5 惰化方法

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惰化防爆指南 GB/T37241-2018

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5.1 惰化方法选择

5.1.1 工艺系统设备选择惰化方法时应考虑以下因素：

a）系统设备工艺运行方式：连续式或间歇式；
b）系统设备设计压力：可允许承受的正压和负压范围；
c）健康和环境限制。

5.1.2 惰性气体与被保护系统内气体容易混合，且被保护系统能够承受一定正压，宜采用加压惰化方法。

5.1.3 仅可承受负压的被保护系统（不能承受正压），宜优先选择真空惰化。

5.1.4 无法承受正压和负压的被保护系统，宜选择吹扫惰化。

5.1.5 惰性气体与被保护系统内气体分子量相近时，宜采用吹扫惰化。多分支复杂管道设备不宜采用吹扫惰化。

注：纯氮或烟气（含二氧化碳体积分数为12%~18%，氧气体积分数为2%和平衡氮气）与惰化设备内空气分子量相近。

5.1.6 惰性气体与被保护系统内气体分子量相差较大时，宜采用置换惰化。

5.2 加压惰化

5.2.1 加压惰化设定的最大惰化压力不应超过设备的最高工作压力。

注：最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，压力容器顶部可能出现的最高压力（无特别注明时，系指表压力）。

5.2.2 加压惰化应采用以下步骤：

a）切断系统与其他设备和大气之间的通道，确保系统密闭；
b）充入惰性气体直至系统内压力达到设定的最大惰化压力，停止充入惰性气体；
c）通过预先设计的放空阀放空系统内气体至常压；
d）重复步骤a）~c）直至系统内氧浓度达到设计的氧浓度。

5.2.3 加压惰化的次数参见附录C中的C.1，且计算换气次数时，应考虑惰性气体中氧气含量。

5.2.4 加压惰化前宜进行正压泄漏测试，确保被保护系统的气密性，并采取防止人员窒息的预防措施。

5.3 真空惰化

5.3.1 真空惰化应采用以下步骤：

a）切断系统与其他设备和大气的通道，确保系统密闭；
b）抽真空至设定的真空度；
c）向系统充入惰性气体直至系统内压力达到常压；
d）重复步骤a）~c）直至系统内氧浓度达到设计的氧浓度。

5.3.2 真空惰化前宜进行真空泄漏测试，确保被保护系统的气密性。

5.3.3 设备的泄压装置应能承受可预期的负压，计算公式参见附录C中的C.2。

5.4 吹扫惰化/通流惰化

5.4.1 窄长的设备或管道应从一端通入惰性气体，同时从远离端排出混合气体，并在周围采取预防人员窒息的措施。

5.4.2 吹扫惰化所需时间计算公式参见附录C中的C.3，吹扫安全系数（F）按下列方式取值：

a）一端为惰性气体入口，另一端为出口的无分支的管道，F=1；
b）惰性气体入口和出口位于无分支设备两端，且相距较远时，F=2；
c）惰性气体入口和出口相距比较近时，F取值3～5。

5.4.3 被保护系统正常运行时，宜通过评估循环风量和漏风率来调控惰化气体流量，确保所需的惰化气氛；短时间停产时，宜采用较小的惰化气体流量维持被保护系统的惰化气氛。

5.5 置换惰化

5.5.1 置换过程中应缓慢充入，避免惰性气体与被保护系统内气体混合。

5.5.2 惰性气体比被保护系统内气体轻时，惰性气体入口应位于被保护系统上部位置，反之位于下部位置，且惰性气体入口应远离放散口。

5.6 维持惰化环境要求

5.6.1 应采用连续氧浓度监测或间断氧浓度监测确保被保护系统氧浓度不超过最大允许氧浓度，并及时补充惰性气体。

5.6.2 设备与大气相通时应避免形成空气对流。

注：如设备受热、被保护系统内气体密度与大气密度差别较大时，可导致设备内空气对流。

5.6.3 采用吹扫惰化或置换惰化时，应避免空气通过放散口进入，惰性气体充入速率计算公式参见附录D。

5.6.4 放散管（口）存在爆炸风险时，放散管应能承受爆炸压力，且应采取隔爆措施。

5.7 装料作业要求

5.7.1 液体和气体进料时，应避免空气进入被保护系统。

注：如液体进料时，用泵从液体容器中抽取液体，或高位重力液体加料或真空抽取液体等。

5.7.2 固体进料时，应在加料入口处采用双阀（门）设计，粉体双联阀进料参见附录E。固体物料流量较大（无法采用双阀设计）采用开放式溜槽进料时，应采取惰化及其他爆炸防护措施，且防止人员窒息。

5.7.3 开口设备填料时应维持连续吹扫惰化，且采取必要的人员防护措施，容器内氧浓度计算公式参见附录F。

5.7.4 设备置换惰化时，应在开口部位设置局部通风系统，以降低工况环境人员窒息风险。

5.7.5 应依据装料方式和系统防护等级要求等，确定被保护系统的惰性气体流量。

注：如开口容器的氮气流量维持管道末端0.3m范围内氧气含量的体积分数为5%以下。

5.8 卸料作业

5.8.1系统卸料作业时，应避免空气进入被保护系统。

5.8.2 液体卸料时，应确保被保护系统内惰性气体的供应流量不低于液体的体积排出量。

5.8.3 固体卸料时，应采取措施避免空气进入被保护系统。

注：如回转阀（星型阀）卸料时避免旋转阀吸入空气。

5.8.4 应采取预防空气进入放散管的措施，惰性气体的流量计算公式参见附录D。

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