管道阻火器

上传日期:2023-04-19 浏览次数:1619 返回列表>>

       随着国家安全和环保法规日益严格,环保要求治理VOCs等废气的无组织排放,必须收集起来通过收集管网送处理装置(火炬、焚烧炉、活性炭吸附器、洗涤装置等)进行处理。而风机、焚烧炉和活性炭床层都是潜在的火源,一旦发生火灾、爆炸,火势将通过收集管网蔓延到其它装置和储罐,造成重大安全事故。管道阻火器是最后一道物理阻爆、隔爆手段,能够有效阻灭火焰蔓延,防止群罐火灾和爆炸,减少爆炸事故造成的损害。故管道阻火器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。


       1.什么是管道阻火器


       安装在输送可燃气体管道中,阻止传播火焰(爆燃或爆轰)通过的装置,由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。


       2.工作原理


       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。由于通道或孔隙的传热面积很大,火焰在通道壁进行热交换后,温度下降,到一定程度时火焰即被熄灭。


       故在设计阻火器内部的阻火元件时,要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。


工作原理用图.png


       3.分类


       3.1按阻火器阻火性能可分为:

       a)阻爆燃型阻火器;

       b)阻爆轰型阻火器;


       3.2按阻火器阻火芯的结构可分为:

       a)波纹板式;

       b)平行板式;

       c)多孔板式;

       d)金属丝网式;

       e)填充式。


       3.3按阻火器适用气体介质分为:

       a)适用于ⅡAl级(MESG≥1.14mm)气体的阻火器;

       b)适用于ⅡA级(MESG>0.9mm)气体的阻火器;

       c)适用于ⅡBl级(MESG≥0.85mm)气体的阻火器;

       d)适用于ⅡB2级(MESG≥0.75mm)气体的阻火器;

       e)适用于ⅡB3级(MESG≥0.65mm)气体的阻火器;

       f)适用于ⅡB级(MESG≥0.5mm)气体的阻火器;

       g)适用于ⅡC级(MESG<0.5mm)气体的阻火器。


       4. 管道阻火器的选用


       选用管道阻火器时,应考虑以下几个因素:


       a)介质类型

       阻火器选用过程中对介质类型的确定一般按照介质最大试验安全间隙(MESG)来划分。不同的气体介质有不同的MESG值,此值越小,代表该介质越危险,相应阻火器的使用工况越严苛。因此,在阻火器选型之前,确认气体介质的MESG值尤为重要。一般来说,介质(单一组分)的MESG值可在有关资料中查到,如果是混合介质,由于介质之间可能发生反应,因此最安全的方法是将气体组成及操作条件提供给专业制造厂,由制造厂根据模拟实验确定MESG值。或者采用混合物中爆炸级别最高介质的MESG值作为混合气体的MESG值。


       b)燃烧类型

       管道中使用的阻火器类型,可以是阻爆燃型也可以是阻爆轰型,确定选用哪种类型阻火器的主要因素,取决于是否明确预知点火源的确切位置。ISO16852中,按最大试验安全间隙(MESG)测试混合气体的火焰在管道中理想加速过程见图1,图1是纯理论的估算结果(即火源和阻火器之间无弯曲、无扰流障碍),对于 ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2和ⅡB3气体组别,当Lu/D≤50时是爆燃区间,对ⅡB和ⅡC气体组别,当Lu/D ≤30时是爆燃区间,可以使用爆燃型。

燃烧类型用图.png


       然而火焰波在管道内的传播速度不仅与阻火器与点火源之间的距离有关,还与介质种类、所在管道的温度、压力、阻火器与点火源间的管道形状有关。因此选用的阻火器要能阻止这种情况下的火焰蔓延,这就需要确定是采用阻爆燃型还是阻爆轰型阻火器,通常由试验或根据经验来确定。


       c)阻火芯的结构

       波纹板式、平行板式或多孔板式阻火层是可测量的类型,具有更好的强度、耐烧、阻力小等优点,其中波纹板式结构是一种广泛采用的结构形式,通常情况下石油化工企业普遍使用波纹板式结构的阻火器。


       d)阻火器材质

       阻火器壳体材质宜选用碳钢或不锈钢,阻火芯应选用不锈钢。


       e)连接形式

       安装于管道中的阻火器,宜采用法兰连接。


       5.安装注意事项


       (1)阻火器安装时要确认介质流向和安装方向的限制要求。

       (2)阻火器安装时要避免凝结液积聚,防止造成管道堵塞或阻力降超出预期的运行状况。

       (3)工艺物料含有颗粒或者其他会使阻火元件堵塞的物质时,在阻火器进、出口安装压力表,监控阻火器的压力。


       6.阻火器数据表


       订货时可参考以下数据表:(摘自SH/T3413-2019 )

阻火器数据表.png