摘要：胸章制作
低压储罐在设计和保护方面于压力储罐不同，低压储罐应针对不同的操作工况设定保护措施。本文详细阐述了低压储罐的氮封保护，呼吸阀以及泄爆装置的设定。提供了在不同等级的保护压力下安全泄放量的计算方法以及各安全设施泄放量的选择。常规的呼吸工况，应保证呼吸阀能够承担所有呼吸工况所引起的容积变化。紧急工况下，着重保护罐体本身结构不受破坏。在考虑和选择超压保护设施时，应将火灾的最大泄放量作为设计的依据。本文的计算为低压储罐各级安全设施的详细设计提供了方法，也为之后类似的低压储罐的安全设计提供了理论依据。 关键词：低压储罐；安全设施；泄放系统
0引言
分合闸电磁铁 低压储罐是石油化工、食品、医药、冶金及市政等行业的常见设备，低压储罐在操作过程中会受到各种因素的影响，例如液位的高低变化、周遭环境的温度压力变化等，都能引起罐内真空或者是超压现象的发生。如果对于储罐的安全设施设计不够合理，则可能导致罐体产
生变形，如瘪罐或者鼓罐，不论哪种程度的变形，都会给安全生产留下不小的隐患。针对常规的呼吸工况，呼吸阀是一个重要的选择，主要用于降低常/低压储罐内挥发性液体的损耗，同时维持罐内气相空间的压力平衡和稳定 [1]。对于火灾工况，采用泄爆人孔对储罐进行超压保护。泄放量的计算是合理地选择储罐安全设施的重要前提[2]。本文将从氮封、三级保护压力设定，以及各种工况下储罐泄放量的计算这三方面阐述低压储罐安全设施的详细设计。
1流程简述
锥顶储罐容积2500m3，Ø18x11m，用于存储上游的产品乙二醇，进料87m3/h，输送泵能力为250m3/h。储罐采用氮封系统，储罐设置呼吸阀、泄氮阀以及泄爆人孔，这些设计分别用于常规操作以及火灾情况下储罐的超压保护。储罐操作温度为常温，当环境温度变化时，会引起罐体呼吸量增大，进而造成氮气耗量增大，为避免此种情况的发生，罐体通常采用岩棉保温，详见图1。
图1 储罐流程简图
带2储罐三级压力设定
储罐的安全设施分为三级：泄氮阀、呼吸阀以及泄爆人孔。本文所述储罐遵循美国石油学会标准API 650的要求。设计压力18/-2Kpag，泄爆人孔的超压要求在10%之内。其他压力等级之间的超压设定详见下图2。
轴承油封图2 储罐三级保护压力设定影像处理
3储罐氮封气量计算
储罐中氮封系统的作用为：第一、保证罐中的微正压，可避免空气或者灰尘进入罐体中，进而减少介质掺杂水分和介质氧化的可能性，最终确保介质的产品质量。同时在应用氮封以后，罐体中的气相空间通常属于介质与氮气的混合物，此举可降低形成爆炸性气体环境的概率。第二、和常压的储罐相比，低压储罐因设计的压力很高，因此储罐操作压力的允许范围相对很宽，这对调节系统的正确选择也提供了便利，同时也可降低气相进出管道上的自力式调节阀的动作频率，进而降低工艺损耗和延长阀门寿命。本文举例所用的氮封用气来源于0.3Mpa(g)氮气管网，经过自力式减压阀将压力减至1kPa(g)用于储罐氮封。
针对不同的储罐泄压装置的设置，储罐氮封用气量可以划分为三个等级：
（1）对于指定的阻火器分类，氮气用量最低；
（2）对于不同类型的阻火器，氮气用量高于单个阻火器的用量；
电源延时器（3）对于不设阻火器的储罐，氮气用量最高。
本文例子中储罐存储物料为丙类物质，泄氮阀前不设置阻火器，氮气用量采用第三等级计算方法，最终计算的氮气用量为592m3/hr。
4储罐各工况泄放量计算
对于本文例子的低压储罐，在正常操作工况下，设置呼吸阀对储罐进行超压保护[6]。紧急工况下，储罐通过泄爆人孔进行泄压。
正常操作工况下，引起储罐超压或者失压的原因为：
（1）储罐向外输出物料时，造成罐内压力降低引起失压，此时需要吸入气体保持储罐内压力平衡。
（2）向储罐内罐装物料时，造成罐内压力升高引起超压， 此时需要排出气体保持罐内压力平衡物料。
（3）由于气候等影响引起罐内物料蒸汽压增大或减小，造成的呼出和吸入（统称热效应）。
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