氮气系统安全操作规程

氮气系统安全操作规程一、目的

制定本规程旨在规范氮气系统的操作行为，预防因操作不当导致的安全事故，保障人身安全与设备设施完好。通过明确操作流程、安全要求及应急处置措施，确保氮气系统在设计工况下安全稳定运行，避免发生窒息、火灾、爆炸等风险，同时符合《中华人民共和国安全生产法》《压力容器安全技术监察规程》等相关法规标准要求。

二、适用范围

本规程适用于企业内所有氮气系统的操作、维护及管理活动，包括但不限于制氮装置、氮气储罐、输送管道、阀门仪表、用气设备等相关设施的操作与维护。涉及的操作人员、维护人员、管理人员均须遵守本规程，氮气系统的检修、改造及报废活动也应参照执行。

三、术语定义

1.氮气系统：以氮气为介质，用于生产、储存、输送及应用的设备、管道、阀门、仪表及附属设施的总称。

2.窒息风险：因氮气泄漏导致空间氧气浓度低于19.5%，可能造成人员缺氧窒息的危险状态。

3.压力容器：用于储存或输送氮气，且设计压力大于或等于0.1MPa（表压）的密闭容器。

4.安全附件：用于保障系统安全运行的装置，包括安全阀、压力表、爆破片、紧急切断阀等。

5.吹扫置换：用氮气或其他介质置换系统内原有介质，以达到规定氧气浓度的操作过程。

二、操作流程

2.1启动前准备

2.1.1系统状态检查

操作人员需确认氮气系统各设备处于待机状态，储罐压力表读数归零，管道阀门处于关闭位置。重点检查安全阀铅封完好，压力表校验标签在有效期内，管道连接法兰无泄漏痕迹。制氮装置进气过滤器滤网应清洁无堵塞，冷却系统循环水液位处于正常范围。

2.1.2环境条件确认

作业区域通风系统必须处于开启状态，氧气浓度检测仪读数不得低于20.9%。检查周边消防器材配置齐全，灭火器压力指示在绿色区域，应急照明系统正常工作。若涉及受限空间作业，需提前进行强制通风并办理作业许可证。

2.1.3工具与防护准备

操作人员应佩戴防静电工作服、防护眼镜及防冻手套。便携式四合一气体检测仪需开机自检，确保氧气、一氧化碳、硫化氢、可燃气体检测功能正常。准备专用扳手组、压力表接头、快速接头等工具，并放置在指定位置。

2.2系统启动程序

2.2.1制氮装置启动

首先启动空压机至额定转速，观察油温、排气压力等参数是否稳定。随后开启冷干机，待冷媒温度降至设定值后启动制氮主机。逐步打开原料空气进气阀，同时监控氮气纯度分析仪读数，当纯度达到99.5%以上时，方可进行下一步操作。

2.2.2管道充压过程

以0.5MPa/min的速率缓慢开启储罐进气阀，同时观察压力表上升速度。当储罐压力达到工作压力的50%时，暂停充压进行保压测试，保压时间不少于15分钟。确认无泄漏后继续充压至设定工作压力，期间每分钟记录一次压力变化。

2.2.3系统联调确认

依次开启各用气点阀门，检查氮气流量计读数是否与设计值匹配。测试紧急切断阀的远程/就地控制功能，确保在30秒内能快速切断供气。记录系统启动过程中的关键参数，包括启动时间、最高压力、纯度变化曲线等数据。

2.3运行监控要点

2.3.1压力参数监控

每小时记录一次储罐压力、管道压力及用气点压力。压力波动范围不得超过设定值的±5%，当出现持续上升或下降趋势时，应立即检查安全阀起跳设定值及压力传感器工作状态。冬季低温环境下需增加巡检频次，防止管道结冰导致压力异常。

2.3.2纯度与流量控制

每两小时取样检测氮气纯度，采用在线分析仪与实验室化学分析法双验证。当纯度低于99%时，需自动启动报警装置并启动备用制氮单元。用气点流量突变超过20%时，应排查用气设备是否发生泄漏或工艺调整。

2.3.3设备状态巡检

每班次检查制氮机吸附塔切换动作是否正常，记录切换周期时间。观察空压机润滑油位，确保在刻度线1/3至2/3之间。定期检查冷干机排水器工作状态，防止冷凝水积聚。电机轴承温度不得超过80℃，环境温度超过35℃时需增加冷却措施。

2.4正常停机流程

2.4.1用气端隔离

提前通知各用气单位做好停气准备，按工艺流程顺序关闭用气点阀门。最后关闭总管阀门，确保系统无氮气消耗。对于长期停机，需用盲板隔离与生产系统的连接管道。

2.4.2系统降压操作

以0.3MPa/min的速率缓慢开启储罐排污阀，同时监控压力下降速度。当压力降至0.2MPa时，关闭制氮主机进气阀，停止空压机运行。继续降压至0.05MPa后，开启系统各高点放空阀，彻底排出残余氮气。

2.4.3设备维护准备

停机后关闭所有电源开关，挂上"禁止操作"警示牌。排放储罐内冷凝水，检查内壁腐蚀情况。对过滤器滤芯进行反吹清洗，测量吸附剂吸附性能。记录停机时间、降压过程、设备状态等关键信息。

2.5特殊工况处理

2.5.1压力异常处置

当系统压力超过设定值10%时，立即检查安全阀是否起跳。若安全阀失效，应手动开启紧急切断阀。压力持续上升时，按紧急停机程序操作，同时打开所有安全阀旁路进行泄压。事后需对安全阀进行校验并分析超压原因。

2.5.2纯度不达标应对

纯度低于98%时，自动切换至备用制氮单元。操作人员需检查吸附剂是否受潮、分子筛是否粉化。若持续无法达标，应进行系统吹扫，用氮气置换管道内杂质。必要时更换吸附剂，并记录更换日期及批次号。

2.5.3泄漏应急处理

发现氮气泄漏时，立即关闭泄漏点上游阀门。小泄漏用可燃气体检测仪确认泄漏位置，涂抹肥皂水检查密封点。大泄漏需启动排风系统，人员撤离至上风向安全区域。进入受限空间救援前，必须使用长管呼吸器，确保空间内氧气浓度≥19.5%。

2.6交接班管理

2.6.1交接内容规范

交班人员需详细说明系统运行参数、设备状态、异常处理情况及遗留问题。重点交接安全阀校验日期、过滤器更换周期、纯度变化趋势等关键信息。双方需共同核对运行日志、巡检记录、设备维护台账的完整性。

2.6.2现场交接确认

交接双方共同检查储罐液位、压力表读数、报警装置状态等实时数据。确认消防器材、应急物资处于备用状态，安全警示标识清晰完好。对运行中的设备进行现场测试，确保切换功能、报警功能正常工作。

2.6.3交接责任划分

交接完成后，双方在交接班记录上签字确认。接班人员发现未说明的问题时，交班人员需协助处理。重大设备缺陷必须记录在案并上报主管，明确整改责任人及完成时限。交接班记录需保存至少三年，以备追溯核查。

三、安全防护措施

3.1个体防护装备

3.1.1呼吸防护要求

操作人员进入氮气浓度可能超过19.5%的区域时，必须佩戴正压式空气呼吸器。面罩密封性检查需持续30秒以上，确保呼吸系统无泄漏。在密闭空间作业时，应使用长管呼吸器，供气软管长度不得超过20米，且需配备备用气源。

3.1.2身体防护标准

接触低温氮气管道时，操作人员需穿着防冻工作服，袖口和裤脚应密封。处理液氮时必须佩戴防冻手套，材质应为丁腈橡胶或皮革，厚度不低于1.5毫米。防护眼镜需具备防雾功能，侧面防护宽度不小于40毫米。

3.1.3防爆装备配置

在存在易燃易爆气体的区域操作氮气设备时，所有电气工具必须选用防爆型，防爆等级不低于ExdIICT4。静电释放手环需佩戴在手腕处，确保与皮肤直接接触。作业区域地面应铺设防静电地垫，电阻值控制在10^5-10^9欧姆之间。

3.2设备安全防护

3.2.1压力容器防护

氮气储罐需安装双套安全阀，起跳压力设定为工作压力的1.1倍。储罐外壁应设置温度监测点，当温度低于-40℃时自动报警。液氮储罐必须配备紧急排放装置，排放管高度不低于2米，且设置防雨帽。

3.2.2管道系统防护

氮气管道应设置膨胀节，补偿量需按管道长度1%计算。所有法兰连接处安装静电跨接线，电阻值小于0.1欧姆。埋地管道需设置阴极保护系统，保护电位控制在-0.85至-1.2伏之间。

3.2.3仪表安全配置

压力表量程应为工作压力的1.5-2倍，精度等级不低于1.5级。在线氧分析仪需每季度校准一次，使用标准气体测试误差不得超过±0.5%。紧急切断阀必须配备独立电源，断电时自动处于关闭状态。

3.3环境安全控制

3.3.1通风系统管理

氮气储存区域必须设置机械通风装置，换气次数不低于每小时12次。通风口应安装在空间底部，确保氮气能及时排出。在封闭空间作业前，需使用便携式氧浓度检测仪确认氧气含量，连续监测时间不少于15分钟。

3.3.2气体泄漏监测

在氮气管道法兰、阀门等易泄漏点安装可燃气体探测器，报警阈值设定为氧气浓度低于19.5%。探测器应每半年进行一次标定，使用标准气体测试响应时间不超过30秒。

3.3.3应急照明系统

氮气设备区域必须设置应急照明，照度不低于50勒克斯。应急电源需保证90分钟持续供电，切换时间小于0.5秒。疏散通道地面应设置荧光指示标志，间距不超过3米。

3.4作业安全规范

3.4.1作业许可管理

进入受限空间作业前，必须办理《受限空间作业许可证》。作业前30分钟内进行气体检测，检测项目包括氧气浓度、可燃气体和有毒气体。作业期间需每30分钟复测一次，检测结果记录在作业票上。

3.4.2动火作业控制

在氮气系统附近进行动火作业时，作业点周围10米范围内需清除可燃物。动火前使用氮气对作业区域进行吹扫，氧气浓度检测合格后方可施工。动火作业需配备灭火器，灭火器数量根据作业面积计算，每50平方米不少于2具。

3.4.3高处作业防护

在储罐顶部作业时，安全带需系挂在独立设置的锚固点上。作业平台需设置高度不低于1米的防护栏杆，栏杆间距不大于0.2米。恶劣天气条件下（风速超过8级）禁止高处作业。

3.5安全培训要求

3.5.1新员工培训

新入职员工需完成40学时的氮气系统安全培训，内容应包括氮气特性、风险识别、应急处理等。培训后需通过实操考核，包括正压式呼吸器佩戴、泄漏处理演练等。考核不合格者不得上岗操作。

3.5.2定期复训制度

所有操作人员每两年需参加一次复训，复训内容应更新最新的安全规范和事故案例。复训考核包括理论考试和现场操作评估，评估不合格者需重新培训。

3.5.3应急演练组织

每半年组织一次氮气泄漏应急演练，演练场景应包括泄漏发现、人员疏散、应急处置等环节。演练后需进行评估，分析存在的问题并制定改进措施。演练记录需保存三年以上。

3.6安全标识管理

3.6.1区域标识设置

氮气储存区域入口处需设置"当心窒息"警示标识，标识尺寸不小于400×300毫米。管道上应标明介质名称和流向，箭头长度不小于200毫米。

3.6.2设备标识规范

压力容器需粘贴《特种设备使用登记证》，标注设计压力、工作压力等参数。安全阀需设置铅封标识，铅封上标注下次校验日期。

3.6.3应急标识配置

应急疏散路线图需张贴在显眼位置，图上标注安全出口位置和集合点。应急物资存放处需设置"应急物资"标识，并标注物资清单和联系电话。

四、应急响应程序

4.1预警机制

4.1.1监测设备配置

氮气系统区域必须安装固定式氧气浓度检测仪，报警阈值设定为19.5%。检测仪应覆盖储罐区、管道阀门区、用气点等关键位置，安装高度距离地面1.5米。操作人员需随身配备四合一气体检测仪，实时监测氧气、一氧化碳、硫化氢和可燃气体浓度。

4.1.2预警信息分级

一级预警：氧气浓度降至20%-19.5%，现场声光报警器启动，通知当班班长。二级预警：氧气浓度降至19.5%-18%，启动全厂广播系统，应急小组待命。三级预警：氧气浓度低于18%，立即启动全厂应急响应，疏散周边人员。

4.1.3信息通报流程

发现预警信号后，操作人员立即通过对讲机报告中控室。中控室核实报警位置和等级后，按《应急通讯录》顺序通知相关部门。30分钟内完成信息汇总，向企业负责人和属地应急管理局报送初步情况。

4.2分级响应措施

4.2.1一级响应行动

当班班长组织佩戴空气呼吸器进入现场，使用便携式检测仪确认泄漏点。关闭泄漏区域上游阀门，开启局部通风设备。设置警戒线，禁止无关人员进入。每小时记录一次氧气浓度变化。

4.2.2二级响应行动

应急小组到达现场后，穿戴全套防护装备。使用防爆工具进行堵漏作业，对泄漏管道进行氮气吹扫稀释。在泄漏点下风向50米处设立临时指挥部，协调救援物资调配。通知周边岗位做好停气准备。

4.2.3三级响应行动

启动企业综合应急预案，消防队、医疗组、专家组同步介入。组织人员向上风向疏散，疏散半径不低于200米。消防车待命于安全区域，准备雾状水幕稀释泄漏气体。医疗组在集合点设立临时救护站。

4.3泄漏应急处置

4.3.1管道泄漏处理

立即关闭泄漏管道两端阀门，开启管道末端放空阀降低压力。使用可燃气体检测仪沿管道走向排查泄漏点。小泄漏采用注胶堵漏工具，大泄漏使用防爆夹具进行封堵。处理完成后用氮气吹扫管道30分钟。

4.3.2储罐泄漏处理

紧急切断储罐进出料阀门，启动喷淋系统降温。液氮泄漏时使用防冻手套操作紧急切断装置。储罐区围堰内泄漏时，启动应急泵转移泄漏液体。处理完毕后对储罐进行氮气置换，氧气浓度检测合格方可恢复使用。

4.3.3阀门泄漏处理

佩戴防冻手套缓慢关闭泄漏阀门，若无法完全关闭则加装盲板隔离。使用扳手检查阀门填料压盖，适当紧固压盖螺栓。若阀体破裂，立即更换备用阀门。处理完成后对阀门进行气密性测试。

4.4火灾爆炸处置

4.4.1初期火灾扑救

使用干粉灭火器或二氧化碳灭火器扑灭火源，禁止直接用水冲击。火势扩大时启动固定式消防系统，保持消防水带处于备用状态。消防员需佩戴空气呼吸器进入火场，防止窒息风险。

4.4.2爆炸事故应对

发生爆炸后立即启动全厂紧急停车系统。疏散所有人员至安全区域，设立警戒线防止二次爆炸。消防组使用泡沫覆盖未燃烧的泄漏点，防止复燃。技术组评估设备损坏情况，制定抢修方案。

4.4.3次生灾害防控

爆炸后监测周边土壤和地下水是否受污染。对受损管道进行压力测试，确认无泄漏后方可修复。清理现场时使用防爆工具，防止产生火花。设置洗消站，对救援人员和设备进行去污处理。

4.5人员救援程序

4.5.1窒息人员救援

发现人员昏迷时，立即通知医疗组。救援人员佩戴空气呼吸器进入现场，将伤员转移至上风向安全区域。清除口鼻异物，采用仰头抬颏法保持呼吸道通畅。立即进行心肺复苏，直至专业医疗人员接手。

4.5.2冻伤人员救治

液氮冻伤后立即用温水（40-42℃）冲洗冻伤部位15-20分钟，禁止直接加热或按摩。用无菌纱布轻轻包裹伤处，避免摩擦。禁止刺破水疱，保持创面清洁。医疗组评估伤情后决定是否送医治疗。

4.5.3大规模疏散组织

通过广播系统发出疏散指令，明确集合点位置。安全员引导人员沿疏散通道撤离，禁止乘坐电梯。在集合点清点人数，登记未撤离人员信息。医疗组对疏散人员进行初步体检，安排不适人员休息。

4.6后期处置管理

4.6.1事故调查分析

应急响应结束后48小时内成立事故调查组。收集现场照片、视频、操作记录等证据。分析事故直接原因和间接原因，形成《事故调查报告》。对责任人员按《安全生产奖惩条例》处理。

4.6.2系统恢复程序

对受损设备进行检测评估，制定修复方案。更换损坏的管道、阀门和仪表。修复完成后进行气密性测试和压力试验。系统恢复运行前，需经第三方检测机构验收合格。

4.6.3预案修订完善

根据事故暴露的问题，修订《氮气系统应急预案》。更新应急通讯录，补充新的救援物资清单。组织全员学习新预案，开展针对性演练。修订后的预案报属地应急管理部门备案。

五、设备维护保养

5.1维护责任划分

5.1.1责任主体界定

氮气系统的日常维护工作由设备管理部门统一组织，操作人员负责班前检查与运行记录，维修班组承担定期检修任务。制氮装置的分子筛更换需由专业技术人员实施，储罐年度检验须委托具备资质的第三方机构执行。设备档案管理人员负责维护记录的归档与追溯。

5.1.2维护资质要求

从事压力容器检修的人员必须持有《特种设备作业人员证》，类别为压力容器操作。分子筛再生操作需经过制氮设备制造商专项培训并取得认证。低温设备维护人员需完成防冻伤专项培训，考核合格后方可上岗。

5.1.3协同管理机制

设备部门每月组织操作与维修人员召开维护协调会，通报设备运行状态。建立跨部门协作流程，当发现设备异常时，操作人员需在30分钟内通知维修班组，维修人员接到通知后2小时内到达现场。

5.2周期维护内容

5.2.1制氮装置维护

吸附塔每运行3000小时需切换分子筛进行再生，再生温度控制在200±5℃，持续时间不少于8小时。空压机润滑油每运行1000小时更换一次，采用NISOHGB5903标准L-TSA46#润滑油。冷干机蒸发器每季度清理一次，用压缩空气反吹翅片表面灰尘。

5.2.2储罐系统维护

液氮储罐每月检查真空度，当真空度下降至1Pa以下时需抽真空处理。储罐安全阀每年校验一次，起跳压力偏差不得超过设定值的±3%。压力表每半年检定一次，铅封由计量部门加封。液位计每周校准一次，采用标准容器比对法。

5.2.3管道阀门维护

管道法兰连接处每季度使用肥皂水进行气密性检测，重点检查垫片老化情况。阀门丝杆每半年涂抹锂基润滑脂，防止锈蚀。埋地管道每年进行一次防腐层检测，采用电火花检漏仪，检漏电压按防腐层厚度计算。

5.2.4仪表系统维护

氧分析仪每周校准零点与量程，使用99.999%高纯氮气和标准空气。压力传感器每季度进行零点迁移，消除温度漂移。流量计每半年机械清洗一次，清除涡轮轴承积垢。紧急切断阀每季度测试一次动作响应时间，确保≤30秒。

5.3维护后验证

5.3.1性能测试标准

制氮装置检修后需进行24小时满负荷运行测试，氮气纯度稳定≥99.5%，产量偏差≤±3%。储罐修复后进行气压试验，试验压力为工作压力的1.15倍，保压时间不少于30分钟。管道系统修复后进行泄漏率测试，24小时泄漏率≤0.1%。

5.3.2安全功能验证

安全阀校验后需进行起跳试验，手动开启后能自动复位并重新铅封。紧急切断阀需测试就地与远程控制功能，断电时自动处于关闭状态。可燃气体探测器需每月测试报警功能，使用标准气体触发报警。

5.3.3记录与归档

每次维护完成后需填写《设备维护保养记录表》，内容包括维护项目、更换部件、测试数据、责任人等信息。重要维护活动（如分子筛更换、储罐检验）需拍摄照片存档，记录保存期限不少于设备使用寿命期。

5.4预防性维护策略

5.4.1状态监测实施

在制氮机吸附塔安装振动传感器，监测分子筛粉化情况。储罐外壁布置温度传感器，实时监测环境温度变化。管道系统安装超声波流量计，分析流量异常波动。所有监测数据接入设备管理系统，设置自动预警阈值。

5.4.2寿命周期管理

建立设备寿命档案，记录分子筛、压缩机轴承、干燥剂等易损件的使用时长。制定备件储备计划，关键备件（如分子筛、安全阀）保持至少一套库存。根据运行数据预测设备剩余寿命，提前安排大修计划。

5.4.3改进升级措施

每两年评估一次设备技术状态，结合行业新技术进行升级改造。例如将机械式压力表更换为智能压力变送器，增加远程监控功能。对运行超过15年的老旧设备制定更新方案，逐步淘汰高能耗设备。

5.5维护安全管理

5.5.1上锁挂牌程序

设备维护前必须执行上锁挂牌程序，关闭相关阀门并加装锁具。锁具由设备部门统一管理，钥匙由维护负责人保管。多个作业点时采用集体锁具，所有人员确认后方可解锁。

5.5.2低温作业防护

处理液氮设备时必须穿戴防冻服、防冻手套和护目镜。作业前检查设备保温层完整性，防止直接接触低温表面。使用专用工具操作，避免皮肤接触金属部件。作业现场配备防冻伤急救箱。

5.5.3能源隔离措施

电气设备维护前需切断上级电源并验电。氮气系统维护前需用盲板隔离与生产系统的连接。压力容器维护前需内部压力降至常压，并打开所有放空阀。隔离措施需经设备部门负责人确认签字。

5.6维护人员培训

5.6.1基础技能培训

新维护人员需完成80学时岗前培训，内容包括设备结构原理、维护标准、安全规范等。培训采用理论授课与实操演练相结合的方式，实操考核包括分子筛更换、阀门研磨等关键技能。

5.6.2专项能力提升

每季度组织一次维护技能比武，重点考核故障诊断与应急处理能力。邀请设备制造商开展新技术培训，学习最新维护工艺。建立技能等级认证制度，分为初级、中级、高级三个等级。

5.6.3安全意识强化

每月开展一次维护安全案例分析会，剖析国内外典型事故教训。维护前进行安全交底，明确风险点与防控措施。建立维护安全积分制度，对违章行为实行扣分管理，年度积分低于60分暂停维护资格。

六、监督考核机制

6.1监督主体职责

6.1.1安委会监督职能

安全生产委员会每季度组织一次氮气系统专项检查，重点核查操作规程执行情况。检查采用“四不两直”方式，提前不发通知、不打招呼。检查结果纳入部门年度安全绩效考核，与评优评先直接挂钩。

6.1.2部门监管责任

设备管理部门建立日常巡检制度，每日对关键设备进行抽查。操作班组实行班组长负责制，每班次开展操作行为互查。安全环保部每月汇总监督数据，对重复性问题下达整改通知书。

6.1.3岗