工艺管道安全的那些事儿,你需要知道!

如果把化工厂比喻成一个人的话:设备必然是“心脏部位”;那么输送原料、水、气、成品等的工艺管道就是“动脉血管”,十分重要!那么,管道的安全也必然成为了重中之重。

工艺管道的安全度

有一个关于普通工艺管道适用性的常见问题,即管道中是否会发生爆轰。简单来说,沿着管道前行的火焰锋/爆轰不是静压力(管道应能承受正常静态爆炸压力,因此假设为环境条件下的1MPa.g 等级),而是只作用于管道壁数微秒的动态冲击压力。到目前为止,更大的危险是当火焰锋/爆轰的前行受到如管道弯头、阀门和阻火器/阻爆轰型阻火器等的阻碍时,其产生的动量和能量作用。当这种动量/能量转移,除非设备有动量/能量作用力承受设计,否则它可能会产生灾难性故障。为此,若阻爆燃型阻火器和稳定阻爆轰型阻火器遭遇 DDT/不稳定爆轰,就会产生机械故障(以及火焰传递)。这种配件/阀门的位置必须经过仔细考虑、提供充分支撑并有技巧地放置不稳定阻爆轰型阻火器来最小化管道的机械故障风险。

合理设计防爆和防护系统,并且遵守严格的操作和维护程序,应能避免在很多工艺中产生易燃气体/蒸气和空气混合物,更不可能着火。然而,在储罐通风和蒸气收集系统中,这种风险要大得多,因此合理使用阻爆轰型阻火器是确保设备在使用寿命中安全性的最重要因素。

阻爆轰型阻火器的工作原理

阻火匣式阻爆轰型阻火器使用小阻火匣与最佳阻火匣长度来提供大量热传播表面积。来自燃烧气体的热量通过阻火匣内的边界层消散,最终冷却到其自燃温度以下。所需阻火匣大小取决于实际气体/蒸气,且可使用所有易燃气体/蒸气的基本属性“最大试验安全间隙 (MESG)”来定义。

表1 典型 MESG 和气体组别(根据 ISO16852:2008)

材料

MESG

气体组别

(ISO16852:2008)

乙酸

1.69 mm

IIA1

甲烷

1.14 mm

IIA1

丙酮

1.04 mm

IIA

己烷

0.93 mm

IIA

乙醇

0.89 mm

IIB1

四氢呋喃

0.87 mm

IIB1

二甲醚

0.84 mm

IIB2

乙烯

0.65 mm

IIB3

环氧乙烷

0.59 mm

IIB

氢气

0.29 mm

IIC

所需的阻火匣长度通过试验确定,基本上是火焰速度的函数——由于阻爆轰型阻火器的高火焰速度,其阻火匣长度通常比阻爆燃型阻火器大。一般,不稳定阻爆轰型阻火器的阻火匣长度比稳定阻爆轰型阻火器大,但更重要的是,它需要更坚固的元件支撑架来承受不稳定事件带来的更大作用力。通过使用整体逆流减震器,爆轰也可在到达元件前衰减为爆燃。

阻爆轰型阻火器的实际应用

根据阻火器扑灭管道中的静止或运动火焰的能力来分类:

  • 管端阻火器
  • 管内阻爆燃型阻火器
  • 管内阻爆轰型阻火器(稳态和非稳态)

阻火器,是指允许气流流通但要防止火焰在气体管道和相关设备中传播的装置,是一种为易燃气体的存储、运输和化学处理设备提供保护,防止火灾和爆炸,隔离火源和帮助系统中蒸汽自由流动的有效装置,其中尤以阻爆轰型阻火器结构最复杂、技术含量最高。

?Finekay? 系列阻火器

阻火器一般安装于储存罐的通风管道,烟囱、焚化炉和炉子的含有蒸汽或燃气的管道中,以及蒸汽回收和平衡系统中。它们就像设备间的障碍物一样,阻止火势蔓延。

权威认证

2019年1月22日,全球领先的第三方检测认证机构TüV南德意志集团(以下简称“TüV SüD”)为精凯(天津)阀门制造有限公司(以下简称“Finekay”)颁发了中国首张管道阻爆轰型阻火器的ATEX认证证书。

出席此次颁证仪式的有TüVSüD大中华区防爆产品服务经理Ing. Kristof De Gersem, MSc. 先生、Finekay产品经理李志强先生等。

?TüV SüD 防爆产品服务经理Kristof De Gersem先生为Finekay? China产品经理李志强先生颁发ATEX认证证书

?双方交流

Finekay?的DA系列在线阻爆轰型阻火器能够在管线爆燃和管线爆轰时有效阻止火焰击穿。产品依据EN/ISO 16852:2016标准进行认证,尤以其中的爆轰试验难度最大最具危险性。认证项目双方的技术专家经过反复沟通、计算、模拟,最终制定了完善的测试计划,并依据该方案一次性测试通过了所有相关试验。

Finekay?过硬的产品实力和TüV SüD丰富的技术经验相结合,使得该项目在正式启动后约3个月便顺利取得ATEX认证证书,同时也是中国境内的厂家首次取得该认证,为阻火器行业的安全性树立了一面国际顶级标准旗帜,意义十分重大。

?TüV SüD 防爆技术专家崔洪亮执行型式试验

关于Finekay?

20年以来Finekay?为北美乃至全球的无数客户提供优质的安全和环境控制设备。作为保护设备行业的倡导者,Finekay?已发展成为业界领先的阻火器,紧急泄放通风口,仪表舱口,压力真空释放阀和爆轰阻火器制造商之一。

Finekay?创新的产品被各行业和运营商所采用,包括:石油和天然气,石化,生物燃料,采矿,制药,发电,农用化学品和酿酒厂。

Finekay?China在境内同样拥有完备的装配车间与测试装置,并且具有独立的测试认证资质。为行业领先的业务合作伙伴提供高效成本控制方案和卓越的客户体验。

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