燃燒爐火炬系統(tǒng)阻火器的應(yīng)用
阻火器安裝在裝置進(jìn)、出口處或管道上它作用是允許介質(zhì)流通而阻止火焰?zhèn)鞑ネㄟ^(guò)。近年來(lái)歐盟加強(qiáng)了可燃?xì)?/span>
體、易燃液體及蒸汽的儲(chǔ)存、加工和運(yùn)輸?shù)陌踩?guī)范,并從90年代末開(kāi)始施行了新的歐洲標(biāo)準(zhǔn)94 EG(通常稱(chēng)
之為ATEX 100a)。 對(duì)燃燒爐/ 火炬系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)在安全防范措施和限制氣體排放上提出了更高的要求。對(duì)企業(yè)
經(jīng)營(yíng)者而言就意味著必須建立擁有廢氣處理系統(tǒng)的一體化裝置來(lái)符合安全和環(huán)保要求。燃燒爐/火炬系統(tǒng)的安全
因素及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在使用過(guò)程中易燃易爆氣體以及火源是我們要面臨的主要問(wèn)題?;鹧婵梢酝ㄟ^(guò)管道系統(tǒng)傳播進(jìn)
而引發(fā)生產(chǎn)裝置或者儲(chǔ)罐爆炸造成巨大損失。尤其危險(xiǎn)的是:當(dāng)火焰沿管道傳播時(shí),火焰的傳播速度和沖擊波
壓力將在短時(shí)間內(nèi)急劇升高。當(dāng)管道足夠長(zhǎng)時(shí)爆炸可以由爆燃階段(火焰?zhèn)鞑ニ俣葹閬喴羲?,沖擊波瞬間壓1-
1000 kPa)發(fā)展到爆轟階段(火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥谝羲贈(zèng)_擊波瞬間壓力2000-10000 kPa)見(jiàn)表1 ?;瘜W(xué)工業(yè)中
許多裝置比如大型油罐基于造價(jià)原因是不具備防爆功能的一旦遇到爆炸沖擊災(zāi)難難以避免。此時(shí)就必須采用安
全措施抵御來(lái)自爆炸的威脅保證裝置安全。
不同燃燒類(lèi)型下的火焰?zhèn)鞑ニ俣群蜎_擊波壓力 表1 |
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爆燃 |
爆轟 |
火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?/span>ms-1) |
1-300 |
>1800 |
沖擊波壓力(瞬間)/kpa |
1-1000 |
2000-10000 |
依照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1127-1,把氣體的爆炸威力(火焰擊穿能力)根據(jù)其"最大實(shí)驗(yàn)安全間隙值"(MESG:)分。
最大實(shí)驗(yàn)安全間隙值與溫度和壓力相關(guān)和其他常數(shù)(比如密度閃點(diǎn)等)一樣是描述物質(zhì)基本化學(xué)性質(zhì)的常數(shù)。
隨著溫度和壓力的升高物質(zhì)的最大實(shí)驗(yàn)安全間隙值將隨之降低。所以我們對(duì)使用在高溫和高壓下的環(huán)境下阻火
器選用要求更為嚴(yán)格,在生產(chǎn)過(guò)程中遇到易燃、易爆氣體(有MESG值)同時(shí)生產(chǎn)設(shè)備/裝置按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)劃分
在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi),就要根據(jù)火源的類(lèi)型來(lái)選擇持久耐用的阻火器。在歐洲還要求阻火器必須通過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)
EN 12874 測(cè)試為確保安全我們通常還使用監(jiān)測(cè)手段對(duì)阻火器本身進(jìn)行監(jiān)控。見(jiàn)表2
表2可燃性氣體分類(lèi) |
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爆炸級(jí)別(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)) |
MESG值/mm |
典型氣體 |
混合氣體體積分?jǐn)?shù)/% |
II A |
>0.9 |
丙烷 |
4.2 |
II B1 |
≥0.85 |
乙烯 |
5.0 |
II B2 |
≥0.75 |
乙烯 |
5.5 |
II B3 |
≥0.65 |
乙烯 |
6.5 |
II B |
≥0.50 |
氫氣 |
45 |
II C |
<0.50 |
氫氣 |
28.5 |
可燃?xì)怏w放空管道在接入火炬或燃燒爐前應(yīng)設(shè)置阻火器。通常我們使用的是管道型阻爆燃/ 爆燃阻火器。管道
型爆燃/爆轟阻火器管道型爆燃/爆轟阻火器相對(duì)液壓阻火器有以下優(yōu)點(diǎn):可大大減少對(duì)阻火器的監(jiān)控要求,檢
修方便無(wú)需考慮污水處理壓降小等。干燥型阻火器的核心部件是不銹鋼波紋板阻火器盤(pán),它由平滑和波紋鋼帶
交替纏繞而成,二者間所形成的微小空隙既為介質(zhì)或火焰的通道。見(jiàn)圖1:
圖中空隙尺寸為阻火盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的重要參數(shù),火焰一旦抵達(dá)阻火盤(pán)即被切割成無(wú)數(shù)小塊,通過(guò)火焰和鋼帶間
的熱傳導(dǎo)作用,火焰被冷卻、熄滅,達(dá)到滅火目的。根據(jù)阻火器的安裝位置離火源的距離,即所謂管道長(zhǎng)與直
徑比(L D),我們可選擇阻爆轟型或者阻爆燃型阻火器。阻爆燃型阻火器適用于L/D<50,阻爆轟型阻火器則
可安裝在管道任何位置無(wú)需顧及L 值。朝向火焰的阻火盤(pán)上通常要安插一溫度探測(cè)計(jì),以探測(cè)可能發(fā)生在阻火
盤(pán)上的穩(wěn)定燃燒。
安全噴嘴-防止回火,當(dāng)火炬或者燃燒爐正常運(yùn)行時(shí),燃燒氣體的外噴速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于火焰回竄速度,燃燒爐/火
炬系統(tǒng)所使用的高速?lài)娮欤旧砭湍芷鸬阶柚够鼗鸬淖?。但是在燃燒爐/火炬系統(tǒng)裝置開(kāi)工或者停工階段,當(dāng)物
料流量低于要求值時(shí)既存在回火的可能性。所以單是高速?lài)娮觳荒馨俜种俦WC裝置安全必須要結(jié)合阻火器。
阻火器是阻止火焰蔓延和防止因回火而引起爆炸的安全設(shè)備。它廣泛運(yùn)用在化學(xué)工業(yè)當(dāng)中,是確保安全生產(chǎn)、
保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的忠誠(chéng)衛(wèi)士。
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