最近看到网络上一个空分液氮储槽超压爆炸的视频，该事故导致液氮罐损坏倒塌。据此，特同大家一起了解分享一下常压液氮储槽的基础防护措施。

图1 事故后的场景照片

一、常压液氮储槽介绍

空分装置大型低温常压储罐设计为双层夹套式，中间填充珠光砂保冷。从液化装置（或空分设备）来的低温液氮（-196℃）通过进液阀进入内胆，由于常压液氮储存温度大约-196℃，会吸收环境热量，导致部分液氮汽化，内胆压力升高，通常对于内胆超压保护措施有以下几种：

1）内胆压力控制回路（调节阀），连续对罐内压力进行监测控制；

2）内胆呼吸阀、爆破片。

图2 常压低温液氮储槽流程简图

二、原因分析

从事故录像视频中可看出，超压后，内胆呼吸阀入口管线与压力控制回路管线（以及可能是内胆人孔盖）同时崩开（见图3），初步推测事故的直接原因为：液氮储罐内胆压力控制回路失效，导致储罐压力升高，且呼吸阀无法动作，导致内胆超压爆炸，同时液氮进入中间夹层，低温液氮迅速汽化导致外胆超压爆炸。

图3 液氮储槽超压爆炸瞬间

三、呼吸阀的原理

呼吸阀工作原理是用弹簧限位阀板，由正负压力决定或呼或吸。呼吸阀具有泄放正压和负压两方面功能，具体：当容器承受正压时，呼吸阀打开呼出气体泄放正压；当容器承受负压时，呼吸阀打开吸入气体泄放负压。由此保证压力在一定范围内，保证容器安全。

呼吸阀工作原理：

四、呼吸阀检验法规要求

国务院549号令《国务院关于修改〈特种设备安全监察条例〉的决定》中第二十七条提到特种设备使用单位应当对在用特种设备的安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、检修，并作出记录。与安全阀属于强检设备不同，呼吸阀大多使用于常压容器，常压容器不属于特种设备，没有纳入国家的强制检验要求，因此许多企业可能并没有对呼吸阀定期测试，潜在的过程安全隐患有可能被忽略，据此我们收集了两个关于呼吸阀检验的标准，整理如下：

1）根据《常压储罐完整性管理》（GB∕-2019 8.6.1），常压储罐用呼吸阀每年至少进行一次检验。

2）根据《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》（GB 16912-2008 ）应定期检查校对系统中的压力表、安全阀、温度计等仪表和安全联锁保护装置。

五、建议

常压储罐的耐压能力很弱，通常使用呼吸阀对储罐进行正负压保护，因此企业应把呼吸阀列入过程安全关键设备清单，定期测试维护。

参考资料：

1）《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》（GB 16912-2008）

2）《常压储罐完整性管理》（GB∕-2019）