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化工阻火器设计选用
2020-11-06 16:22:49 来源:SH化工阻火器设计选用石油化工行业中,因为提炼所要涉及的设备和工作环境的关系,非常有可能发生火灾、爆炸等危险情况。所以在这些行业中,使用阻火器设备,为石油化工行业保驾护航。 阻火器又名防火器,是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。早在1928年阻火器就已被应用在石油工业中,以后又广泛用用于矿山、煤矿、水运及化学工业中。在石油工业中,阻火器被广泛应用在石油及石油产品的储罐上。当储存轻质石油产品的油罐遇到明火或雷击时,就可能引起火灾。为了防止这种危险的产生而使用阻火器。
阻火器也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。
化工阻火器设计选用工作原理
关于阻火器的工作原理,主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。
1.传热作用
燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过
阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。
2.器壁效应
燃烧与爆 zha并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。
随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理。
3.MESG
火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,经通道移走的热量足以将温度降到可燃物燃点以下,使火焰熄灭。或由器壁效应解释,当通道窄到一定程度时,自由基与管道壁的碰撞占主导地位,自由基大量减少,燃烧反应不能继续进行。因此,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“*大实验安全间隙”(MESG,Maximum Experimental Safe Gap) 。阻火元件的通道尺寸是决定阻火器性能的关键因素,不同气体具有不同的MESG值。因此,在选择阻火器时, 应根据可燃气体的组成确定其MESG值。在具体选择时,又根据MESG值将气体划分为几个等级。国际上经常采用两类方法。一是美国全国电气协会(NEC) 的分类法,它根据气体的MESG值将气体分为四个等级(A ,B ,C ,D) ;另一类是国际电工协会( IEC) 的方法,它也将气体分为四个等级( IIC , IIB , IIA 及I) 。两种标准划分的各类气体的MESG 值及测试气体如表1所示。
阻火器装置一般会安置在管道或者储罐的输送排放口处,阻火器的主要作用就是阻止内部的易燃气体外泄,或者说是阻止外部的火源和内部易爆气体接触,如果火势迅猛,没有阻火器只会让火势不断壮大甚至蔓延,从而引发爆炸火灾等冲击,造成的损害和危害都是非常大的。火源接触到阻火器后,由于燃烧的能源和空气都已经丧失,进而阻止蔓延之势横行。
化工阻火器设计选用化工设计中选用阻火器的一般原则:
(1)所选用的阻火器其安全阻火速度应大于安装位置可能达到的火焰传播速度。
(2)与燃烧器连接的可燃气体输送管道。在无其它防回火设施时.应设阻火器。
(3)阻止以亚音速传播的火焰,应使用阻爆燃型阻火器,其安装位置宜靠近火源:
(4)阻止以音速或超音速传播的火焰应使用阻爆轰型阻火器其安装位置应远离火源。
(5)在寒冷地区使用的阻火器应选用部分或整体带加热套的壳体也可采用其它伴热方式。
(6)在特殊情况下可根据需要选用设有冲洗管、压力计、温度计、排污口等接口的阻火器。
(7)安装于管端的阻火器当公称直径小于DN50时宜采用螺纹连接;当公称直径大于或等于DN50时应采用法兰连接。安装于管道中的阻火器应采用法兰连接。
(8)安装于管端的阻火器应带有可自动开启的防雨通风罩。储罐之间气体相连通管道各支管上的阻火器应选用阻爆轰型。储罐顶部的油气排放管道应在与罐顶的连接处选用阻爆轰型阻火器。
(9)储罐顶部保护性气体及油气排放管道的集合管上应选用阻爆轰型阻火器。紧急放空管应设置阻爆燃型阻火器。装卸设施的油气排放(或回收)总管与各支线的气相管道之间应设置阻爆轰型阻火器。可燃气体放空管道在接入火炬前若设置阻火器时应选用阻爆轰型阻火器。为选择一个安全又经济合理的阻火器,我们在选择阻火器时应该按照规范计算MEsG值,注意安装的位置,根据实际工况确定为适宜的阻火器。
化工阻火器设计选用的维修保养:1、为了确保阻火器的性能达到使用目的,在安装阻火器前,必须认真阅读厂家提供的说明书,并仔细核对标牌与所装管线要求是否一致。
2、阻火器上的流向标记必须与介质流向一致。
3、每隔半年应检查一次。检查阻火层是否有堵塞、变形或腐蚀等缺陷。
4、被堵塞的阻火层应清洗干净,保证每个孔眼畅通,对于变形或腐蚀的阻火层应更换。
5、清洗阻火器芯件时,应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫,不得采用锋利的硬件刷洗。
6、重新安装阻火层时,应更新垫片并确认密封面已清洁和无损伤,不得漏气。
在我国的石油化工行业,各种装置为了安全起见都安置了阻火器,防患于未然。阻火器还可以用至其他一些需要的领域中去,都能起到不错的效果。此处需要提醒,阻火器设备的质量也是至关重要的,劣质的阻火设备不但不能起到保护作用,甚至本身还可能成为安全隐患,只有选购正规的组或设备,才能起到良好的防护作用。因此在选购时切记选择有保障的阻火设备,根据自己的需求选择阻火器型号等。不过为了保证阻火器设备的正常工作,适当的检查也是必要的。
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