AQ 3063-2025實(shí)施后，常壓儲(chǔ)罐氮封規(guī)則大改！新標(biāo)之下，哪些儲(chǔ)罐須***改造？在役儲(chǔ)罐如何應(yīng)對(duì)？超標(biāo)后又該如何處置？

關(guān)于常壓儲(chǔ)罐設(shè)置氮封的要求，在標(biāo)準(zhǔn)AQ 3063沒(méi)有發(fā)布之前，都是針對(duì)一些特殊儲(chǔ)存條件而專(zhuān)項(xiàng)規(guī)定的，各個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)定并不雷同。

1、常壓儲(chǔ)罐設(shè)置氮封要求的規(guī)范有哪些？

• GB 50160-2018 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》

• GB 50074-2014 《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》

• GB 51283-2020《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》

• SH T 3007-2014《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》

對(duì)比以上各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容，可知基本上都是對(duì)采取了特殊儲(chǔ)存條件（如低溫、壓力罐、臥罐、固定頂、易熔材料浮盤(pán)、有毒類(lèi)等）的儲(chǔ)罐才要求設(shè)置氮封的，對(duì)于一個(gè)常溫常壓的立式內(nèi)浮頂非毒性介質(zhì)儲(chǔ)罐而言，且同時(shí)配置了非易熔材料浮盤(pán)的話(huà)，那就不需要設(shè)置氮封。

但是隨著AQ 3063-2025《化工企業(yè)可燃液體常壓儲(chǔ)罐區(qū)安全管理規(guī)范》正式發(fā)布實(shí)施，其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容對(duì)氮封的規(guī)定，直接全覆蓋了，后續(xù)“新建單罐容積大于或等于1000m3的甲B、乙類(lèi)可燃液體內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐和固定頂儲(chǔ)罐以及操作溫度大于或等于120℃的丙類(lèi)可燃液體儲(chǔ)罐都應(yīng)設(shè)氮封系統(tǒng)?！庇捎跇?biāo)準(zhǔn)已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了新建儲(chǔ)罐的氮封需要按照AQ 3063執(zhí)行，故對(duì)于一些在役儲(chǔ)罐而言，并沒(méi)有強(qiáng)制要求整改，但是AQ 3063還是對(duì)在役未氮封的儲(chǔ)罐做了以下要求：“6.1.5 在役單罐容積大于或等于1000m3的甲B、乙類(lèi)可燃液體內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐和固定頂儲(chǔ)罐以及操作溫度大于或等于120℃的丙類(lèi)可燃液體儲(chǔ)罐未設(shè)置氮封系統(tǒng)時(shí)，每月至少應(yīng)檢測(cè)1次儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間可燃?xì)怏w濃度，檢測(cè)值大于爆炸下限 50%時(shí)，應(yīng)及時(shí)安排停運(yùn)，進(jìn)行處置?！?/p>

也就是說(shuō)，對(duì)于在役儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)，只需要每月對(duì)罐內(nèi)氣相進(jìn)行一次可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)，只要不超過(guò)爆炸下限的50%，就維持現(xiàn)狀即可。一旦超過(guò)爆炸下限的50%，需要處置了。但是怎么處置呢？標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有說(shuō)。

2、可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)有哪些原因？

通常造成可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)的原因，不外乎以下幾種：

目前在役的常壓儲(chǔ)罐中，仍然有相當(dāng)一部分儲(chǔ)罐使用的還是浮筒式浮盤(pán)，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，整個(gè)浮盤(pán)和液面存在一定的氣相空間，這個(gè)氣相空間會(huì)使液體持續(xù)不斷地?fù)]發(fā)，并越積越多，通過(guò)浮盤(pán)蒙皮和連接件之間的縫隙持續(xù)逸出到儲(chǔ)罐的氣相空間內(nèi)，長(zhǎng)此以往，造成儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間可燃?xì)怏w濃度越來(lái)越高，尤其是夏季高溫天氣的影響下，這種揮發(fā)速率更快。

針對(duì)此原因，建議從根本上來(lái)解決問(wèn)題，那就是更換浮盤(pán)，直接換成全接液浮盤(pán)，其優(yōu)勢(shì)是浮盤(pán)是平鋪在液面上方，中間不存在氣相空間，大大降低了液體的揮發(fā)。

無(wú)論是采用全接液的浮盤(pán)，還是采用浮筒式浮盤(pán)，只要浮盤(pán)和罐壁連接處的密封性能不好，也會(huì)造成大量的油氣揮發(fā)并從密封處泄漏出來(lái)，尤其是對(duì)于非浸液式密封，更是如此。所謂的非浸液式密封，就是密封元件沒(méi)有浸沒(méi)到液面以下，而是和液面留有一定的氣相空間，如下圖所示：

那么密封性能差又該怎么辦呢？還是建議更換密封性能更好的浮盤(pán)密封，哪些密封性能好呢？在SY/T 0511-2024《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐附件》標(biāo)準(zhǔn)中，給出了密封選型要求：

對(duì)于一些介質(zhì)閃點(diǎn)低的儲(chǔ)罐，如果作業(yè)過(guò)程中沒(méi)有控制好溫度，也會(huì)造成儲(chǔ)罐氣相介質(zhì)濃度增大，比如帶蒸汽加熱盤(pán)管的介質(zhì)，如果溫控失效，會(huì)造成大量介質(zhì)揮發(fā)。或者上游的裝置出口溫度較高，沒(méi)有降溫措施的話(huà)，也會(huì)造成罐內(nèi)介質(zhì)溫度偏高。

還有一些儲(chǔ)罐在正常使用過(guò)程中頻繁地浮盤(pán)落底，然后再進(jìn)料，如此反復(fù)，會(huì)造成大量的油氣從浮盤(pán)破真空閥處泄漏到浮盤(pán)上方的氣相空間。對(duì)于此操作過(guò)程中導(dǎo)致的油氣濃度上升，只能?chē)?yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，盡量避免浮盤(pán)頻繁落底，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)罐介質(zhì)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

如果上述三種因素都已經(jīng)避免了，還是會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)罐氣相油氣濃度超標(biāo)的話(huà)，只能增加氮封了。只有這樣才能確保儲(chǔ)罐氣相的可燃?xì)怏w濃度低于爆炸下限的50%范圍內(nèi)。至于氮封所用氮?dú)獗旧淼臐舛葐?wèn)題，大可不必糾結(jié)這個(gè)，無(wú)論是外購(gòu)的氮?dú)?，還是企業(yè)自身制氮裝置生產(chǎn)的氮?dú)?，其純度基本上都大?9.00%，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐油氣空間的惰化來(lái)說(shuō)，已經(jīng)足夠了。

上述內(nèi)容都是涉及的都是新舊標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于氮封設(shè)置的要求變化，其目的只有一個(gè)，就是保持儲(chǔ)罐內(nèi)氣相空間時(shí)刻處于惰性狀態(tài)，也就是時(shí)刻處于非爆炸危險(xiǎn)狀態(tài)。

3、怎么驗(yàn)證氮封的效果？

這就要講到氣相空間氧含量的指標(biāo)控制要求。

我們知道油氣爆炸須***有氧氣（空氣）的參與才可能發(fā)生，且氧氣占整個(gè)混合氣體的含量須***達(dá)到一定百分比才能發(fā)生爆炸，但是當(dāng)加了氮封之后，也就是原來(lái)只有可燃?xì)怏w和空氣的二元混合物，當(dāng)加入氮?dú)?，變成三元混合物之后，其氧含量占比將被稀釋?zhuān)?dāng)稀釋到多少程度就不可能再爆炸呢？對(duì)此，國(guó)外出版的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍《International Safety Guide forOil Tankers and Terminals》(ISGOTT)曾有過(guò)詳細(xì)的研究，并專(zhuān)門(mén)繪制了可燃油氣和空氣混合物在氮?dú)舛杌蟮谋O限曲線(xiàn)圖，如下圖：

圖中AB線(xiàn)表示的是純空氣和油氣的二元混合物下，該油氣的爆炸下限和爆炸上限分別為點(diǎn)C和點(diǎn)D，CD線(xiàn)段范圍內(nèi)統(tǒng)稱(chēng)為爆炸極限。當(dāng)通入氮?dú)膺M(jìn)行惰化后，隨著氮?dú)饬康脑黾樱珹B線(xiàn)開(kāi)始繞A點(diǎn)做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，爆炸下限增大，爆炸上限減小，也就是說(shuō)D點(diǎn)和C點(diǎn)逐漸靠攏，當(dāng)D點(diǎn)和C點(diǎn)重合時(shí)，也就是圖中的E點(diǎn)時(shí)，此時(shí)該三元混合物******脫離圖中橙色的爆炸面域，也就是說(shuō)，此時(shí)整個(gè)混合物將不會(huì)再發(fā)生爆炸燃燒的可能。此時(shí)的E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)a,就是我們所稱(chēng)的極限氧濃度。氮?dú)舛杌哪繕?biāo)就是將混合氣體中氧含量的值控制在a點(diǎn)以下，只要氧含量在a點(diǎn)左側(cè)，無(wú)論任何濃度的可燃?xì)怏w都不可能爆炸。

那么，怎么確定某一種可燃?xì)怏w的a點(diǎn)呢，在GB/T 37241-2018《惰化防爆指南》附錄A：常見(jiàn)可燃?xì)怏w、粉塵的極限氧濃度值，表中給出了化工企業(yè)常見(jiàn)的各種可燃?xì)怏w在氮?dú)舛杌諊碌臉O限氧濃度值。理論上講，只要儲(chǔ)罐內(nèi)氮封后的氣體混合物，其氧濃度低于該值，即達(dá)到了完全惰化的狀態(tài)。

在A(yíng)Q 3063-2025《化工企業(yè)可燃液體常壓儲(chǔ)罐區(qū)安全管理規(guī)范》第4.8條：設(shè)置氮封系統(tǒng)的儲(chǔ)罐氣相空間氧含量應(yīng)符合GB/T 37241的相關(guān)要求。雖然AQ 3063中明確了儲(chǔ)罐氣相空間的惰化控制應(yīng)依據(jù)GB/T 37241的規(guī)定，但是依然說(shuō)的不夠具體，即惰化控制指標(biāo)到底是按照極限氧濃度值的100%控制還是50%控制呢？而在2024年修訂的《GB 17681-2024 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)控技術(shù)規(guī)范》第6章節(jié)中，規(guī)定的較為具體：“6.3.2.3 設(shè)有氮?dú)饷芊獗Ｗo(hù)系統(tǒng)的甲B、乙A類(lèi)易燃液體儲(chǔ)罐,應(yīng)控制氧氣濃度不大于極限氧濃度的50%。”

GB 17681是關(guān)于重大危險(xiǎn)源方面的強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)，也就是說(shuō)，如果構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的罐區(qū)，其氮封儲(chǔ)罐的氣相空間中，須***要控制氧濃度值不超過(guò)GB/T37241附錄A中所規(guī)定的極限氧濃度值的50%。

4、控制儲(chǔ)罐氣相空間的氧濃度

落實(shí)到工程實(shí)踐中，該怎么做呢？

有兩種建議供參考：

第一，在儲(chǔ)罐頂部安裝固定式氧含量分析儀表，并遠(yuǎn)傳至控制室。關(guān)于固定式氧含量?jī)x表的安裝位置，建議設(shè)置在罐頂中央?yún)^(qū)域較為合理，因?yàn)閮?chǔ)罐罐頂板是呈拱形的，油氣比重比氮?dú)廨p，所以帶氮封的儲(chǔ)罐 ，其揮發(fā)出來(lái)的油氣會(huì)向上飄散到拱頂區(qū)域附近并積聚，所以氧含量?jī)x表安裝在拱頂?shù)闹醒雲(yún)^(qū)域可以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和代表性。

第二，就是人工采用儀器定期對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)，人工測(cè)量看似簡(jiǎn)單方便，但是如果一個(gè)企業(yè)罐區(qū)較大，儲(chǔ)罐數(shù)量較多的話(huà)，整體算下來(lái)也會(huì)耗費(fèi)大量的人力和物力。假設(shè)某企業(yè)有儲(chǔ)罐30臺(tái)，檢測(cè)頻次按照1次/周，每月需要檢測(cè)120臺(tái)次，每年需要檢測(cè)1440臺(tái)次。即使按照1次/半月，每年仍需要檢測(cè)720臺(tái)次，這工作量可想而知。關(guān)鍵是每次檢測(cè)，都需要爬上罐頂打開(kāi)管口，人工操作檢測(cè)。加了氮封的儲(chǔ)罐，每次打開(kāi)都會(huì)面臨人員窒息的風(fēng)險(xiǎn)，所以不建議該方案，除非儲(chǔ)罐數(shù)量較少。