背景技术

化学工业中工作体积的惰化的表述是指引入惰性物质，这通常是使用气体(例如氮气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气)执行的。可以在化学工业中存在的并且通常需要进行惰化的大量工作体积的示例是容器、储罐、反应器、管、压缩机级、泵、用于执行热分离过程的分离塔(例如吸收塔或蒸馏塔)。

这里的目的是改变存在于工作体积中的材料或材料的混合物的安全相关参数，以便例如防止工作体积中的爆炸性气氛或防止存在的材料或材料的混合物或工作体积本身的特性(例如，由于腐蚀)发生不期望的变化。为此目的，例如，使不利或危险气体(通常为氧气)的浓度低于极限浓度，低于该极限浓度，不再发生有害或危险作用。例如，这可以通过将氧气结合到对氧气具有选择性的吸附剂来实现，但是通过将相对于不期望的化学反应不反应的气体(惰性气体)引入到工作体积中来部分或完全置换氧气更为普遍。可以根据工作体积中测得的氧气浓度连续或间歇地进行引入。在化学生产工厂的特定操作状态或操作变化的情况下或在维护或维修工作期间工厂停工的情况下(其中工厂零件先前已暴露于环境空气中，以便允许维修人员进入此区域)，也可以使用惰性气体执行偶尔的处理。欧洲专利申请EP 1 913 980 A1描述了一种具有安全装置的对应的惰化设备。

在用惰性气体封盖的情况下，在储罐或反应器中储存产品上方的气体空间充满惰性气体，以防止内容物爆炸、防止与氧气有关的降解过程或聚合反应或防止物品腐蚀。通常设计封盖系统，使得其可以在高于大气压的压力下操作并且因此防止环境空气侵入容器中。

出于经济原因并由于其可用性，氮气是最常用的惰性气体。许多化学产品的生产工厂、特别是石油化工、工业或精炼厂配备有工厂范围或站点范围的惰性气体分配系统，该系统包括用于分配惰性气体的管和惰性气体排放点，这些排放点可以藉由连接导管连接到要惰化的工作体积。这些连接导管通常是柔性制作的以便能够在工作体积与惰性气体分配系统之间建立简单的连接，并经由减压器或简单的排放阀连接到惰性气体分配系统，藉由该减压阀或简单的排放阀，可以设定惰性气体体积流量。此外，可以存在止回阀，以防止否则将导致污染的杂质气体回流到惰性气体分配系统中。

使用例如聚合物软管(例如橡胶软管)作为连接导管是普遍的。然而，这里的缺点是，这种软管承受压力的能力受到很大限制，例如限制为最大10巴。因此，这些软管在错误使用时会相对迅速破裂，其结果是可燃或有毒的过程介质可能会从要惰化的工作体积中释放出来。

由于化学工业生产工厂的自动化程度增加，因此操作人员越来越少。操作重置(称为周转)或维护机器或其他设备之间的操作时间变得越来越长。其结果是，剩余的数字上受限的人员必须在操作重置或机器维护期间做更多的工作，同时由于此类特别的工厂状态发生的频率较低，因此经验较少。这可能会导致惰化期间的不正确操作并产生危险情况。这种情况因以下事实而增加：工作体积(例如通过用氮气作为惰性气体进行冲洗)的惰化通常是使用不配备有截止阀或止回阀的导管执行的，其结果是，可能会发生不正确的操作以及容器不期望地过度填充或污染物回流到惰性气体分配系统中。

用于惰化的连接导管必须在(重新)启动生产工厂之前与惰化的工作体积分开。由于上述原因，有可能忘记这一点。因此，当连接导管(例如聚合物软管)保持与存在于生产工厂中的工作体积连接时，在重新启动期间可能超出导管的设计压力并且因此可能发生导管破裂，其结果是，危险的操作介质可能释放到周围环境中。流入导管中的工艺气体通常具有高温的事实进一步加剧了此问题，而仅对于环境温度下的气体才允许使用柔性聚合物软管。

另一方面，如果工作体积中的压力不足够高到引起这种破裂，则由于回流，惰性气体分配系统中的惰性气体存量的污染仍可能发生，这同样是不期望的。