)閥開度增大，向罐內(nèi)充注氮?dú)猓?dāng)罐內(nèi)壓力升高至氮封閥設(shè)定點(diǎn)時(shí)，氮封調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，停止供氮?dú)?。若排液速度較快時(shí)，氮?dú)鈦聿患凹皶r(shí)補(bǔ)充，罐內(nèi)壓力繼續(xù)降低，當(dāng)降至-490 Pa時(shí)，空氣從呼吸閥以及液壓安全閥同時(shí)補(bǔ)入，保障了儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行。

1.2 氮封系統(tǒng)存在的問題

從天然氣處理廠的運(yùn)行情況來看氮封系統(tǒng)運(yùn)行總體平穩(wěn)正常。以蘇里格第六天然氣處理廠為例，2016年以來，儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)氮封壓力基本保持在0.85 kPa～0.9 kPa范圍內(nèi)，有力保障了儲(chǔ)罐安全。

但是在運(yùn)行過程中也存在一些不穩(wěn)定因素導(dǎo)致的氮封壓力波動(dòng)情況，主要有以下情況。

（1）儲(chǔ)存介質(zhì)經(jīng)常流動(dòng)的儲(chǔ)罐，如凝析油產(chǎn)品罐在裝油作業(yè)時(shí)，氮封壓力會(huì)逐漸降低，裝油作業(yè)完成后，氮封壓力又會(huì)逐步升高至設(shè)定壓力。

氮封壓力的波動(dòng)不僅會(huì)影響使用靜壓式液位計(jì)儲(chǔ)罐的罐存，而且會(huì)影響連續(xù)裝油的速度，降低裝卸油作業(yè)的效率。

（2）采出水罐區(qū)除油罐、沉降罐等儲(chǔ)罐在氮封總管壓力穩(wěn)定，且無進(jìn)液、出液等作業(yè)時(shí)，氮封壓力突然降低，有時(shí)甚至壓力降低至零。

從其他公司的相關(guān)惡性事件教訓(xùn)得出，有時(shí)儲(chǔ)罐壓力降低太猛時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)罐被“抽癟”變形，嚴(yán)重威脅儲(chǔ)罐的安全。

2 提高氮封系統(tǒng)穩(wěn)定性方法

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況總結(jié)發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)罐氮封壓力不穩(wěn)定的原因主要來自兩方面：（1）儲(chǔ)罐密封性降低，如液壓安全閥、呼吸閥出現(xiàn)故障，不能按照設(shè)計(jì)要求工作，如儲(chǔ)罐溢流管線、液位計(jì)等附件密封不良等等；（2）供氮?dú)庀到y(tǒng)出現(xiàn)故障，如氮封調(diào)節(jié)閥故障，上游氮?dú)鈮毫Τ龇秶鹊取?/p>

2.1 液壓安全閥存在問題分析

液壓式安全閥是呼吸閥的安全備用設(shè)備，它的吸氣和呼氣的動(dòng)作壓力略高于呼吸閥，在呼吸閥一旦失靈或在冬季其活瓣凍結(jié)時(shí)，液壓安全閥的液封即被破壞從而保護(hù)儲(chǔ)罐免遭破壞。

儲(chǔ)罐液壓安全閥閥內(nèi)密封液體液位過低或過高，導(dǎo)致密封性降低或者失去儲(chǔ)罐壓力到達(dá)設(shè)定點(diǎn)泄放的能力（見圖2）。

2.1.1 液壓安全閥液位的確定 液壓安全閥隔板浸入液封內(nèi)距離閥底高度為h1（m），在壓力下工作時(shí)，液壓安全閥會(huì)產(chǎn)生高度最大為h2（m）的液封，負(fù)壓工作時(shí)，產(chǎn)生高度最高為h3（m）的液封，罐內(nèi)外壓力相等時(shí)密封液高度為 h（m），密封液的密度為 ρ（kg/m3），當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?p0（kPa）。

儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力為-0.49 kPa～2 kPa，液壓安全閥起跳壓力 p1＝1.8 kPa。

密封液裝填量：

密封液填裝高度：

由儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力推算可知，h3（m）＜h2（m），D2、D1、d、h1值可查閱閥門參數(shù)，從而算得密封液裝填高度h。

圖2 氮封系統(tǒng)液壓安全閥不同狀態(tài)下示意圖

2.1.2 液壓安全閥密封液的確定 液壓安全閥作用的實(shí)現(xiàn)主要靠密封液來實(shí)現(xiàn)，液壓安全閥內(nèi)的密封液體應(yīng)滿足以下要求：（1）液體必須是沸點(diǎn)高、不易揮發(fā)的油品；（2）液體在低溫環(huán)境下必須不得出現(xiàn)凍堵情況；（3）液體的流動(dòng)性等參數(shù)受環(huán)境溫度影響較小。

由于蘇里格地區(qū)夏季溫度高，冬季溫度低，且全年大部分時(shí)間晝夜溫差大，選用常用油品的話，流動(dòng)性變化太大，不易保持壓力的恒定。綜合各類因素，最終選用天然氣壓縮機(jī)組專用防凍液作為密封液，既確保冬天不會(huì)凍堵，也避免了流動(dòng)性受溫度影響太大，而且價(jià)錢便宜；缺點(diǎn)是需要經(jīng)常檢查液位并及時(shí)補(bǔ)充，但同時(shí)，頻繁的巡檢能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓安全閥出現(xiàn)的問題。

綜上所述，通過精確的計(jì)算可得出液壓安全閥設(shè)定點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的密封液填裝高度，并通過定期的檢查巡檢，確保蒸發(fā)等消耗量能得到及時(shí)的補(bǔ)充，即可保證液壓安全閥正常運(yùn)行。

2.2 呼吸閥存在問題分析

呼吸閥常見故障有漏氣、卡死、粘結(jié)、梗塞、凍結(jié)5種（見圖3）。

（1）漏氣：漏氣一般是由于銹蝕、堅(jiān)硬物體劃傷閥與閥盤的接觸面、閥盤或閥座變形以及閥盤導(dǎo)桿傾斜等緣故造成的；

（2）卡死：卡死多發(fā)生在由于呼吸閥裝置不正確或儲(chǔ)罐變形招致閥盤導(dǎo)桿傾斜以及閥桿銹蝕的狀況下，閥座在導(dǎo)桿中活動(dòng)時(shí)不能到位，將閥盤卡于導(dǎo)桿中；

（3）粘結(jié)：粘結(jié)是由于有蒸氣、水分與堆積在閥盤、閥座、導(dǎo)桿上的塵土等雜物混合發(fā)作化學(xué)物理變化，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，使閥盤與閥座或?qū)U粘結(jié)一起；

（4）梗塞：梗塞主要是由于機(jī)械呼吸閥長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)作，致使塵土、銹渣等雜物堆在呼吸閥呼吸管內(nèi)，使呼吸閥梗塞；

（5）凍結(jié)：凍結(jié)是由于氣溫變化，空氣中的水分在呼吸閥的閥體、閥盤、閥座和導(dǎo)桿等部位凝結(jié)，進(jìn)而結(jié)冰，使閥難以開啟。

以上這些故障，有的會(huì)導(dǎo)致呼吸閥到達(dá)控制壓力時(shí)不能正常運(yùn)作，形成儲(chǔ)罐超壓，危及儲(chǔ)罐安全；有的則使呼吸閥失去平衡，形成大小呼吸失控，從而增加進(jìn)料的蒸發(fā)損耗，使油料質(zhì)量降落，加重區(qū)域大氣污染，影響操作人員身體健康，增加區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 呼吸閥外形及結(jié)構(gòu)示意圖

從實(shí)際出發(fā)，要盡量避免上述故障，須做好以下三點(diǎn)：

（1）在例行巡檢時(shí)要從外觀和現(xiàn)象上增強(qiáng)觀察和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，如氮封壓力、儲(chǔ)罐罐體和呼吸閥閥體有無異常變化。

（2）儲(chǔ)罐進(jìn)出油作業(yè)時(shí)，檢查呼吸閥運(yùn)轉(zhuǎn)狀況能否正常；阻火板有沒有破損，能否暢通；呼吸閥閥體有無漏氣等。

（3）定期對(duì)呼吸閥進(jìn)行較全面的檢查維保，各儲(chǔ)罐的機(jī)械呼吸閥，一、四季度每月維保兩次（防凍結(jié)），二、三季度每月維保一次。

2.3 氮封系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥故障導(dǎo)致氮封壓力不穩(wěn)定

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)，平衡破壞，使指揮器閥芯打開，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，打開主閥閥芯、向罐內(nèi)充注氮?dú)?；?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯、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。

從實(shí)際生產(chǎn)情況來看，氮封閥主要存在以下問題：（1）導(dǎo)壓管堵塞，氮封閥沒有反饋信號(hào)，造成氮?dú)獠煌５匮a(bǔ)充；（2）彈簧彈力變小，如果主閥、導(dǎo)閥以及兩個(gè)閥芯室無污物，而且導(dǎo)壓管也未堵塞，則有可能是導(dǎo)閥下的預(yù)設(shè)彈簧彈力減小，使氮封閥不停補(bǔ)氣；（3）密封圈損壞，導(dǎo)閥在工作過程中動(dòng)作頻繁，使密封圈經(jīng)常受到閥座的沖擊，導(dǎo)致密封圈磨損或斷裂，起不到密封作用；（4）管線中殘存的污物或者在灰塵較多的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致氮封閥工作不正常，污物黏在導(dǎo)閥、主閥閥芯室內(nèi)，導(dǎo)致其不能正?；刈?/p>

定期對(duì)氮封閥進(jìn)行維保作業(yè)，對(duì)彈簧、密封圈等進(jìn)行定期更換，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后對(duì)閥體內(nèi)部進(jìn)行清理保養(yǎng)，確保閥在運(yùn)行期間不會(huì)由于本身問題出現(xiàn)故障，可有效提高氮封調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.4 儲(chǔ)罐出液速度過快導(dǎo)致的氮封不穩(wěn)定

氮封系統(tǒng)的不穩(wěn)定全部為壓力過低導(dǎo)致的不穩(wěn)定，分析發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐只有在出液作業(yè)對(duì)氮封壓力產(chǎn)生較大的影響。蘇里格地區(qū)天然氣處理廠的各類儲(chǔ)罐的出液作業(yè)主要有：產(chǎn)品凝析油外運(yùn)、回注系統(tǒng)合格氣田采出水回注作業(yè)、外運(yùn)污油、外運(yùn)自產(chǎn)甲醇。根據(jù)第六處理廠實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，自產(chǎn)甲醇和污油外運(yùn)量都很小，所以主要對(duì)凝析油外運(yùn)作業(yè)和回注作業(yè)進(jìn)行分析。

裝油速度受凝析油密度、環(huán)境溫度影響，回注速度主要受回注水指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)以及回注地層情況影響。

以第六處理廠為例，近六個(gè)月凝析油裝油速度以及回注速度（見圖4）。

圖4 儲(chǔ)罐出液作業(yè)時(shí)速度趨勢(shì)圖

從圖4的趨勢(shì)中可以看出，每項(xiàng)作業(yè)的出液速度基本穩(wěn)定。按照趨勢(shì)圖的最高速度得出，全部?jī)?chǔ)罐的出液速度最高為67.85 m3/h，所以，儲(chǔ)罐出液作業(yè)時(shí)，算上儲(chǔ)罐介質(zhì)受溫度的變化，需要氮?dú)獾牧髁孔罡甙凑?0 m3/h計(jì)算。

截止12月1日，2016年第六處理廠全年累計(jì)消耗氮?dú)?17 707.13 m3，平均流量為76.8 m3/h。從以上計(jì)算可以得出，即使全廠儲(chǔ)罐無進(jìn)液作業(yè)，全部為出液作業(yè)時(shí)，所需要的氮?dú)饬髁恳策h(yuǎn)低于目前的供給流量，所以，儲(chǔ)罐進(jìn)出液操作不是引起氮封壓力不穩(wěn)定的主要因素。

2.5 采出水系統(tǒng)儲(chǔ)罐氮封壓力無法保持分析

以第六處理廠為例，采出水處理及回注系統(tǒng)四具儲(chǔ)罐經(jīng)常氮封壓力不穩(wěn)定，且長(zhǎng)時(shí)間氮?dú)鈮毫榱?，存在較大隱患。

表面原因分析為采出水處理及回注區(qū)要進(jìn)行頻繁地進(jìn)出液操作，導(dǎo)致氮?dú)饬髁坎▌?dòng)頻繁，但經(jīng)過2.4的分析可以得出，該因素不是決定性因素。

通過進(jìn)一步的檢查發(fā)現(xiàn)，采出水處理及回注系統(tǒng)儲(chǔ)罐由于其工藝流程要求，全部設(shè)有溢流管線，溢流出的氣田采出水通過水封井至均質(zhì)調(diào)節(jié)池。原理（見圖5）。

圖5 溢流管線導(dǎo)致氮封壓力不穩(wěn)示意圖

當(dāng)均質(zhì)池液位較低時(shí)，水封井水封頭無法將溢流管線封住，導(dǎo)致氮?dú)忭樢缌鞴芫€從水封井逸出，氮封系統(tǒng)壓力無法保持，壓力變?yōu)榱愕目赡苄蕴岣摺?/p>

發(fā)現(xiàn)該問題后，將水封頭規(guī)格改變，提高水封頭的長(zhǎng)度，將水封頭出口降至水封井出水管線以下，從而避免由于均質(zhì)池液位降低導(dǎo)致的無法正常水封情況的出現(xiàn)，成功解決采出水系統(tǒng)氮封長(zhǎng)期不穩(wěn)定的情況。

3 氮封穩(wěn)定性提高后的節(jié)能研究

通過以上的分析和對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施，可有效提高氮封系統(tǒng)的密封性和運(yùn)行穩(wěn)定性，并有效降低全廠氮?dú)獾南牧俊?/p>

以第六處理廠為例，氮封系統(tǒng)密封性不良時(shí)，空氮站氮?dú)鈨?chǔ)罐的出口流量基本在130 m3/h～150 m3/h范圍內(nèi)，并且在此流量下僅僅保證了儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)8具儲(chǔ)罐的氮封壓力達(dá)標(biāo)，采出水處理及回注系統(tǒng)4具儲(chǔ)罐氮封壓力在此期間大部分時(shí)間為0，存在較大的安全隱患。

通過一年多來的觀察和分析，當(dāng)儲(chǔ)罐密封性良好，且儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)8具罐和采出水系統(tǒng)4具罐氮封壓力達(dá)標(biāo)時(shí)，空氮站氮?dú)鈨?chǔ)罐出口流量一直穩(wěn)定在50 m3/h～80 m3/h范圍內(nèi)（由于各類儲(chǔ)罐的進(jìn)出液作業(yè)，氮?dú)饬髁坑行》秶牟▌?dòng)），氮?dú)饬髁拷档瓦_(dá)38.5%至53.3%，節(jié)約氮?dú)饬靠捎^（見表1）。

表1 空壓機(jī)供給及下游氣體消耗對(duì)比情況

低氮?dú)饬髁窟\(yùn)行時(shí)，原設(shè)計(jì)的兩臺(tái)空壓機(jī)，其中一臺(tái)一直處于減荷運(yùn)行。

通過表1分析可以看出，當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁枯^低時(shí)，1臺(tái)空壓機(jī)完全可以滿足全廠輔助氣體的使用。

由于經(jīng)過各項(xiàng)整改措施后，第六處理廠各類儲(chǔ)罐密封性良好，氮?dú)庀牧枯^低。2016年7月29日開始，空氮站的三臺(tái)空壓機(jī)由原先“兩用一備”運(yùn)行模式，改為“一用兩備”運(yùn)行，運(yùn)行過程中空壓機(jī)各項(xiàng)參數(shù)正常，主要參數(shù)趨勢(shì)對(duì)比圖（見圖6）。

圖6 空壓機(jī)運(yùn)行模式變化前后主要參數(shù)對(duì)比圖

從圖6中可以看出，空壓機(jī)電機(jī)軸承溫度基本未變，電機(jī)運(yùn)行良好，壓縮機(jī)排氣溫度略有升高，升高幅度約為5℃，主要因?yàn)榕艢饬吭黾訉?dǎo)致冷卻效果降低，但排氣溫度仍然遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的排氣溫度。

改變供氣端空壓機(jī)運(yùn)行模式后，下游儲(chǔ)罐壓力恒定，且不受裝油、回注等作業(yè)的影響，證明供氣充足，儲(chǔ)罐區(qū)的氧含量變化（見圖7）。

從圖7可以得出，各儲(chǔ)罐氧含量在一臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)（8月1日至8月22日）與兩臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)（10月3日至10月24日）相比變化不大，甚至比兩臺(tái)運(yùn)行時(shí)氧含量有所降低。兩個(gè)對(duì)比月的儲(chǔ)罐氧含量數(shù)值保持在0%～1.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到所含凝析油、甲醇蒸汽爆炸所需要氧含量。

圖7 供氣端運(yùn)行模式改變前后各儲(chǔ)罐氧含量趨勢(shì)圖

氮封系統(tǒng)密封性提高，氮?dú)庥昧繙p小，但儲(chǔ)罐氧含量并未升高，完全滿足生產(chǎn)要求。

從兩臺(tái)空壓機(jī)減少為一臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)行，可節(jié)約一臺(tái)空壓機(jī)的電量，每臺(tái)空壓機(jī)額定功率90 kW，按照80%負(fù)荷計(jì)算，每年可節(jié)約電量：

每度電按照0.63元計(jì)算，每年可節(jié)約電費(fèi)39.74萬元。

所以從設(shè)備本身以及工藝的實(shí)現(xiàn)兩方面均說明，空氮站施行空壓機(jī)“一用兩備”模式，是完全可行的，這種模式一方面每年節(jié)省電費(fèi)39萬余元，另一方面，兩臺(tái)空壓機(jī)備用，可提高空壓機(jī)冗余率，提高儀表風(fēng)、氮?dú)獾墓┙o安全穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

（1）氮封系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定不僅存在儲(chǔ)罐受損失效的風(fēng)險(xiǎn)，而且影響儲(chǔ)罐介質(zhì)容量的準(zhǔn)確計(jì)量，降低作業(yè)效率，對(duì)儲(chǔ)罐安全平穩(wěn)生產(chǎn)造成影響。

（2）儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)的液壓安全閥、呼吸閥、氮封閥以及相關(guān)管線、接頭的完好與否都對(duì)儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵部位的巡檢和保養(yǎng)，出現(xiàn)問題及時(shí)解決，可有效提高氮封系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（3）幾個(gè)儲(chǔ)罐公用一個(gè)氮封調(diào)節(jié)閥，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)行過程中的儲(chǔ)罐進(jìn)氣量和排氣量的部分平衡，不僅可以減少氮?dú)庥昧?，同時(shí)還可以減少儲(chǔ)罐在收油作業(yè)時(shí)的油氣排放，但是總供氣管線調(diào)節(jié)閥故障后，全部?jī)?chǔ)罐的氮封壓力受影響，不同介質(zhì)全部聯(lián)通后，存在介質(zhì)互通的可能性，且凝析油、甲醇等揮發(fā)性物質(zhì)蒸汽進(jìn)入氮?dú)夤芫€中逐漸累積。建議在預(yù)算允許的情況下，一個(gè)儲(chǔ)罐由一個(gè)氮封閥控制，可大幅度提高氮封系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（4）處理廠一般規(guī)定每周對(duì)儲(chǔ)罐氧含量進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量位置及不同人員的手動(dòng)測(cè)量存在誤差，而且頻繁的上罐作業(yè)存在潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，建議在儲(chǔ)罐增加氧含量在線分析儀，對(duì)氧含量進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（5）氮封系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高，氮?dú)夂牧拷档瓦_(dá)38.5%至53.3%，同時(shí)可改變空氮站空壓機(jī)運(yùn)行模式，由原先“兩用一備”運(yùn)行模式，改為“一用兩備”運(yùn)行，既提高空壓機(jī)冗余率，提高儀表風(fēng)、氮?dú)獾墓┙o安全穩(wěn)定性，而且每年可節(jié)省電費(fèi)約39萬余元。

［1］梁曉峰.化工企業(yè)原料儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用［J］.寧波化工，2013，（1）：27-29.

［2］葛濤，陳平，等.榆林天然氣處理廠儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)改造［J］.石油化工應(yīng)用，2014，33（10）：118-120.

［3］SH/T3007-2007.石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.2007.

Study on stability and energy saving of nitrogen seal system in storage tank of natural gas processing plant

LI Tianpeng1，WANG Chuangdao2，LIU Ruxin1，WANG Li1，WANG Ning1，ZHANG Shaolong1，LI Fei1
（1.Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Wushenqi Neimenggu 017300，China；2.Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi 719000，China）

The stable operation of nitrogen sealing system is of great significance to the storage of hazardous materials in natural gas processing plants and the realization of the whole process of natural gas treatment.The solution to the problems existing in the operation of nitrogen sealing system is put forward by analysis.The nitrogen consumption is reduced with the increase of stability.New measures for energy saving and consumption reduction are put forward from the source of nitrogen production.

nitrogen sealing system；effect；stability；energy-saving technology

TE972

A

1673-5285（2017）12-0035-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.009

2017－11-23