1.0.1为了使空氮站设计能够保证安全生产、保护环境、节约 能源、改善劳动条件，做到技术先进和经济合理，制定本规范。 1.0.2本规范适用于油气田站场中采用电力驱动且工作压力不 大于2.5MPa的空氮站新建、改建、扩建设计。 本规范不适用于低温法空气分离系统的设计。 1.0.3空氮站设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关 标准和规范的要求。

2.0.1空氮站设计应根据站场总体规划进行，做到远近结合， 以近期为主，并宜留有扩建余地。 2.0.2空氮站设计应取得用气负荷、气象、地质、水文和电力 等有关基础资料，对扩建和改建空氮站，尚应取得原有工艺设 备和管道的原始资料。 2.0.3空氮站的生产火灾危险性类别应根据空气压缩机的型式 确定。 2.0.4空氮站设备的选择，应做到合理利用能源和节约能源， 并与安全生产、经济效益和环境保护相协调。 2.0.5空氮站设计应采取减轻废水、噪声对环境影响的有效措 施。噪声控制应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规 范》GB/T50087和《声环境质量标准》GB3096的有关规定

施。噪声控制应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规 范》GB/T50087和《声环境质量标准》GB3096的有关规定

3.0.1空氮站在站场内的布置，应符合下列规定： 1应布置在空气洁净的地段，避免靠近散发爆炸性、腐蚀 性和有毒气体，以及粉尘等有害物质的场所，并宜位于上述场 所全年最小频率风向的下风侧。 2与有噪声、振动防护要求场所的间距，应符合现行国家 标准《工业企业总平面设计规范》GB50187的有关规定。 3宜通风良好，不应布置在地下室、半地下室。 4宜靠近用气负荷中心。 5宜有扩建的余地。 3.0.2空氮站宜为独立建筑物。与其他建筑物合建时，应用实 体墙隔开，制氮装置宜靠外墙布置。设在多层建筑内的空气压 缩机，宜布置在底层。 3.0.3空氮站在站场内的布置应符合现行国家标准《建筑设计 防火规范》GB50016和《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183的有关规定

4.0.1空气压缩机、干燥净化装置、制氮装置应采取防雨、防 尘、防冻措施，可室内布置或集成装置室外布置，储气罐宜室 外布置，液氮储罐及气化设施应室外布置。 4.0.2干燥净化装置、制氮装置的操作维护用通道不宜小于 1.5m，膜分离制氮装置的操作维护用通道尚应满足膜组更换的 要求。 4.0.3储气罐宜布置在建筑物的阴面。储气罐之间的净距应满 足施工和维修要求，储气罐与设备间外墙的净距不应小于1m。 4.0.4当空氮站内需要设置专门的检修场地时，检修场地的面 积不宜大于最大设备古地和运行所需的面积。 4.0.5不同压力的空气压缩宿机串联运行时，含油等级不低于3 级的压缩空气缓冲罐宜布置在机器间内。 4.0.6空氮站除设备间外 方便面标准，可设置辅助间。辅助间的组成和面 积应根据空氮站的规模、压缩机型式、管理模式等因素确定。 辅助间不应影响设备间的自然通风和采光。 4.0.7设有辅助间的空氮站，制氮装置宜布置在远离辅助间的 一端。 4.0.8空气压缩机的布置应符合现行国家标准《压缩空气站设 计规范》GB50029的有关规定

5工艺系统5.1空气压缩5.1.1空氮站的总负荷应根据计算负荷确定，计算负荷应考虑干燥方式、制氮方式、氮气纯度、计算系数等因素的影响，计算系数宜包括消耗量不平衡系数、管道漏损系数、用气设备磨损增耗系数。5.1.2空气压缩机的型式和台数、压缩空气净化等级、供气压力，应根据供气总负荷、用气质量、系统能耗、建设用地、工程投资等要求，经技术经济比较后确定，并宜符合下列规定：1螺杆空气压缩机的台数不应少于2台。当单台额定功率大于300kW时，不宜选用单级喷油螺杆压缩机。当负荷变化较频繁时，宜选用1～2台具有变容或变频等气量调节功能的空气压缩机。2离心空气压缩机的台数不宜多于3台，并宜采用同一型号。各单机运行时的容积流量不宜低于额定容积流量的70%。5.1.3空气压缩机备用容量应符合下列规定：1当最大机组检修时，除通过调配措施可允许减少供气外，其余机组应满足生产的用气量。2经调配仍不能保证生产用气量时，应增设备用机组3具有连通管网的分散空氮站，其备用容量应统一设置。5.1.4空气压缩机的吸气系统应设置吸气过滤器，并应符合下列规定：1离心空气压缩机的吸气过滤器宜设置在驱动电机的风冷系统进风口处，离心空气压缩机与吸气过滤器之间应设置可调节进气量的装置。151

2离心空气压缩机的吸气过滤器对粒径不小于2um微粒 的滤除效率不应低于99.5%，且过滤压力降不应大于500Pa。 3螺杆空气压缩机的吸气过滤器对粒径不小于15um微粒 的滤除效率不应低于99.5%，且过滤压力降不应大于800Pa。 5.1.5空气压缩机吸气系统的吸气口宜装在室外，吸气口应有 防雨措施。在夏热冬暖地区，螺杆空气压缩机的吸气口可装设

的滤除效率不应低于99.5%，且过滤压力降不应天于800Pa。 5.1.5空气压缩机吸气系统的吸气口宜装在室外，吸气口应有 防雨措施。在夏热冬暖地区，螺杆空气压缩机的吸气口可装设 在室内。

5.1.6除排风热量回收利用的情况外，风冷空气压缩机的空气 冷却排风宜排至室外。

5.1.6除排风热量回收利用的情况外，风冷空气压缩机

5.1.7不同压力空气压缩机串联运行时，应在两台空气压缩机

之间设置缓冲罐，并应在后置空气压缩机后设置储气罐。缓冲 罐的容积应根据高、低压压缩机之间进、排气流量的平衡需要 进行匹配。

空气压缩机与储气罐之间应装设止回阀，压缩机与止回

5.1.8空气压缩机与储气罐之间应装设止回阀，压缩机与止

5.1.9螺杆空气压缩机的能效值应符合现行国家标准《容积式

空气压缩机能效限定值及能效等级》GB19153的有关规定，安 全配置应符合现行国家标准《容积式空气压缩机安全要求》 GB22207的有关规定。

5.1.10离心空气压缩机应符合现行行业标准《石油、化学和气 本工业用轴流、离心压缩机及膨胀机一压缩机》JB/T6443的有 关规定。

5.2.1压缩空气的污染物净化等级应按照现行国家标准《压缩

5.2.1压缩空气的污染物净化等级应按照现行国家标准《压缩 空气第1部分：污染物净化等级》GB/T13277.1的有关规定 划分，

5.2.2净化压缩空气的固体颗粒物直径不应大于3um，固体果

物含量不应大于1mg/m3，总含油量不应大于10mg/m3。净化

压缩空气干燥后的压力露点应比所在地极端最低温度低10℃。 用于制取氮气的净化压缩空气污染物净化等级还应满足制氮装 置的要求。

5.2.3压缩空气王燥装置白

1应满足用户对空气湿度等级及空气处理量和压力的要求。 2当用户要求干燥压缩空气不能中断时，应设置备用压缩 空气干燥装置。 3压缩空气干燥装置的总处理容量，应能根据实际运行负 荷进行调节。 4单台处理气量大于20m3/min的吸附式干燥装置，宜采 用加热再生吸附式干燥装置或压缩热再生吸附式干燥装置。 5当压缩空气湿度等级要求不高于5级时，宜采用冷冻式 十燥装置。 6压缩空气干燥装置的选用及性能要求应符合现行国家标 准《压缩空气十燥器第2部分：性能参数》GB/T10893.2的 有关规定。 7冷冻式压缩空气干燥器应符合现行行业标准《一般用 令冻式压缩空气干燥器》JB/T10526的有关规定，吸附式干燥 器应符合现行行业标准《一般股用吸附式压缩空气十燥器》JB/T 10532的有关规定。

1采用不同压力的空气压缩机串联运行系统时，压缩空气 十燥装置应设置在缓冲罐与后置空气压缩机之间。 2进入压缩空气干燥装置的压缩空气温度、含油等级及其 他杂质含量，应符合压缩空气十燥装置的要求。 5.2.5压缩空气过滤器的设置，除应满足工艺对压缩空气净化 等级的要求外，尚应符合下列规定： 1应在空气十燥装置前、后和洁净气用气设备处，设置压 缩空气过滤器 2应在湿度等级或固体颗粒等级高于或等于2级的王燥和

争化压缩空气系统的配气台前、后处，设置压缩空气过滤器。 3对要求不能中断供气的用户，应设置备用压缩空气过 滤器。 4过滤器的处理量宜比空气干燥装置的额定处理量高 20%~30%。 5干燥装置和干燥装置前的过滤器宜具有自动排液功能 6过滤器应满足现行行业标准《一般用压缩空气过滤器》 JB/T13346的有关规定。 5.2.6 吸附式压缩空气干燥器废气放空口应设消声器。 5.2.7 冷冻式压缩空气干燥器预冷器及蒸发器应设自动排水阀。 5.2.8 压缩空气十燥净化装置出口应装设气体分析取样阀。 5.2.9 干燥设备、净化设备、储气罐宜设置自动排液装置。 5.2.10储气罐宜布置在空气压缩机与干燥净化装置之间，当负 荷要求储气罐瞬间释放气量超过干燥净化装置处理量时，应在 十燥净化装置后设置储气罐。储气罐应符合现行国家标准《压 力容器》GB/T150的有关规定 5.2.11储气罐与供气总管之间应装设切断阀。储气罐应设安全 阀，泄放量宜按照出口堵塞工况确定，放空口应引至安全处。 5.2.12储气罐的容积应满足站内主工艺的需要，净化空气储气 罐的容积还应满足停电保障仪表用气量的要求。 5.2.13装在干燥净化装置后，湿度等级不低于2级或固体颗料 等级不低于2级的干燥和净化压缩空气系统的储气罐，内壁材 质宜采用不锈钢。

阀，泄放量宜按照出口堵塞工况确定，放空口应引至安全处

5.2.13装在干燥净化装置后，湿度等级不低于2级或固体颗粒 等级不低于2级的干燥和净化压缩空气系统的储气罐，内壁材 质宜采用不锈钢。

5.3.1氮气纯度应依据用户需求确定，当用户需求多种纯度氮 气时，应按最高纯度要求确定。 5.3.2制氮方式、制氮装置规格和数量应根据所需氮气量、氮 气纯度、建设用地、应用场合等因素经技术经济比较后确定，

并应符合下列规定： 1制氮装置的台数宜为1～3台，依据连续用气量和间断 用气量设置不司规格制氮装置的种类不宜超过2种。 2用户要求氮气不能中断时，应设置备用制氮装置。当最 天制氮设备检修时，其余制氮设备应保证生产用气量。 3仅用于开停车的制氮装置可不设备用。 4移动制氮装置可作为空氮站制氮装置的备用，氮气储罐 的容积应能满足移动制氮装置接入时长的用气需求。 5氮气产量不超过3000m3/h纯度低于99%时，宜采用 常温膜分离系统。 5.3.3对于氮气用量较大的场合，可采用多台制氮装置并联或 固定式制氮装置与液氮气化装置联合供应氮气的方法。 5.3.4膜分离装置的处理能力不宜低于计算氮气需求量的 120%，电加热器应采取可靠的温控措施 5.3.5变压吸附制氮装置应符合现行行业标准《变压吸附制氧 制氮设备》JB/T6427的有关规定。 5.3.6制氮装置应具备不合格氮气自动放空功能，出口应设置 消声器。 5.3.7制氮装置出口应装设气体分析取样阀

5.4.1液氮储罐的设计，应符合下列规定

5.4液氮储罐及气化设施

1液氮储罐设计应符合国家现行标准《压力容器》GB/T 150、《固定式真空绝热深冷压力容器》GB/T18442和《固定式 玉力容器安全技术监察规程》TSG21的有关规定。 2液氮储罐为固定式真空绝热低温液体储罐，内罐材质应 为奥氏不锈钢，允许的最低工作温度为一196℃，外罐材质应为 低合金钢或碳钢。

5.4.2液氮储罐上的阀门设置应符合下列规定：

1储罐应设置全启式安全阀，且不应少于2个，其中一个 为备用。安全阀的设置应符合现行行业标准《固定式压力容器 安全技术监察规程》TSG21的有关规定。 2安全阀与储罐之间应设置切断阀，切断阀在正常操作时 应处于铅封开启状态。 3液氮储罐内罐宜设置安全阀、爆破片组合而成的双安全 系统装置。 4储罐液相管道根部阀门与储罐的连接应采用焊接，阀体 材质应与管道材质相适应

5.4.3液氮储罐上的仪表设置应符

1储罐上应设置液位计和高低液位报警器。 2储罐最高液位以上部位应设置压力表。 3在内罐与外罐之间应设置检测环形空间绝对压力的仪器 或检测接口。 4液位计、压力表应能就地指示，并应将检测信号传送至 控制室集中显示。 5.4.4液氮储罐宜采用底部进液方式，应设置顶部充装口，首 次充装时采用顶部进料冷罐。 5.4.5液氮储罐应设置调压阀及自增压系统，以调节储罐的操 作压力。储罐上应设置自动超压泄放口。 5.4.6液氮储罐的最大静态蒸发率、真空夹层漏放气速率、封 口真空度应符合现行国家标准《固定式真空绝热深冷压力容器》 GB/T18442中相关要求。 5.4.7液氮储罐充装介质的液相容积不应大于内容器几何容积 的95%。液氮储罐应设置便于限制充装量的溢流口、测满阀。 5.4.8当站场需要氮气压力较高时，可选用液氮泵进行增压， 该泵宜选用低温往复泵。

5.4.9气化器的设置应符合下列

气化器的选用应符合当地冬季温度条件下的使用要求。 气化器出口应设置温度检测仪表。

3气化器的设计压力不应小于最大工作压力的1.1倍。 5.4.10液氮储罐及气化器的检验应符合下列规定： 1液氮储罐出厂前应进行耐压试验、气密性试验、氮质 谱检漏、真空度、漏气速率、漏放气速率等检测，应符合现行 国家标准《固定式真空绝热深冷压力容器》GB/T18442的相关 规定。 2气化器管束应进行压力试验、气密性试验，压力试验 方法和要求应符合现行国家标准《压力容器》GB/T150的有关 规定。 3 液氮储罐及气化器焊缝应进行100%的超声检测和射线 检测。 5.4.11 液氮储罐及气化器检验合格后，应使用0.03MPa~

6.0.1压缩空气、氮气管道应满足用户对介质流量、压力、净 化等级、纯度的要求。 6.0.2压缩空气、氮气管道用钢管宜符合现行国家标准《输送 流体用无缝钢管》GB/T8163和《流体输送用不锈钢无缝钢管》 GB/T14976的有关规定。 6.0.3压缩空气、氮气管道组成件宜采用锻钢、钢板、无缝钢 管制作，其质量应满足现行国家标准《钢制对焊管件类型与 参数》GB/T12459和《钢制对焊管件技术规范》GB/T13401 的有关规定。 6.0.4压缩空气、氮气管道及附件材料的选用，应符合下列规 定： 1固体颗粒等级或湿度等级不高于5级的压缩空气管道和 氮气管道，可采用碳钢管。 2固体颗粒等级或湿度等级高于5级、不高于3级的干燥 和净化压缩空气管道，可采用热镀锌钢管或不锈钢管。 3固体颗粒等级或湿度等级高于3级的干燥和净化压缩空 气管道，应采用不锈钢管。 4液氮管道和低温氮气管道应采用不锈钢管。 5管道附件的强度、密封、耐磨、抗腐蚀性能应与管材相 元配。 6.0.5新建和停产检修后再次投入生产的氮气管道，应经氮气 置换合格后方可投人使用。 6.0.6非净化空气储罐、净化空气储罐和氮气储罐不宜设置连 通管。设置连通管时，应有防止人员室息的防护措施 6.0.7液氮管道和低温氮气管道的设计，应符合下列规定：

1管道的设计压力不应小于最大工作压力的1.1倍，且不 应小于所连接设备（或容器）的设计压力与静压头之和。 2管道的设计温度不应高于一196℃。 3液氮管道的两个切断阀之间应设置安全阀或其他泄压装 置。 6.0.8空氮站内压缩空气、氮气管道宜通过计算确定，介质流 速宜取5m/s~15m/s。 6.0.9工作压力小于1.6MPa的压缩空气管道系统，从空气压缩 机出口到水力工况最不利点的压力损失不宜超过空气压缩机排 气压力的10%。 6.0.10输送饱和压缩空气的管道应设置能排放管道系统内积存 冷凝液的装置。输送未经干燥、净化的压缩空气的管道，坡度 不宜小于0.002。 6.0.11压缩空气、氮气管道的连接，除设备、阀门等处采用法 兰或螺纹连接外，应采用焊接。燥和净化压缩空气管道的连 接应符合现行国家标准《洁净厂房设计规范》GB50073的有关 规定。 6.0.12干燥和净化压缩空气、气管道的内壁、阀门、附件， 在安装前应进行清洗、脱脂或钝化处理。 6.0.13压缩空气、氮气管道在用户入口处应设置切断阀、压力 表，输送饱和压缩空气的管道应设置油水分离器。 6.0.14室外压缩空气、氮气管道宜采用地上敷设。直理敷设 时，应根据土壤的腐蚀性作相应的防腐处理，室外输送饱和开 缩空气的直理管道宜敷设在冰冻线以下。氮气管道管沟敷设时， 应采取填砂措施。 6.0.15空气压缩机、净化装置、制氮装置的安全阀泄放管应接 全室外安全地点，泄放管低点应设疏水管。 6.0.16空气压缩机风冷废气、制氮装置废气应接至室外排放 并应远离压缩机的空气吸入口。 6.0.17氮气排放口应设在高出操作面4m以上的安全处，且排

放口应设警示牌。 6.0.18空气压缩机的吸气、排气、放空管道的布置，应采取减 少管道振动的措施。 6.0.19压缩空气管道、氮气管道的涂色应符合现行行业标准 《油气田地面管线和设备涂色规范》SY/T0043的有关规定。 6.0.20压缩空气管道、氮气管道与建筑物、构筑物及其他管道 的最小净距应符合现行行业标准《石油天然气工程总图设计规 范》SY/T0048的有关规定。 6.0.21工艺管道及管道组成件的焊接应符合现行国家标准《工 业金属管道工程施工规范》GB50235、《工业金属管道工程施工 质量验收规范》GB50184、《现场设备、工业管道焊接工程施工 规范》GB50236和《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验 收规范》GB50683的有关规定。 6.0.22管道无损检测应符合现行行业标准《承压设备无损检 测》NB/T47013的有关规定。 6.0.23压缩空气和常温氮气管道压力试验应符合现行国家标准 《工业金属管道工程施工规范》GB50235和《工业金属管道工 程施工质量验收规范》GB50184的有关规定。液氮和低温氮气 管道压力试验介质宜为气体，且应采取有效的安全措施。 6.0.24净化空气管道和氮气管道吹扫试压后，应进行管道干 噪，并应符合下列规定： 1宜采用干空气法进行管道干燥，进入管道的干空气温度 不宜超过50℃。 2应用露点仪检测管道末端出口气体的露点，露点达到 O℃后，应使用干空气对管道进行吹扫。 3管道于燥未期，当管道出口处的空气露点达到一20℃ 后，继续用露点低于一40℃的干空气对管段进行低压吹扫，直 到管段后半部分被较低露点的干空气完全置换后，再进行密闭 试验。 4密闭试验4h后、在管道末端对空气露点进行检测、霞

点升高不超过3℃，且露点不高于一20℃为合格。 5在十燥验收合格后，应向管道内注入露点不低于一40℃、 压力为50kPa～70kPa的王空气或氮气，并保持管道封闭

点升高不超过3℃，且露点不高于一20℃为合格。 5在十燥验收合格后，应向管道内注入露点不低于一40℃、 压力为50kPa～70kPa的干空气或氮气，并保持管道封闭

7.0.1空氮站报警信号应接入站场集中控制室，在控制室和压 缩机、制氮装置旁应设置紧急停车按钮。 7.0.2空氮站宜设置室内含氧量检测报警装置，高限报警值宜 取23.5%，低限报警值宜取19.5%，高限、低限报警宜与事故风 机联动。室内含氧量不大于18.5%时，宜联锁停运制氮装置 7.0.3按无人值守设计的空氮站，空气压缩机、干燥净化装置 和制氮装置的测量仪表、报警信号、自动保护控制系统应按本 规范附录A、附录B的规定装设。 7.0.4制氮装置产品气出口应设置含氧量检测系统，产品气纯 度不合格应报警。一 7.0.5空氮站内非净化压缩空气、净化压缩空气、氮气储罐出口 管线应进行压力、流量监测，最大允许误差应在土1.5%以内。 7.0.6空氮站的自控和仪表设计尚应符合现行国家标准《压缩 空气站设计规范》GB50029、《油气田及管道工程计算机控制系 统设计规范》GB/T50823和《油气由及管道工程仪表控制系统 设计规范》GB/T50892的有关规定。 7.0.7空氮站的用电负荷等级应符合国家现行标准《供配电系 统设计规范》GB50052、《压缩空气站设计规范》GB50029和 《油气田变配电设计规范》SY/T0033的有关规定。 7.0.8空氮站电动机的控制与保护应符合现行国家标准《通用 用电设备配电设计规范》GB50055的有关规定。 7.0.9空氮站室外布置设备和容器等的防雷、防静电设计，应 符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB50183 的有关规定。

7.0.10空氮站设备间通向室外的门应保证安全疏散、便于设备 出人和操作管理。安全出口不宜少于2个，必须有1个直通室 外且靠近制氮装置。 7.0.11空氮站设备间的采暖温度不宜低于16℃，非工作时间设 备间的温度不应低于5℃。 7.0.12设备通风管道的阻力超过设备自带风机压头时，应设置 通风机。当通风管道内不采用通风机时，风速宜为3m/s～5m/s： 当采用通风机时，风速宜为6m/s～10m/s。 7.0.13空氮站的正常换气次数每小时不应少于3次，事故换气 次数每小时不应少于12次。 7.0.14空氮站的消防宜依托站场及附近的消防设施，并应符合 现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《消防给水及消 火栓系统技术规范》GB50974和《建筑灭火器配置设计规范》 GB50140的有关规定。 7.0.15碳钢管道和储气罐的防腐应符合现行行业标准《石油天 然气站场管道及设备外防腐层技术规范》SY/T7036的有关规 定。 7.0.16寒冷地区室外架空敷设的非净化空气管道、排液管道 及设备应采取防冻措施，保温层结构设计应符合现行国家标准 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。 7.0.17低温管道所采用的绝热保温材料应为防潮性能良好的不 燃材料。低温管道绝热工程应符合现行国家标准《工业设备及 管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。 7.0.18空氮站的公用及配套工程设计尚应符合现行国家标准 《压缩空气站设计规范》GB50029的有关规定。

及设备应采取防冻措施，保温层结构设计应符合现行国家标准 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。 7.0.17低温管道所采用的绝热保温材料应为防潮性能良好的不 燃材料。低温管道绝热工程应符合现行国家标准《工业设备及 管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定。 7.0.18空氮站的公用及配套工程设计尚应符合现行国家标准 《压缩空气站设计规范》GB50029的有关规定。

附录 A空氮站(螺杆式空压机）检测及控制要求表A空氮站（螺杆式空压机）检测及控制要求表就地集中控制室序项目名称显报警联锁报警联锁号显低高低高低高低温度空压机各段排气温度2空压机各段吸气温度3空压机油冷却器出油温度△4空压机轴承温度5空压机冷水进水总管水温机组出水温度后冷却器出水温度8空压机润滑油温度空压机冷取水回水温度10空气干燥器进气温度11空气干燥器排气温度加热再生吸附式空气干燥装置12加热器温度加热再生吸附式空气干燥装置13再生气进气温度加热再生吸附式空气干燥装置14再生气排气温度冷冻式空气干燥装置蒸发温度18

续表A就地集中控制室序项目名称显报警联锁显报警联锁号示高高示低低高低高低16制氮装置进气温度..17制氮装置排气温度..18膜分离装置电加热器排气温度二压力1空氮站供气母管压力C2空压机排气压力空压机冷却水进水 (阀后）3力4润滑油压力 (近润滑点）5吸人空气压力6油气分离器滤芯压差7油过滤器压差8空气干燥装置压差9制氮装置排气压力10储气罐气体压力.三流量1空压机出口流量2空氮站供气母管流量3空压机冷却水流量四液位1润滑油箱液位五其他1空气干燥器出口空气露点2制氮装置出口氮气纯度

注：表中“〇”表示应设置，“△”表示宜设置。

附录 B空氮站（离心式空压机）检测及控制要求表B空氮站（离心式空压机）检测及控制要求表就地集中控制室序项目名称显报警联锁显报警联锁号示高低高低示高低高 低温度各段进气温度2 各段排气温度3润滑油冷却器进口油温度4润滑油冷却器出口油温度.5润滑油箱油温DC6润滑油冷却器排水温度C7各级冷却器排水温度8冷却水进水总管水温9增速箱轴承油温10压缩机轴承润滑油油温11压缩机电机轴承润滑油油温压缩机和电动机支承推力轴承12 温度13压缩机电动机支承轴承温度14压缩机电动机定子温度15轴承温度16空气干燥器进气温度

续表B就地集中控制室序号项目名称显报警联锁显报警联锁示高 低高低示高低高 低17空气干燥器排气温度.加热再生吸附式空气干燥装置18加热器温度加热再生吸附式空气干燥装置19再生气进气温度加热再生吸附式空气干燥装置20再生气排气温度21冷冻式空气干燥装置蒸发温度.22 制氮装置进气温度23 制氮装置排气温度24膜分离装置电加热器排气温度压力各段进气压力2各段排气压力.3后冷却器出口气压.空压机冷却水进水（阀后）压4力5空氮站供气母管压力.6润滑油泵出口母管油压.7空气滤清器压差8润滑油油压9油过滤器压差10空气干燥装置压差11制氮装置排气压力12储气罐气体压力流量22

注：表中“”表示应设置，“^”表示宜设置

1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用 词： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜” 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用 “可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为： “应符合····的规定”或“应按··执行”。

《压力容器》GB/T150 《声环境质量标准》GB3096 《输送流体用无缝钢管》GB/T8163 《压缩空气干燥器第2部分：性能参数》GB/T10893.2 《钢制对焊管件类型与参数》GB/T12459 《压缩空气第1部分：污染物净化等级》GB/T13277.1 《钢制对焊管件技术规范》GB/T13401 《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976 《固定式真空绝热深冷压力容器》GB/T18442 《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》GB19153 《容积式空气压缩机安全要求》GB22207 《建筑设计防火规范》GB50016 准信息 《压缩空气站设计规范》GB50029 《供配电系统设计规范》GB50052 《通用用电设备配电设计规范》GB50055 《洁净厂房设计规范》GB50073 《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140 《石油天然气工程设计防火规范》GB50183 《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184 《工业企业总平面设计规范》GB50187 《工业金属管道工程施工规范》GB50235 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264

《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》GB 50683 《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》GB/T50823 《油气由及管道工程仪表控制系统设计规范》GB/T50892 《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974 《变压吸附制氧、制氮设备》JB/T6427 《石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机一压 缩机》JB/T6443 《一般用冷冻式压缩空气干燥器》JB/T10526 《一般股用吸附式压缩空气干燥器》JB/T10532 《一般用压缩空气过滤器》JB/T13346 《承压设备无损检测》NB/T47013 《油气田变配电设计规范》SY/T0033 《油气田地面管线和设备涂色规范》SY/T0043 《石油天然气工程总图设计规范》SY/T0048 《石油天然气站场管道及设备外防腐层技术规范》SY/T 7036 《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21

中华人民共和国石油天然气行业标准

《油气田空氮站设计规范》（SYT7474一2020），经国家能 源局2020年10月23日以第5号公告批准发布，2021年2月1 日实施。 在本规范制定过程中，编写组经广泛调查研究，认真总结 实践经验，并在广泛征求意见的基础上，以满足保障人身健康 和安全、生态环境安全、社会经济管理基本要求为原则，形成 本规范。 为便于广大设计、施工等有关人员在使用本规范时能正确 理解和执行条文规定，本规范编写组按章、节、条顺序编制了 本规范的条文说明对条文规定的自的、依据及执行过程中需 注意的有关事项进行了说明。本条文说明不具备与规范正文同 等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考

总则 30 2 基本规定 31 ？ 空氮站的布置 32 4 设备布置 34 5 工艺系统 35 5.1空气压缩 35 5.2空气净化和干燥·…· 35 5.3氮气制取 36 5.4液氮储罐及气化设施 .. 37 工艺管道 39 41

1.0.1本条明确了本规范制定的目的。本规范编制立足于油气 田地面工程建设现状，总结了各油气田地面工程中空氮站的设 计经验

田地面工程建设现状，总结了各油气由地面工程中空氮站的设 计经验。 1.0.2本条明确了本规范的适用范围。空氮站是提供压缩空气 争化空气及采用常温法制取氮气，并按工艺要求设置空气压缩 机、干燥净化装置、制氮装置、气化装置、工艺管道及辅助系 统的统称。 常温法制取氮气是指用变压吸附法或膜法分离制取产品氮 气的方法。变压吸附法是利用分子筛对空气中的氧和氮组分选 择性吸附，使空气中的氯氧分离的制氮方式，其产品氮气纯度 般为99%～99.99%。膜法分离制氮气是利用高分子聚合膜对 不同气体的不同选择性渗透和扩散的特性制取氮气，其产品氮 气纯度一般为95%~99.9%。 在油气田地面工程中，空氮站的空气压缩机均采用电力驱 动，且工作压力均不超过 2.5MPa。

2.0.1本条是空氮站设计的主要原则之一。空氮站设计应结合站 场总体规划，以确定空氮站的规模大小、发展容量、站址选择。 2.0.3采用膜制取氮气或变压吸附制取氮气，生产介质为氮气， 依据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中生产的火 灾危险性类别应为戊类。而空气压缩过程依据是否有油润滑确 定其火灾危险性类别，本着就高不就低的原则，空氮站的火灾 危险性类别依据压缩机的型式确定。 当采用喷油螺杆空气压缩机或离心空气压缩机，考虑到润 滑油在高温作用下有可能弓引起爆燃事故。根据润滑油用量的情 况，螺杆空气压缩机的用油量较少，离心空气压缩机用油量虽 然多，但仅用于冷却和润滑轴承，引发爆燃可能性都较小。故 这几种情况的火灾危险性类别定为丁类

3.0.1空氮站在厂内的布置，一般涉及的因素较多，主要矛盾也 因地而异，所以应根据下列因素，经技术经济方案对比后确定。 1空气压缩机直接从大气吸气，为了减少机器的磨损、腐 蚀，防止发生爆炸事故，提高空气压缩机吸入气体的质量，故 要求空氮站与散发爆炸性、腐蚀性、有毒气体和粉尘等有害物 质的场所有一定距离。有害物质传播的主导因素是风，空氮站 应于有害物质散发场所全年最小频率风向的下风侧，有利于保 障安全生产，应优先考虑。 2空气压缩机运转、变压吸附装置放空时会发出较大的噪 声，应根据各种场所的噪声充许标准、噪声源的噪声值、传播 途中的噪声障等条件综合考虑空氮站的布置。表1中列举出未 采取噪声治理措施，在不同间距下噪声衰减的情况，方便设计 中参考。

表1防噪声间距（m）

3通风良好有利于空氮站内降温和避免有害气体聚集，由 于氮气和空气的密度非常接近，一且氮气泄漏，在地下室和半 地下室易造成聚集。为避免弓1发室息事故，要求空氮站不应设 置在地下室和半地下室。

4.0.1依据现行国家标准《压缩空气站设计规范》GB50029的 有关规定，空气压缩机和干燥净化装置应室内布置。现场调研 发现，随着设备集成撬装化的不断发展，部分压缩制氮集成装 置室外安装，但在防冻、防雨、防尘方面仍需进一步改进。本 条制定中考虑到空气压缩制氮集成装置是今后一个重要的发展 方向，没有强制要求空气压缩机、干燥净化装置和制氮装置室 内布置，在满足对设备防冻、防雨、防尘、降噪、通风等方面 要求的前提下，也可室外布置。依据现行国家标准《压缩空气 站设计规范》GB50029的有关规定，储气罐应布置在室外或独 立建筑内，考虑到工程建设投资问题、氮气储罐室内布置的安 全风险问题，以及从现场调研情况看，空氮站储气罐均为室外 布置，故本条建议储气罐室外布置。 4.0.2现行国家标准《压缩空气站设计规范》GB50029中给出 空气压缩机的操作维护通道要求，但对王燥净化装置、制氮装 置的操作维护通道未做要求。本条给出其最小通道要求，在设 计过程中还要结合装置维护、保养、拆装、运输的需求，确定 合理的操作维护通道。 4.0.7空氮站的辅助间一般有控制值班室、配电间、维修间等， 易形成人员聚集。考虑到制氮装置的产品为氮气，事故情况下 有泄漏的风险，止常生产中也有安全阀泄压、制氮废气排放等 过程，将制氮装置布置在远离辅助间一端，结合必要的报警联

空气压缩机的操作维护通道要求，但对王燥净化装置、制氮装 置的操作维护通道未做要求。本条给出其最小通道要求，在设 计过程中还要结合装置维护、保养、拆装、运输的需求，确定 合理的操作维护通道。 4.0.7空氮站的辅助间一般有控制值班室、配电间、维修间等， 易形成人员聚集。考虑到制氮装置的产品为氮气，事故情况下 有泄漏的风险，止常生产中也有安全阀泄压、制氮废气排放等 过程，将制氮装置布置在远离辅助间一端，结合必要的报警联 锁设计，有利王保障运行人员安全

5.1.1依据空氮站实际运行情况，一般消耗不平衡系数为0.1～ 0.2，管道漏损系数为0.1～0.2，用气设备磨损增耗系数为0.15~ 0.2。另外还需要考虑不同类型干燥器的自耗气量、不同制氮方 式和氮气纯度的空氮比等因素，在设计过程中根据实际需求计 入相应系数，确定合理的设计规模。 5.1.2本条依据现行国家标准《压缩空气站设计规范》GB 50029的有关内容制定，对于一些小型供风系统，螺杆式空气压 缩机采用1用1备，能够满足现场运行的实际需求，故本条对 螺杆式空气压缩机的数量要求予以放宽，最少充许设置2台。 船取压缩机每分钟进

5.1.1依据空氮站实际运行情况，一般消耗不平衡系数为0.1～~ 0.2，管道漏损系数为0.1～0.2，用气设备磨损增耗系数为0.15~ 0.2。另外还需要考虑不同类型干燥器的自耗气量、不同制氮方 式和氮气纯度的空氮比等因素，在设计过程中根据实际需求计 入相应系数，确定合理的设计规模

5.1.2本条依据现行国家标准《压缩空气站设计规

50029的有关内容制定，对于一些小型供风系统，螺杆式空气压 缩机采用1用1备，能够满足现场运行的实际需求，故本条对 螺杆式空气压缩机的数量要求予以放宽，最少允许设置2台

5.1.7缓冲罐的容积依据经验值确定，一般取压缩机每分钟进 气流量的10%～15%即可满足需求。如设置在30m3/min压缩 机后的缓冲罐容积可取3m3～4.5m。

5.1.7缓冲罐的容积依据经验值确定，一般取压缩机每分钟送

5.2.5本条依据现行国家标准《压缩空气站设计规范》G

5.2.5本条依据现行国家标准《压缩空气站设计规范》GB 50029的有关内容制定。 4压缩空气过滤对净化压缩空气质量至关重要，对下 级的制氮装置使用寿命影响重大。对变压吸附制氮用碳分子筛 而言，压缩空气含水、含尘会降低其使用寿命；对膜制氮而言， 缩空气含尘、含油会降低膜组使用寿命。依据工程实际经验 过滤器的处理能力取计算值的120%～130%，有助于大幅提高 制氮装置的使用寿命，经济效益显著。 5干燥装置前的过滤器如不能及时排出积液，易造成过滤

器失效，油、尘进入下游设备，造成用气设备故障，影响制氮 装置使用寿命，故要求过滤器具有自动排液功能。工程设计中 般采用“手动+自动”排液的方式，既能自动排液，也能满 足巡检手动排液要求。 5.2.12停电保障用净化空气储气罐的容积可参照下式计算：

式中V。 储气罐的容积（m3）； Q1 停电保障用气量[m3（标况)]； Q2 停电期间管道供气量【m3（标况）】： Pi 空气压缩机低压启动压力对应的储气罐工作压力 (MPa) ; P27 用户需要的工作压力（MPa)。

5.3.1在油气田地面工程中，一般管道吹扫用氮气纯度不低于 95%，一般设备及管道氮气置换、覆盖纯度不低于99.5%，当工 艺有特殊要求时，氮气纯度应符合工艺要求

5.3.2目前适用于空氮站的制氮方法主要是变压吸附法和膜分

变压吸附制氮的特点：吸附分离是在常温下进行，工艺 简单，设备紧凑，占地面积小，开停方便，启动迅速，产气快 （一般在30min左右），能耗小，运行成本低，自动化程度高 操作维护方便，撬装方便，无须专门基础，装置适应性好，产 品气可按要求进行纯度调节等。变压吸附制氮压力为0.8MPa左 右，压力高会造成碳氢化合物的局部聚集，分子筛会粉碎成粉 未，需经常更换分子筛。变压吸附制氮适合室内安装（最佳温 度+5℃～+40℃），不适合野外环境作业。频繁移动颠簸，会加 速分子筛沉粉化，影响使用寿命。

膜分离制氮的特点：具有装置结构更简单，体积更小，无 切换阀门，操作和维护管理更方便，产气速度更快，增容方便 等优点。但是中空纤维膜对压缩空气的清洁要求更高，膜的过 虑芯容易老化和腐蚀而失效，往往难以修复，需要更换膜组。 而且，目前中空纤维膜需从国外进口，价格昂贵。膜分离制氮 比较适合氮气纯度要求低的中小型用户。膜分离制氮压力为 .0MPa～3.5MPa，温度适应性强，在一40℃～+40℃可用，更 适合车载式、移动式野外环境作业。 因此需要根据不同应用场合和对氮气的具体要求，经技术 经济对比后确定制氮方式。

5.4.2本条规定了液氮储罐阀门的设置要

5.4液氮储罐及气化设施

1为保证安全阀的安全可靠性和满足校验需要，液氮储罐 设置2台或2台以上全启封闭式安全阀是必要的。 2规定“安全阀与储罐之间应设置切断阀”，是为了满足 安全阀校验需要。 4储罐液相根部阀门与储罐连接来用焊接，比起法兰连 接或螺纹连接，其严密性好得多，规避了在该接口可能发生的 泄漏。

4.3本条规定了液氮储罐上仪表

1液位是液氮储罐重要的安全参数，实时监测液位和高液 立报警是必要的。 2压力是液氮储罐重要的安全参数，对压力实时监测也是 必要的。 3检测内罐与外罐之间环形空间的绝对压力，是观察储罐 完好性的简便易行手段。

5.4.7液氮储罐充装的液相容

式真空绝热深冷压力容器》GB/T18442的要求制定的

5.4.8若站场需要氮气压力较高，靠提高储罐压力不经济，建 议根据需求选取低温泵增压，氮气的需求量一般比较小 照明标准，所以 规定选用低温往复泵。

5.4.8若站场需要氮气压力较高，靠提高储罐压力不经济，建

5.4.11对液氮储罐及气化器交货状态应使用干燥氮气密封，并 控制露点，主要是为了防止设备内含水造成冻堵。

5.4.11对液氮储罐及气化器交货状态应使用干燥氮气密封上海标准规范范本，并

不采取管沟敷设。确有需求时，需采取可靠的安全保障措施， 避免造成室息事故。 6.0.24由于净化空气一般对水露点具有较高的要求，而且水压 试验和吹扫后管道内仍会残留少量水，这些水的存在可能会对 用气设备造成影响。此外，在冬李也会产生冻堵现象，故有必 要对净化空气管道和氮气管道进行干燥。自前干燥的方法有很 多，但比较常用的是十空气法，故推荐此方法。本条根据现行 国家标准《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》（2012年 版）GB50540一2009中第9.4.4条的有关内容提出

7.0.2为保护运行维护人员的健康，防止室息事故的发生，应 对制氮装置间内的空气含氧量进行检测，避免因氮气泄漏造成 空气中含氧量降低。据有关资料介绍，空气中含氧量低于20% 时，人会感觉不适，；含氧量降至18%时，人会呼吸困难。设置 室内空气含氧量检测可避免室息事故发生，确保运行人员的健 秉、安全。另外，参照中国石油天然气集团有限公司企业标准 《油气管道储运设施受限空间作业安全规范》Q/SY05095的有关 规定，将室内含氧量报警值确定为19.5%～23.5%