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如何依据最新规范设计化工企业的惰性气体保护系统?

来源:233网校 2025-11-10 10:04:29
导读:本文深入解析2025版最新技术规范中关于惰性气体系统的设计要求,结合典型事故案例,为化工安全工程师提供专业指导。

如何依据最新规范设计化工企业的惰性气体保护系统?

惰性气体保护系统是控制助燃剂的核心手段,根据《GB/T 45420-2025危险化学品安全生产风险分级管控技术规范》和《SH 3009—2013石油化工可燃性气体排放系统设计规范》,系统设计必须满足以下技术要求:

1. 系统配置原则分级设计:按GB50984-2014将装置区划分为三个保护等级(Ⅰ级防爆区需冗余配置) ◆ 气源选择:优先选用氮气(纯度≥99.99%),禁止使用二氧化碳(可能形成干冰堵塞) ◆ 备用系统:储罐氮封必须配置双气源(主/备),切换时间≤10秒

2. 关键参数计算| 参数名称 | 计算公式 | 规范要求 | |----------|----------|----------| | 最小惰化流量 | Q=2.5×V/t | V为设备容积(m³),t≤4小时 | | 氧浓度报警值 | -- | 一级报警5%,二级报警8% | | 系统响应时间 | -- | 从超标到动作≤30秒 |

3. 典型应用场景储罐保护

  • 氮封压力维持0.5-1.0kPa(GB/T50779规定)

  • 呼吸阀后必须设置阻火器 ● 反应釜保护

  • 搅拌轴密封处增设氮气帘

  • 设置氧含量在线分析仪(误差±0.3%)

4. 常见设计缺陷某企业2024年事故调查发现: ① 氮气管径偏小(仅满足70%流量需求) ② 未考虑冬季低温导致的压力下降 ③ 报警系统未与紧急切断联锁

考试重点提示: ① 掌握L.3模型二在系统设计中的应用(GBT45420-2025附录) ② 理解不同设备(储罐/反应器/管道)的惰化差异 ③ 熟记氧浓度控制值与响应时间的关系

最新《化工过程本质安全化评估指南》(T/CCSAS044-2023)要求,新建项目必须采用智能化惰性气体管理系统,具备自适应调节功能。

科目:化工安全

考点:控制助燃剂的措施

1、对有燃爆危险物料的设备和管道,尽量采用(  )。

A.焊接

B.粘接

C.螺纹连接

D.法兰连接

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参考答案:A
参考解析:本题考查的是密闭设备系统。对有燃爆危险物料的设备和管道,尽量采用焊接,减少法兰连接。如必须采用法兰连接,应根据操作压力大小,分别采用平面、凹凸面等不同形状的法兰,同时衬垫要严实,螺丝要拧紧。故本题选择A选项。

2、在工业防火防爆安全中,通过控制助燃物含量、设备密闭、惰性气体保护等技术措施也能达到良好的防火防爆效果,针对下列技术措施符合工业防爆安全的是()。

A.对有燃爆危险物料的设备和管道,尽量采用焊接,减少法兰连接防止法兰盘因介质温差、腐蚀性导致的管道泄漏

B.管道与设备间的连接方式宜采用法兰、螺纹连接,当无法正对连接或间隙过大时,应加偏垫或加多层垫消除接口的空隙、偏歪、错口或不同心等缺陷

C.爆炸危险环境内有可能引起火灾危险的电器、仪表等采用充氨负压保护

D.在有可燃气体的或危险粉尘的厂房内,宜增设可燃气体探测系统, 当爆炸性介质含量达到爆炸极限后及时报警并联动事故风机

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参考答案:A
参考解析:管道连接时,不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口的空隙、偏歪、错口或不同心等缺陷;充氮  (正压)保护非防爆型电器和仪表;在有可燃气体的或危险粉尘的厂房内,宜增设可燃气体探测系统,当爆炸性介质含量达到报警设定值后及时报警并联动事故风机

3、密闭设备系统即把可燃性气体、液体或粉体物料放在密闭设备或容器中储存或操作,可以避免它们与外界空气接触而形成燃爆体系。其中,保证设备系统密闭性的措施不包括()。

A.设备和管道尽量采用焊接,减少法兰连接

B.加压和减压设备在投入生产后开始做气密性检验

C.输送燃爆危险性大的气体、液体管道,最好用无缝钢管

D.采用的密封垫圈必须符合工艺温度、压力和介质的要求

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参考答案:B
参考解析:为了保证设备系统的密闭性,要求做到下列各点: ①对有燃爆危险物料的设备和管道,尽量采用焊接,减少法兰连接。 ②所采用的密封垫圈,必须符合工艺温度、压力和介质的要求,一般工艺可用石棉橡胶垫圈;有高温、高压或强腐蚀性介质的工艺,宜采用聚四氟乙烯塑料垫圈。 ③输送燃爆危险性大的气体、液体管道,最好用无缝钢管。盛装腐蚀性物料的容器尽可能不设开关和阀门,可将物料从顶部抽吸排出。 ④接触高锰酸钾、氯酸钾、硝酸钾、漂白粉等粉状氧化剂的生产传动装置,要严加密封,经常清洗,定期更换润滑油,以防止粉尘漏进变速箱中与润滑油混合接触而引起火灾。 ⑤对加压和减压设备,在投入生产前和定期检修时,应做气密性检验和耐压强度试验。
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