化工设计过程中常用氮封系统设计

化工设计过程中常用氮封系统设计摘要根据《精细化工企业工程设计防火标准》(GB51283-2020)第5.1.1条要求，对于间歇操作且存在易燃易爆的工艺系统宜采取氮气保护措施［1］。本文重点阐述氮封系统的常用设计方法及其优缺点。关键词氮封，氮气保护，化工设计，火灾爆炸中图分类号：TQ123.7文献标识码：A1概述氮封系统通常分为三类：①单独设备设计氮封统统；②整个车间或每个楼层设置一套氮封系统；③相对独立的一套设备(物料不会相互污染)设置氮封系统。每一种做法均有优缺点，设计过程中应根据实际情况做相应选择。以下具体分析每一种做法及其优缺点。根据《石油化工企业设计防火标准》(2018年版)(GB50160-2008)第7.2.7条，公用工程管道与可燃气你、液化烃和可燃液体的管道和设备连接时应设置止回阀［2］，氮气管道上应设置止回阀。常用的惰性气体为蒸汽和氮气［3］。2氮封系统做法及其优缺点2.1单独设备设计氮封统统整个工艺系统中含易燃易爆物料的设备较多，每一台设备设置自己独立的氮封阀和泄氮阀，相互之间互不影响，详见图2.1。此方法优点：各设备物料互不影响，氮封系统相对稳定。缺点；氮封阀和泄氮阀用量较大。适用于设备较少的项目，尤其罐区可采用该系统。

图2.1单独设备设计氮封统统示意图2.2整个车间或每个楼层设置一套氮封系统该系统适用于医药等设备较多的项目。整个车间或每个楼层设置一套氮封阀，氮气经过减压后低压氮气供每台设备，每台设备单独设置泄氮。优点：氮封阀用量大大减少，节省安装空间。缺点：低压氮气压力较低，部分设备可能会出现无法及时补充氮气，止回阀有可能无法开启。图2.1整个车间或每个楼层设置一套氮封系统示意图2.3单相对独立的一套设备设置氮封系统独立系统物料不会相互影响，设备共用一套氮封阀和泄氮阀。优点：投资成本较低，氮气用量少。缺点：使用范围较局限，各设备废气相互污染。图2.3相对独立的一套设备（物料不会相互污染）设置氮封系统示意图3优缺点汇总每一种氮封系统都有优缺点及使用范围，汇总如下：表3.1每一种氮封系统都有优缺点及使用范围一览表序氮封系统设置方优点缺点适用范围序氮封系统设置方优点缺点适用范围号法1单独设备设计氮各设备投入成本较大使用范围封统统物料互不影广响，氮封系统相对稳定2整个车间或每个氮封阀低压氮气压力使用范围楼层设置一套氮封系用量大大减较低，部分设备可广统少，节省安能会出现无法及时装空间补充氮气，止回阀有可能无法开启。3相对独立的一套投资成使用范围较局适用于物设备（物料不会相互本较低，氮限，各设备废气相料不会相互污污染）设置氮封系统气用量少互污染染的设备4结束语化工设计过程中涉及到大量的易燃易爆物料，比如甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇。此类物质与空气混合形成爆炸性混合气体，遇到明火会发生火灾爆炸事故。为了避免火灾爆炸事故，易燃易爆物料应与空气隔绝。氮气是常用的惰性保护气体。涉及到易燃易爆物料的设备在生产过程中应设置氮封系统。每一种做法均有优缺点，设计过程中应根据实际情况做相应选择。以下具体分析每一种做法及其优缺点。参考文献GB51283-2020,精细化工企业工程设计防火标准[S]GB50160-2008，石油化工企业设计防火标准(2018年版)[S]化工工艺设计手册(第四版)，化工工业出版社，2009.6NitrogenSealingSystemsDesignDuringtheChemicalEngineeringDesignZhangHaojie,ChenJunchi,HuLianghua(ZhejiangSTANCHIONEngineeringCO.,LTD)Abstract:Accordingtotherequirementof5.1.1in“Fireprotectionstandardforengineeringdesignoffinechemicalenterprise(GB51283-2020)”，nitrogenprotectionisnecessaryforthebatchchemicalprocesscharacterwithflammableandexplosive.Commondesignmethodsofnitrogensealingareconcludedandanalyzedinthispaper,especiallyfortheadvantageanddisadvantageofeachmethod.Keywords:nitrogensealing;nitrogenprotection;chemicalengineeringdesign;fireande