石油化工石油氣管道阻火器選用分析 阻火器(天然氣阻火器、鑄鋼管道阻火器、不銹鋼管道阻火器、碳鋼管道阻火器):本閥采用四片阻火板,比普通管道阻火器多兩片阻火板,適用于管道、閃點低于28℃的甲類、油品、氫氧液化類和閃點低于60℃的煤油、柴油、甲笨原油等,輸送可燃性氣體的管道上、火炬系列、油氣回收系統、加熱爐燃料氣的管網上、氣體凈化通化系統、氣體分析系統、煤礦瓦斯排放系統。 管道阻火器系新型可燃氣體管道阻火器,屬更新換代的新產品。管道阻火器經聯合測試,其性能符合GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》的規定。阻火器結構合理,阻火層采用不銹鋼材料制造,耐腐蝕易于清洗。殼體采用不銹鋼,碳鋼及鑄鋼多種材料,可滿足各種不同工藝管道的需要。 為了防止在非正常條件下火焰沿可燃氣體的分布方向傳播,避免爆炸災害的產生,工業上常使用阻火器這種安全裝置。阻火器的作用是阻止爆燃或爆轟火焰通過,但不影響氣體通過。一個阻火器能否有效地阻火主要取決于孔隙的大小、孔的長度(即阻火芯的厚度)和爆炸火焰的傳播度,工業上比較期望獲得具有低流阻和高阻.性能的阻火器。
一、石油化工石油氣管道阻火器選用分析的執行標準 目前阻火器的國家標準主要有GB5908《石油儲罐阻火器》和GBl3347《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》分別規定了儲罐阻火器和管道阻火器的技術要求和阻火性能試驗方法。國外標準主要有歐洲標準EN12874(Flamean'esters—.Performancerequirements。testmethods and limits for use》和國際標準化組織的ISO16852(Flameattesters—Performance requirements,testmethodsandlimits for use》,相比之下國外標準對阻火器的分類更加細化,相應的測試方法和裝置也不盡相同。目前大多數的國外阻火器生產廠家如Amal、Protego等均以EN12874和ISO16852作為產品檢驗和測試的依據。 阻火器是用來阻止和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送可燃氣體的管道中,或者通風的槽罐上,阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置,由阻火芯、阻火器外殼及附件構成。阻火器常用在輸送的管道上,假若被引燃,氣體火焰就會傳播到整個管網。為了防止這種危險的發生,就要采用阻火器 阻火。阻火器也可以使用在有明火設備的管線上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的和液體的明火燃燒。 02石油化工石油氣管道阻火器選用分析的組成 阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應具有足夠的強度,以承受爆炸產生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰傳播的主要構件,常用的有金屬網濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網,多層重疊組成。國內的阻火器通常采用16~22目金屬網,為4~12層。 波紋型濾芯用不銹鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐。波紋型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰,并能承受相應的機械和熱力作用,流動阻力小,易于清洗和更換。 03石油化工石油氣管道阻火器選用分析的工作原理 關于阻火器的工作原理,主要有兩種觀點:一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應。 1.傳熱作用 燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度,即著火點。低于著火點,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計阻火器內部的阻火元件時,則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。 2.器壁效應 燃燒與爆炸并不是分子間直接反應,而是受外來能量的激發,分子鍵遭到破壞,產生活化分子,活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基,自由基與其它分子相撞,生成新的產物,同時也產生新的自由基再繼續與其它分子發生反應。當燃燒的可燃氣通過阻火元件的狹窄通道時,自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應的自由基減少。當阻火器的通道窄到一定程度時,自由基與通道壁的碰撞占主導地位,由于自由基數量急劇減少,反應不能繼續進行,也即燃燒反應不能通過阻火器繼續傳播。 隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應減低。當通道尺寸減少到某一數值時, 這種器壁效應就造成了火焰不能繼續傳播的條件, 火焰即被阻止。因此器壁效應是防止火焰的主要機理。 二、石油化工石油氣管道阻火器選用分析主要性能: 1、阻火器連續13次以亞音速火焰試驗,每次都能阻止火焰的通過。 2、殼體水壓試驗2.4MPA無泄漏。 三、石油化工石油氣管道阻火器選用分析保養與維修: 為了確保管道阻火器的性能達到使用的目的。對阻火器應定期進行檢查和保養。 1、阻火器每半年檢查一次,檢查阻火芯子是否堵塞,變形,腐蝕等。 2、發現被堵塞的阻火層芯子應清洗干凈,確保芯子上的每個孔眼暢通,對于變形和腐蝕的阻火層應更換。 3、重新安裝阻火層芯子時,應保證結合面不得漏氣。 四、石油化工石油氣管道阻火器選用分析結構特點及主要技術參數: 管道阻火器具有結構合理,重量輕、耐腐蝕。易檢修,安裝方便等特點。 阻火器芯子采用不銹鋼材料,耐腐蝕易于清洗。 閥體材質:鋁合金、 鑄鋼、不銹鋼。 工作壓力0.6-6.4MPA。 工作溫度-20℃- 550℃,閥門口徑從DN15-DN500。 連接方式:法蘭。 適用介質:油品、氣、天然氣、燃氣等。 二、石油化工石油氣管道阻火器選用分析的安裝 阻火器的安裝位置對阻火器選用的影響,是指由于點火源與阻火器之間距離的不同而引起的火焰傳播速度的不同,進而影響阻火器的選擇。儲罐阻火器只適用于安裝在儲罐通氣的短管上,它可以單獨使用,也可以與呼吸閥配套使用,但阻火器與回火點的距離不應大于所選管徑的5倍,同時只能用于有可燃氣體而無明火的環境條件下。儲罐阻火器只能阻止不大于45m/s的火焰通過,因此它的阻火性能達不到管道阻火器阻火性能要求,所以不能代替管道阻火器使用。根據中國石油化工行業標準SH/T3413《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》(適用于IIA類介質)中的規定,阻止亞音速火焰使用防爆燃型,安裝位置應靠近火源;阻止音速或超音速火焰使用防爆轟型,安裝位置應盡量遠離火源。這是因為在實際操作條件下,管內的爆燃隨著火焰的傳播可能會變成很危險的爆轟。火焰在呈凸出的錐形向前傳播時,其速度向著未燃燒的爆炸性混合物的方向越來越快,使未燃氣體受到壓縮并達到自燃溫度,
二者結合瞬間即形成的燃燒壓力和火焰傳播速度即所謂爆轟。為此在使用阻爆燃型阻火器時,SH/T3413將其位置限定在管長不大于管徑的20倍較為安全。而國外的相關設計資料中提出,經過大量實驗的總結發現,對于碳氫化合物氣體阻爆燃型阻火器適用于距離點火源50倍管徑之內,對于氫氣則適用于30倍管徑之內。SH/T3413還規定,對于阻爆轟型阻火器它只能防止由爆炸或爆轟引起的回火,但不能防止長時間穩定燃燒的回火。因此,在安裝時必須保證在操作條件下不會發生穩定燃燒,要做到這一點可使阻火器安裝位置與火源之間的管線盡可能長。 |