南汇316T型阻火器
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由于管道中的弯头对火焰传播会起加速作用,因此,在阻火器的选型过程中要充分考虑这一因素。当弯头数量超过1个时,燃烧工况就变得较为复杂,需要模拟管线的真实情况,通过试验来确定。若无试验条件,为安全起见,一般要求选用爆轰型阻火器。因此,在工艺允许的条件下,应尽量减少火源与阻火器之间的弯头数量。
在管道足够长且燃烧足够快的条件下,火焰会依次经历爆燃、不稳定爆轰、稳定爆轰等几个燃烧阶段(图3)。低压爆燃阶段,速度一般可达到112m/s,压力为0.1MPa;中压爆燃阶段,速度一般可达到20Om/s,压力为0.4MPa;高压爆燃阶段,速度一般可达到30Om/s,压力为2MPa;爆轰阶段,速度一般可达到1900m/s,压力为3.5MPa;过度爆轰阶段,速度一般可达到2300m/s,压力为21MPa;稳定爆轰阶段,速度一般可达到1830m/s,压力为35MPa。
由于燃烧过程中产生“压升”现象,当点燃充满可燃气体的水平管道的一端时,火焰传向管壁,然后迅速向还未引燃的气体传播,燃烧产生的热量使得燃烧气体迅速膨胀,气体膨胀又导致可燃气体前端被压缩,因而产生“压升”。火焰前端气体被压缩,密度增加,燃烧传播速度加快,燃烧时产生的热量增多,导致可燃气体前端更剧烈地“压升”。
在一定的条件下,合适的阻火器能起到有效阻止火焰传播的作用,但是,每种阻火器都有其特定的工作范围,超出其工作范围,就无法阻火效果,因此需要对阻火器进行选型。选型中需要确定阻火器的使用位置、介质类型(爆炸级别)以及操作工况(压力、温度)等三项基本因素。
阻火器根据使用场所
(1)放空阻火器:安装在站场或阀室的放空管道上,用以防止外部火焰传入管道,分为管端型和普通型。
管端型:一端与大气相通,为防止灰尘或雨水进入阻火器,顶部安装防风雨帽,管端型放空阻火器为阻爆燃型。
普通型:两端与管道相连,通过下游管道与大气相通,根据安装位置可以分为阻爆燃型和阻爆轰型。
(2)管道阻火器:安装在密闭管路系统中,用以防止管路系统一端的火焰蔓延到管路系统的另一端。
阻火器分类根据安装位置可以分为阻爆燃型和阻爆轰型。
阻火器的性能及选用
阻火性能参数
a)气体熄灭直径。使火焰不能继续传播的阻火器的大通道直径称为气体熄灭直径。气体熄灭直径大小取决于气体种类,并直接关系到阻火器的阻火性能。在设计阻火器时,应根据可燃气体燃烧速度选取熄灭直径,一般以丙烷为设计参考,这种估算方法对大多数饱和烃和易燃气体适用,但不适用燃烧速度更快的易燃气体。一般来说,阻火层通道或孔隙直径可按气体熄灭直径来选取,但由于爆燃火焰速度远快于标准燃烧速度,因此,在实际设计中,阻火层通道或孔隙直径按半气体熄灭直径选取,当然也可通过增加阻火层厚度来提高阻火器效能。阻火层的孔隙大小是影响阻火效能的重要因素,易燃气体熄灭直径大小直接关系到阻火层的孔隙尺寸。熄灭直径可以通过实验来测定,也可以通过熄灭间隙来近似估算
火焰速度是指阻火器入口处的速度,火焰速度与介质和操作工况(温度、压力、管径大小、管道长度、配管形状及安装位置等)有关,若资料中查找不到,则需要进行实际测试。阻火器的鉴定书中应注明该产品能阻止的大火焰速度。确定阻火器的原则是介质的火焰速度应小于鉴定书上注明的大火焰速度。
阻火器和呼吸阀是至关重要的安全和环保设备,其本质安全是实现安全生产的重要环节。一般而言,根据爆炸风险评估以及工程实践,应在储罐、容器等非机械类设备、机械类设备,以及连接管道设置阻火器,其中这些阻火器位置设置对VOCs治理工程实践具有重大参考作用。
VOCs治理从前几年刚开始的很多客户观念上“上了就行”的粗犷模式已逐步转向针对本
质安全、持续达标的要求上来,这不仅是环保政策的持续深度的政策性要求,更多是有机废气治理领域更易涉及到整片区的安全性问题,这是企业/个人面临的生死问题。
特别是储罐VOCs治理方面,储罐区安全防范在于防止群罐火灾和爆炸。