在化工厂中，液体输送和管道清洗过程中，经常会使用氮气吹扫（Nitrogen Blow）。在间歇式（批次）运行中，仅靠泵往往无法将液体完全输送干净，因此需要利用氮气的压力将残留液体推送出去。
本文将介绍批次化工厂中常见的三种氮气吹扫模式，并说明各自的注意事项与安全要点。
什么是氮气吹扫
所谓氮气吹扫，是指向管线中通入氮气，通过气体压力将管道内的液体推出。
在一般机械设备中，可以使用压缩空气。但在化工厂中，由于处理的多为易燃液体，如果混入空气可能形成爆炸性气氛，因此必须使用惰性气体——氮气。
在化工生产过程中，有些液体不能长时间静止不动。尤其是在批次生产中，步骤之间不可避免存在停机时间。为了防止液体在这段时间内滞留或变质，就需要使用氮气吹扫。
在设备清洗、产品切换或停机时，也会采用同样的方法。
泵的局限性
化工厂中液体输送主要依靠泵。但泵有一个明显缺点：不能空转运行。
当液体几乎输送完毕时，管道低点往往仍然残留液体。此时如果继续运行泵，可能造成损坏。因此需要借助氮气吹扫。
在停止泵运行之后，常见的氮气吹扫方式主要有三种。
1. 向接收罐方向吹扫（下游吹扫）
这是最常见的方法。
操作步骤通常为：
- 关闭原料罐出口阀门
- 打开氮气阀门
- 确保接收罐的排气管线处于开启状态
液体和氮气一起流入接收罐。必须确保排气畅通，否则可能引发异常情况。尤其在使用自动阀门的系统中，更需注意操作顺序。
2. 向原料罐方向吹扫（上游吹扫）
这是与上述方法相反的操作。
阀门开闭顺序不同，通常用于分液操作或特定工艺需求。此方法也可用于氮气置换或鼓泡操作。
相比全量输送，该方式更多用于辅助或局部操作。
3. 加压输送（罐体加压）
另一种全量输送方式是对原料罐顶部加压。
通过向罐顶空间通入氮气，使罐内产生压力，从而推动液体流向下游。
注意事项：
- 罐顶所有进出口管线必须正确关闭
- 罐体将处于加压状态，存在安全风险
原本设计为常压使用的储罐，如果经常通过氮气加压，可能需要按压力容器进行管理。
特别要注意的是，如果罐体上下同时接入氮气管线，在阀门误操作情况下，工艺液体可能倒流进入氮气系统，甚至污染整个工厂的氮气网络，后果严重。
氮气吹扫的局限性
氮气吹扫并非万能，必须清楚其物理极限。
水平管道中的残液
即使进行氮气吹扫，水平管道中仍可能残留部分液体。
当管道被液体完全充满时，氮气压力能够推动液体前进。但随着液体减少，会形成气相通道，此时氮气会直接穿过，而不再推动残液。
在这种情况下，可暂时停止氮气，让液体重新汇集后再继续吹扫。
安装压力表可以帮助判断气相突破的时机。
浆料系统的特别注意
对于浆料（液固混合物）系统，氮气吹扫需要特别谨慎。
在吹扫过程中，液体可能被优先推动，而固体颗粒残留在管道中。
若固体为产品成分，则会影响收率和生产稳定性。因此通常应先用液体冲洗管线，再进行最终的氮气吹扫。
总结
氮气吹扫的三种基本模式为：
- 向接收罐吹扫（下游吹扫）
- 向原料罐吹扫（上游吹扫）
- 罐体加压输送
在批次化工厂中，当泵无法完成全部液体输送时，氮气吹扫是非常有效的手段。
但必须注意：
- 水平管道可能残留液体
- 浆料系统存在固体滞留风险
- 罐体加压涉及安全与法规问题
合理、安全地使用氮气吹扫，可以减少物料损失，降低设备故障风险，并提高整体运行安全性。
作者简介 – NEONEEET
在化工行业工作20年以上，作为用户侧工程师贯通经历了设计 → 生产 → 设备保全 → 企划的全流程。 专注分享真正能在现场使用的批量化工实务知识。 → 查看完整简介
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