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氮气保护安全技术标准

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2020年4月19日
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氮气保护安全技术标准

一、【背景介绍】

1、易燃易爆物料与空气形成爆炸性气体，为了降低爆炸风险，在生产过程中通入惰性
气体，控制氧气含量在爆炸极限以下，使混合气体（气相）惰性化，达到防爆目的。

2、易燃易爆物料包括：易燃液体（有机溶剂）形成的蒸发、可燃气体、可燃粉尘。

3、惰性气体：一般情况下使用氮气作为惰性气体。

二、【技术要求】

1、 易燃易爆物料只要氧气含量在某个值以下（极限氧含量LOC），就不会发生爆炸，
不同的物质有不同的极限氧含量LOC值。

常见易燃易爆物料极限氧含量LOC值
序号
品名
不发生爆炸时的极限氧含量（%）LOC
1.
氢气
4.5
2.
甲醇
8.0
3.
乙醇
8.5
4.
丙酮
11.0
5.
苯
9.0
6.
甲烷
9.5

2、氢气的极限氧含量（%）4.5为所有物料中最低的，考虑安全系数，设定氮气置换
后极限氧含量LOC 3%是安全可靠的。

2、 公司所有溶剂储罐、反应釜、接受罐、离心机等使用易燃易爆有机溶剂、易燃易爆
可燃气体、易燃易爆粉尘的设备（评估），都需要氮气保护。

4、氮气的纯度（N2）≥99%（工艺特殊要求除外），氮气总管压力≥0.3Mpa。

三、【实施指南】

1、氮气保护控制方式

a) 手动进氮气方式：利用氮气压力表和阀门进行手动控制。
b) 自动进氮气方式：利用氮封阀装置（压力差）进行自动控制。

2、氮气保护装置安装

a). 溶剂储罐：

a).1. 安装带呼入、呼出口的阻火式呼吸器。见图

a).2. 呼入口接氮气或氮封装置。
a).3. 呼出口集中接至排气总管，经管道阻火器（见图）接至冷凝器或末端尾气处理设施处理后排放。

注意：溶剂储罐第一次使用时，用氮气置换后方可打入溶剂。

a).4. 溶剂贮罐安装示意图

b). 溶剂接受罐：

b).1. 安装氮气管道、阀门及压力表，负压接受罐破真空时吸入氮气，至压力表为零或微正压。
b).2. 常压接受罐安装氮气管道、阀门及压力表，进行手动氮气置换。
b).3. 排气口集中接至排气总管，经管道阻火器接至冷凝器或末端尾气处理设施经处理后排放。

c). 常压带溶剂反应罐（浸泡罐等）：

c).1. 安装氮气管道时，注意将氮气管道深入离罐底200mm左右为宜，上部开小孔（俗称泪眼，防止料液被倒压出来）。
c).2. 氮气管道进气口与排气口不要接在设备的同一个口，应合理分开一定距离180度为宜。
c).3. 充氮管道阀门前安装压力表，便于观察氮气压力的情况。
c).4. 设备排气口，经管道阻火器接至冷凝器或末端尾气处理设施处理后排放。
c).5. 常压贮罐安装示意图

d). 耐压溶剂反应釜（压力反应、真空浓缩）：

d).1. 安装真空管道、阀门及压力表，便于抽真空充氮气保护，节约氮气。
d).2. 安装氮气管道、阀门及压力表，便于观察氮气压力的情况。
d).3. 氮气管道进气口与排气口尽量不接在设备的同一个口， 如反应罐接有真空，确因管口不够，能够同一个口。
d).4. 进料前需进行氮气置换全格方可进有机溶剂。
d).5. 破真空时吸入氮气，至压力表为零或微正压。

e). 氮封装置：

e).1. 安装旁通伐，氮封伐检修时起用，进行手动控制。
e).2. 氮封伐前后各安装伐门，便于检修时切断氮气，起用旁通伐，进行手动控制。
e).3. 氮封伐前后各安装一只压力表。

f). 离心机

f).1. 涉及易燃易爆物料，必须安装氮气保护管道、阀门、压力表，进手动充氮保护。
f).2. 有条件的话，可安装带在线监测的自动充氮保护装置。
f).3. 离心机的充氮排气可从母液槽排气口排出, 经管道阻火器接至冷凝器或末端尾气处理设施处理后排放。

注意：所有设备排气口应收集，接至末端尾气处理设施经处理后排
放，绝不能排在室内。

3、氮气置换的要求与操作

l 建立充氮操作SOP。
a) 充氮装置安装完毕，因储罐、反应釜、接受罐、离心机等设备大小、型号不同，需采用“残氧检测仪”（ 维萨拉OMT355氧气变送器）进行氮气置换氧含量验证，根据验证结果，即一定的氮气压力、阀门开度、充氮时间，在充分考虑安全系数后，建立对应的氮气保护SOP。
b) 安装氮气浓度在线检测装置时，建立氮气保护SOP。

4、氮气保护操作要求

l 常压设备：从底部通入氮气，从顶部排气口排出，严格按照氮气保护SOP规定的氮气压力、阀门开度、充氮时间进行操作，确保残氧浓度≤3%（体积比）。
l 耐压设备：关闭容器所有进出管道阀门，打开真空阀抽真空，抽真空至0.06Mpa以下，通氮气至微正压，重复三次。
l 易燃液体贮罐：
n 手动控制氮气方式
u 贮罐首次使用前，应打开氮气阀门进行置换。
u 液体储罐处于使用状态时，少量开启氮气阀门，进行氮气正压保护。
u 当液体储罐出料时，稍开大氮气阀门，进行氮气保护。
n 自动启闭氮封装置方式
u 按设计压力打开氮气阀门。
l 接受罐：
n 真空接受罐：进溶剂前，按耐压设备操作要求进行氮气置换，使用后，破真空时，打开氮气阀门，让氮气吸入。
n 常压接受罐：进溶剂前，按常压设备进行氮气置换。
n 反应釜：进溶剂前，按耐压设备操作要求进行氮气置换，使用后，需破真空时，打开氮气阀门，让氮气吸入。
n 离心机：
u 离心前，按照相对应的离心机SOP进行氮气置换，确保残氧浓度≤3%。
u 离心过程中，保持供氮阀门开启，阀门开度同上，边进料边充氮。
u 离心结束后，关闭氮气阀门。