辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁阜新 123000；
辽宁省煤制天然气工程技术研究中心 辽宁阜新 123000；
辽宁省煤制天然气工程研究中心 辽宁阜新 123000；
辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司企业博士后科研基地 辽宁阜新 123000
摘要：停工的储罐密闭起来后使用氮气进行保护将罐内腐蚀减少到最低，工艺管线使用干燥空气进行置换吸附管线内水分经取样分析得出实际要求的露点值效果明显
关键词：储罐；工艺管线；氮气；干燥空气；低露点
一、公司及储运分厂概况
辽宁大唐国际阜新煤制天然气项目建设规模为年产40亿标方煤制天然气，副产焦油50.9万吨、石脑油10.1万吨、粗酚5.8万吨、硫磺11.4万吨、硫铵18.8万吨。建设地点为辽宁省阜新市新邱区长营子镇，工程总投资为245.7亿元，项目配套建设厂区至沈阳主干线、沈阳至本溪支线、沈阳至铁岭支线、铁岭至抚顺支线的天然气管道输送工程，输气管线全长334公里。项目采用的主要工艺技术为碎煤加压气化、粗煤气变换冷却、低温甲醇洗净化、硫回收、甲烷化及废水处理综合利用。
储运分厂是公司下属二级单位，担负着公司副产品焦油、粗酚、中油、石脑油和原材料甲醇、液氨、碱液的贮存以及原材料和副产品的出入厂计量，是连接生产、销售等环节的纽带。目前储运分厂罐区部分有储罐20座，其中地上储罐有17座，零位罐有3座。
二、储罐氮气保护
1、目的：
储运分厂罐区已经停止施工2年半的时间了，在此期间储罐等设备均暴露在空气中，由于风吹、日晒、雨淋等原因设备可能会出现腐蚀和铁锈等情况，为了防止出现上述情况，储罐必须使用氮气进行保护。
2、储罐氮气保护
1）、氮气置换前的准备工作
（1）确认所有储罐都清洗干净，无堵塞；
（2）确认氮气系统所有设备和仪表正常，处于备用状态；
（3）确认安全阀定压准确；
（4）确认各阀门、安全阀灵活好用；
（5）按开工流程拆除盲板。
2）、氮气置换的说明
（1）氮气置换的目的是置换出储罐内的空气，避免可燃性挥发气体与空气中的氧气形成可燃性混合气造成内燃或爆炸；另外也可防止储罐中由于氧气的存在而腐蚀罐壁造成罐壁减薄。
（2）氮气置换要遵循氮气置换全面，不留死角的原则。
3）、氮气置换的合格标准
储罐氮气置换执行的标准为：每隔5min对氧含量测量一次，连续3次测量氧气含量均≤0.5%表示置换合格。
4）、氮气置换检测点要求
由于氮气比空气略轻，所以尽量选择放净阀（向下）作为检测点以使氮气能将储罐内空气完全置换出去。
5）、氮气置换的条件
（1）储罐残留的水分吹扫干净；
（2）所有设备、管线盲板拆除；
（3）检查置换系统流程正确，压力表、温度计、液位计、安全阀等安装正常；
（4）仪表调试完毕，开关灵活。
6）、氮气保护方案如下：
6.1地上罐保护
（1）检查各储罐各进出口管线阀门、附件接口是否有未安装的，未封堵的进行封堵；
（2）确认各储罐进出口管线阀门、附件接口封堵完毕后，储罐通过罐顶氮气线置换，在罐底部排放；
（3）露点低于零度时停止氮气置换；
（4）系统充压到0.05MPa保护，根据储罐压力情况补充氮气。
6.2零位罐保护
6.2.1地下槽（T105）氮气保护：
地下槽冬季防护时水已经处理干净，氮气保护方案如下：
（1）在阻火器149FA109远离储罐端加盲板（DN150）封堵；
（2）地下槽（T105）通过氮气线直接进氮气置换，在泵出口放净阀处排放；
（3）关闭阀门封闭各管口保护，定期进氮气置换。
6.2.2甲醇排污槽（T205）氮气保护：
甲醇排污槽（T205）冬季防护时水已经处理干净，氮气保护方案如下：
（1）在阻火器149FA209远离储罐端加盲板（DN150）封堵；
（2）通过氮气线直接进氮气置换，在泵出口放净阀处排放；
（3）关闭阀门封闭各管口保护，定期进氮气置换。
6.2.3氨排污槽（T206）氮气吹扫保护。
氨排污槽（T206）冬季防护时水已经处理干净，氮气保护方案如下：
（1）在氨排污槽火炬线单向阀后加盲板（DN150）封堵；
（2）断开除盐水线入氨排污槽（T206）本体法兰（DN40）；
（3）联系九化建连接一个DN40阀门连接在除盐水线入氨排污槽（T206）本体法兰（DN40）处，并准备一个DN40的法兰焊接上DN25的接头；
（4）用胶管连接氮气线149GAN-2004-25与新接DN25的接头；
（5）通氮气进行置换，在泵出口放净阀处排放；
（6）关闭阀门封闭各管口保护，定期进氮气置换。
3、储罐气密
1）、气密的条件
（1）操作人员熟悉流程，掌握气密方案；
（2）气密性试验时，气密试验压力应严格按照规定的气密压力进行，不得超压；
（3）发现问题应认真做好记录，在泄漏处做好记号，待系统泄压后再进行处理。处理完毕，重新进行气密试验，直至无问题为止。
2）、系统吹扫气密的物资准备
（1）气密试验前准备好盲板，各点新加盲板要有记录，并派专人负责；
（2）准备好气密试验所用工具喷壶、肥皂水、刷子、小桶、小镜片、记号笔等。
3）、系统吹扫气密的气体介质
气体介质为氮气。
4）、统吹扫气密的升压速度
速度为每小时0.04-0.06Mpa。
5）、统吹扫气密的方法：
（1）储罐严密性试验在系统置换之后进行，试验介质用氮气；
（2）气密试验时，以涂于密封点表面的肥皂水3分钟内无汽泡产生为标准，如无泄漏，稳压1-2小时，泄漏率为零，且储罐罐壁无形变，即气密试验合格；
（3）检查重点应在储罐进出口阀门填料函、法兰或螺纹连接处、放空阀、排气阀、排水阀等处；
（4）气密试验中，按要求分压力段查漏。若无泄漏，继续升压至试验终压；
（5）气密试验压力以确定的现场临时压力表为准；
（6）试验结束后，要有专人核对盲板，拆卸盲板后要用新垫片，保证法兰不会泄漏；
（7）认真填写气密记录，有责任人签名，并存档。
4、储罐保压
储罐氮气置换后，在储罐内保留0.05Mpa氮气压力以等待储罐开工。
5、储罐保护效果分析
储罐在经过氮气保护后，现场进行了实地储罐罐壁的测厚工作，经过实测，储罐罐壁均在正常范围内，检测数据见表二
三、管线干燥空气置换
1、使用干燥空气的目的：
1）由于管道系统存在微泄露且泄露点较多，如采用氮气保护，在后期的管道系统充氮及保压过程中，存在氮气外泄的隐患，容易造成氮气窒息人身伤害事故，同时增加大量的安全措施及费用投入。
2）干燥空气露点低，几乎不含水分，我公司空分装置仪表空气压缩机制取的干燥空气，经分析中心现场取样检测，露点温度 -47.9℃，外管廊具备将干燥空气输送到各界区连通条件。
3）钢铁电化学腐蚀说明
钢铁在常温下的腐蚀通常为电化学腐蚀，在有水和空气的条件下，Fe和C形成原电池，Fe充当正极，C充当负极，吸收O2，Fe被氧化，电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
（1）析氢腐蚀
在较强酸性介质中，由于H+浓度大，钢铁以析氢腐蚀为主，水膜中H+在阴极得电子后放出H2，同时H20不断电离，OH-浓度升高并向整个水膜扩散，使Fe2+与OH-相互结合形成Fe（OH）2沉淀，Fe（OH）2还可继续氧化成Fe（OH）3，Fe（OH）3进一步分解成Fe2O3（铁锈）和H2O，反应方程式如下：
阳极反应：Fe - 2e = Fe2+
阴极反应：2H+ + 2e = H2
4Fe（OH）2 + 2H20 + O2 = 4Fe（OH）3
2Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O
（2）吸氧腐蚀
在弱酸性或中性介质中，发生的腐蚀是吸氧腐蚀，水溶液中通常溶有O2，它比H+离子更容易得到电子，在阴极上进行反应，阴极产生的OH-及阳极产生的Fe2+向溶液中扩散，生成Fe（OH）2，进一步氧化生成Fe（OH）3，Fe（OH）3进一步分解成Fe2O3（铁锈）和H2O，反应方程式如下：
阴极反应：02 + 2H20 + 4e = 40H-
阳极反应：Fe - 2e = Fe2+
4Fe（OH）2 + 2H20 + O2 = 4Fe（OH）3
2Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O
分析以上原因：钢铁在空气中电化学腐蚀，必须有空气和水同时具备的条件下发生，也就是钢铁在干燥空气中不会被腐蚀。
2、装置保护系统置换程序及验收要求
2.1 装置保护系统置换过程中，首先用空分装置制取的仪表风干燥空气对各系统内空气进行置换，置换结束对系统升压至0.03-0.05Mpa且不高于系统的工作压力，关闭系统与外界连接阀门，分阶段对装置保护系统空气露点温度进行分析检验（由分厂通知分析中心取样分析）。
2.2 装置保护系统置换过程中，采用空分分厂仪表空气压缩机制取的干燥空气进行，每个装置保护系统在7天内分三次进行露点分析，分别为在置换结束后第1天、第4天、第7天进行露点分析检验，每次分析检验露点温度均不高于-20℃合格，合格后办理交接手续移交生产，由各分厂进行定期检查，定期进行补气。
2.3各装置保护系统压力为零时，系统露点温度分析取样困难，可采取打开进气阀门向系统微微补气，在取样点进行取样分析，取样结束立即关闭进气阀门。
2.4 装置保护系统置换和露点分析由监理单位、阜新煤制天然气公司各生产分厂、工程建设部装置保护项目组联合验收签字确认合格。
四、结束语
总之，对储罐进行氮气保护和干空气干燥法对罐区工艺管线进行干燥，通过表二和表三数据分析，储运分厂储罐及管线的氮气保护及干燥空气置换达到了预期的效果。
参考文献：
[1]潘永康，王喜中等．现代干燥技术．北京：化学工业出版社2012
论文作者:马云龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/21
标签：氮气论文; 储罐论文; 阜新论文; 空气论文; 系统论文; 管线论文; 干燥论文; 《基层建设》2016年1期论文;