石油儲罐阻火器的選用,阻火器的作用 阻火器是用來阻止易燃氣體、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。通常裝在輸送或排放易燃易爆氣體的儲罐和管線上。作用是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內或阻止火焰在設備、管道間蔓延。阻火器是應用火焰通過熱導體的狹小孔隙時,由于熱量損失而熄滅的原理設計制造。阻火器的阻火層結構有礫石型、金屬絲網型或波紋型。 石油化工裝置的設計中,阻火器是用于阻止可燃氣火焰繼續傳播的安全裝置,自1928 年首先應用于石油工業以來,由于其簡便易行而被石油及化工裝置大量采用。國內石油化工裝置中,阻火器應用已很普通,但在裝置設計中,尤其是在線(管道) 阻火器選型中的某些細節問題還容易被忽視。 1.2 阻火器的工作原理 關于阻火器的工作原理,目前主要有兩種觀點: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。
阻火器的分類
2.1 按性能分類
1、阻爆燃型阻火器:用于阻止亞聲速傳播的火焰蔓延。
2、阻爆轟型阻火器:用于阻止聲速和超聲速傳播的火焰蔓延。 2.2 按使用場所分類 1、放空阻火器:安裝在儲罐(或槽車)的放空管道上,用以防止外部火焰傳入儲罐(或槽車)內,分為管端型和普通型。
(1)管端型:一端與大氣相通,為防止灰塵和雨水進入阻火器內部,頂部安裝由溫度 控制開啟的防風雨帽。管端型放空阻火器為阻爆燃型。
(2)普通型:兩端與管道相連,通過下游管道與大氣相通。分為阻爆燃型和阻爆轟型。 2、管道阻火器:安裝在密閉管路系統中,用以防止管路系統一端的火焰蔓延到管路系統的另一端。分為阻爆燃型和阻爆轟型。 2.3 按結構分類 1、充填型阻火器:又稱填料型阻火器。 2、板型阻火器:有平行板型和多孔板型兩種。 3、金屬網型阻火器:這種類型的阻火器熄滅火焰的能力有限,目前已很少使用。 4、液封型阻火器:這類阻火器的特點是可以用于含有少量固體粉粒的物料體系。 5、波紋型阻火器。 以上5種類型的阻火器在工業實踐過程中,波紋型阻火器由于其穩定的性能而得到廣泛的應用。本規定以波紋型阻火器為例來說明阻火器的選用、安裝和維護。 3 阻火器的設置 3.1 放空阻火器的設置 1、石油油品儲罐阻火器的設置按《石油庫設計規范》(GBJ74-84)規定執行。 2、化學油品的閃點≥43℃的儲罐(和槽車),其直接放空管道(含帶有呼吸閥的放空管道)上設置阻火器。3、儲罐(和槽車)內物料的工作溫度大于或等于該物料的閃點時,其直接放空管道(含帶有呼吸閥的放空管道)上設置阻火器。工作溫度要考慮到環境溫度變化、日光照射、加熱管失控等因素。 4、可燃氣體在線分析設備的放空匯總管上設置阻火器。 5、進入爆炸危險場所的內燃發動機排氣口管道上設置阻火器。 3.2 管道阻火器的設置 1、輸送有可能產生爆燃或爆轟的爆炸性混合氣體的管道(應考慮可能的事故工況),在接收設備的入口處設置管道阻火器。 2、輸送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的氣體物料的管道(如乙炔),在接收設備的人口或由試驗確定的阻止爆炸位置上,設置管道阻火器。