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前 言
《 石油化工储运罐区 VOCs 治理项目油气连通工艺实施方案及安
全措施指导意见 》 自 2016 年 10 月 25 日 起 发布。
负责起草单位 : 中国石化 工程建设公司、洛阳工程公司、 青岛
安工院 。
主要起草人：张彦新、 赵睿、韩钧、 王惠勤、 牟小冬
审定人： 孟庆海、 王惠 勤 、 党文义
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石油化工储运罐区 VOCs 治理项目油气连通
工艺实施方案及安全措施指导意见
一 、 总则
1.罐区 VOCs 治理主要针对油品储运罐区按相关规范或规定需要
治理的储罐无组织排放的罐顶油气进行集中收 集 并治理。
2.除特殊说明外，指导意见中罐区包括 石油化工 原料罐区 、 中
间原料罐区及 “三苯”等 成品罐区 。
3.罐组气相收集系统应与储罐本体、 VOCs 处理系统进行整体安
全性考虑，采取系统的安全控制方案。 设计方案 须 进行安全论证。
4.储罐增加气相连通收集系统后，安全风险防控的重点 应 是防
止重大群罐火灾。
5.主要执行标准、规范：
GB 31570-2015 石油炼制工业污染物排放标准
GB 31571-2015 石油化学工业污染物排放标准
GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范
GB 50341-2014 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范
GB/T13347-2010 石油气体管道阻火器
SH/T 3007-2014 石油化工储运系统罐区设计规范
ISO16852-2008 Flame arresters— Performance requirements，
test methods and limits for use
二 、 原则 要求
1. 储罐宜采取罐顶 气相平衡线 、 罐顶隔热或涂敷隔热涂料 等措
施减少 VOCs 的排放。每座储罐的罐顶气相线上应设手动切断阀。
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2. 油气收集技术应选用本质安全的技术，并应确保技术成熟、
可靠、节能、经济、操作简便。
3.油气收集系统应满足同一系统内同时运行的不同介质储罐的
小时最大排气量 的要求。
4.综合考虑火灾危险性、污染源距离、废气组成、浓度及气量、
能耗、运行费用等因素，废气宜分区域、分种类集中收集。
5.针对下游废气处理装置异常和事故时 VOCs 的控制和处理，建
立应急处理机制和措施。
6.储罐选型应符合 GB 50160、 GB 31570、 GB 31571、 SH/T3007
的有关规定，内浮顶储罐和外浮顶储罐的浮顶密封结构应符合 GB
50341、 GB 31570 和 GB31571 的有关规定。
7.根据《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔 2014〕
177 号），苯、甲苯、二甲苯等危险化学品 应在内浮顶罐基础上安装
油气回收装置等处理设施 。
8.除 SH/T3007 要求外， 甲 B、乙 A 类中间原料储罐、芳烃类储
罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等
需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统。
9.对性质差别较大、影响安全和产品质量的，储存不同种类 的
储罐气相不应直接连通 。储罐顶油气连通管道系统应保证从储罐至罐
组收集总管、再至厂区收集总管的压力逐步降低，防止不同介质之间
VOCs 互串造成物料污染。
10.阻火器的选型、设置、材质、测试和检验
各储罐 VOCs 气相支线靠近储罐位置 、 废气处理装置入口等必须
设置阻爆轰型阻火器 ， 材质应选用不锈钢 。
阻爆轰型阻火器 须 通过现行的 ISO16852 国际标准和 GB/T 13347
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规定的测试要求 ，并出具第三方实验验证文件。 且阻力降不应大于
0.3kPa。
阻爆轰型阻火器两端宜设置 切断阀 ，并应根据气象条件和油气
性质 设置清堵、防冻措施 。储罐与 阻火器之间的大于 DN200 的管道，
弯头曲率半径与管道直径之比不小于 1.5， 不得安装 T 型 三通 ， 并应
完善静电接地。
11.为防止苯乙烯 等易 自聚 介质 发生 聚合反应、 火灾 等事故， 应
设置 独立的系统或进行预先处理 。
三 、 储罐的 安全保护
在进行储罐顶油气收集治理（储罐封闭、密封、连通等）时，
应保证储罐的本质安全。
（一）氮气密封、 压力控制方案
氮气保护系统包括氮气源、氮气管线、氮封装置、罐内压力检
测等。 储罐氮封的 作用主要是为了防止储罐出现负压而从呼吸阀吸入
空气，以保持罐内微正压；氮封阀正常压力设定值宜为 0.2kPa-0.5kPa，
并应避免与呼吸阀和单呼阀或控制阀等设定压力交集，产生不必要的
氮气损耗和浪费 。 当罐内气体压力低于氮封阀开启压力时，氮封阀打
开向罐内补入氮气；当罐内气体压力达到氮封阀关闭压力时，氮封阀
关闭停止向罐内补入氮气。
当罐内气体压力高于控制阀或呼阀定压时 ，通过呼阀或挥发气
收集总管控制阀开启向罐外排出气体。 呼吸阀外排压力、紧急泄放阀
定压根据储罐设计压力 确 定。对于设计压力 为 -0.5kPa～ 2.0kPa 的储
罐， 宜采用以下控制方案 :
1）在每台储罐上应设置 氮封阀组和限流孔板旁路 ，正常情况下
使用氮封阀组维持罐内气相空间压力在 0.3kPa 左右，当气相空间压
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力高于 0.5kPa 时 ， 氮封阀关闭，停止氮气供应；当气相空间压力低
于 0.2kPa 时，氮封阀开启，开始补充氮气 。 当氮封阀需要检修或故
障时，使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气。
2）当氮封阀事故失灵不能及时关闭，造成罐内压力超过 1.5kPa
时，通过带阻火器的呼吸阀外排；当氮封阀事故失灵不能及时开启时，
造成罐内压力降低至 -0.3kPa 时，通过带阻火器呼吸阀向 罐内补充空
气，确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限（ -0.5kPa）。
3）为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放，应在储罐上设
置 事故泄压设备， 紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限
（ 2.0kPa） 。
4） 在厂区收集总管上设置在线氧分析仪，判断储罐氮封系统的
可靠性， 并满足后续油气处理设施的安全性。
（ 二 ）储罐附件 及压力设计
储罐进行封闭改造后，应根据 SH/T 3007 要求增设带阻火器呼
吸阀， 设置氮封的储罐还应设置紧急泄放设施。合理设置压力区间，
从储罐设计压力向下排，保证各安全附件的动作压力区间不能有交集。
常压储罐（ 以设计压力 2.0kPa 为例 ）附件定压值示例见图 1、
图 2。 对于设计压力大于 2.0kPa 的储罐， 宜 参照图 1、图 2 示例逻辑
设定压力控制方案 。
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图 1 带氮封常压储罐（ 2.0kPa）各储罐附件定压值示例
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图 2 不带氮封常压储罐（ 2.0kPa）各储罐附件定压值示例
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四 、 旧罐改造
对现有储罐的 强度、 无组织排放 情况（排放量、油气浓度、组
成等） 等 进行测量评估 、全面校核 ， 确认储罐是否需要进行结构改造 ，
并根据现状情况，合理确定油气回收系统 操作条件 。
1.外浮顶储罐
外浮顶储罐 油 气的治理， 应提高及持续保证浮顶边缘密封的性
能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能 ，并 根据 实际 情况，适当缩短检
修间隔周期，定期更换一次二次密封。
2.内浮顶储罐
内浮顶储罐 油气 的治理，首先应 提高及持续保证浮顶边缘密封
的性能，提高浮顶贯穿性开口的密封性能 ，并根据实际情况，适当缩
短检修间隔周期， 定期更换边缘密封。
内浮顶储罐的旧罐改造，首先将罐壁（顶）的排气口等与外界
连通的开口封闭 ， 尽量利用储罐原有开口增设 VOCs 收集管道并完善
压力仪表检测措施及紧急泄放设施 。
封闭后的内浮顶储罐承压能力有所不同，需重新校核罐体强度，
对储罐结构等进行适应性改造，根据储罐承压能力重新核定呼吸阀进
气和排气压力 。
3.拱顶罐
拱顶罐 的 旧罐改造， 首先将储罐的 通气管 等与外界连通的开口
封闭 ， 尽量 利用储罐原有的开口 增设 VOCs 收集管道 并完善压力仪表
检测措施 ， 根据 SH/T 3007要求增设 带阻火器呼吸阀、紧急泄放设施。
封闭 储罐后需要重新校核罐体强度 ， 对储罐结构等进行适应性
改造，根据储罐承压能力设定呼吸阀进气和排气压力 。
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五 、 罐区 油气连通 系统
1.罐组收集总管
储罐油气 排 放 至罐组收集总管 的 控制 方案 可 采用 切断阀 控制 方
案 或单呼阀 方案 。
为减少氮气耗量，应合理设置氮封阀的定压。 单呼阀、呼吸阀
的定压值尽可能高， 便于油气的回收处理，减少油气排放至大气。
（ 1） 切断阀 控制方案
储存同类油品储罐的气相通过连通管道并入罐组收集总管 ， 通
过罐组收集总管送入厂区收集总管 。
在罐组收集总管靠近油气回收装置的位置设置切断阀，其开启
由收集总管上的压力变送器进行 2oo2 联锁控制 ， 当罐组收集总管上
的压力达到设定高限压力值时打开切断阀将油气送至油气回收装置
进行回收；其关闭由收集总管上的压力变送器进行 1oo2 联锁控制，
当罐组 收集总管上的压力达到设定低限压力值时关闭切断阀 。
（ 2） 单呼阀 方案
在储罐油气收集管道上防爆轰型阻火器上游设置单呼阀。单呼
阀通过罐内压力机械操作，排气起跳设定压力应低于罐顶呼吸阀的呼
气起跳压力，关闭设定压力高于罐顶呼吸阀的吸气起跳压力，若储罐
设置了氮气保护， 此压力还应高于氮气保护的关闭压力。
储存不同介质的储罐气相通过油气收集管道并入罐组收集管，
不同罐组收集管在进凝液罐前合并进油气回收处理装置。并在进回收
装置前设置紧急切断阀 。
（ 3） 高硫 高温 罐组收集总管
排放气中含有较高浓度硫化物的罐组收集 总管除满足以上两种
方式外， 管道和设备附件应选用抗硫腐蚀的材质 。 对于需治理的含高
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温废气的储罐 VOCs 宜单独收集，以便后续处理 。
2.厂区收集总管
对于多个罐组共用一套废气回收处理装置的工程 ， 需建设 收集
总管 ， 对多个 罐组 的 VOCs 进行集中收集后送入处理设施。
同时，应对 VOCs 收集管道系统 进行压力平衡计算 ，保证总管中
的 VOCs 能够稳定安全 地 输送至处理设施。 应 按照相关标准与规定，
做好废气收集 系统的防雷防静电设计与管 理 。
六 、 运行维护管理
1.企业应设立 VOCs 处理设施操作岗位，制订系统运行操作规程
和工艺卡片并严格执行。
2.加强管道上压力 切断阀 的运行管理及维护，应定期维护。
3.加强阻火器的管理，应定期对阻火器进行维护检查 ， 检查不
合格的阻火器 应 进行有效处置。
4.加强储罐各密封处的维护，应定期 对 储罐的密封位置进行检
查维护。
5.储罐氮封设施、废气回收压力控制系统应定期进行校验和测
试 ， 加强检查维护，确保氮封设施完好投用 。
6.呼吸阀宜定期进行标定，定期维护防止堵塞 。
7.回收系统中单罐需检修 时，要采取可靠的隔离措施，防止串
气；单罐检修后切入回收系统前，要进行氮气置换，防止形成爆炸性
混合气。
8． 应制定储罐组 VOCs 收集系统专项火灾应急预案，并定期进
行演练 。
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七 、 流程附图
附图一：有氮封储罐切断阀控制方案
附图二：无氮封储罐切断阀控制方案
附图三：有氮封储罐单呼阀方案
附图四：无氮封储罐单呼阀方案
附则：
除以上要求外，其他内容应按照设计规范及相关规章制度执行。
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