资料下载首页 > 资料下载 > 石化防爆阻火器检验方法

石化防爆阻火器检验方法

提 供 商: 上海申弘阀门有限公司 资料大小: JPG
图片类型: JPG 下载次数: 2 次
资料类型: JPG 浏览次数: 28次
下载链接: 文件下载    图片下载    
详细介绍


石化防爆阻火器检验方法在设计过程中,需根据制造工艺、加工精度等因素以及相关国家标准的检验要求,在设计时留有一定的安全裕量,例如采用适当增加通道长度或者减小问隙值的方法或者综合采用。在实际应用中,通常需要考虑阻火器应用管路中对流阻的要求,因为工业上期望使用低流阻且可以安全阻火的产品。间隙越小阻火性能就越好,但是流体通过阻力却越大。所以在设计安全裕量时,不能过分采用减小间隙值的做法。当减小间隙值对管道流阻影响较大时,即需要增加通道长度,在保证阻火性能的前提下,间隙值不减小甚至可以加大。可燃气体或蒸气混合物的MESG值随着试验外壳法兰宽度(即通道长度)的减小而减小,直至某个最小值,但不等于零;随着试验外壳法兰宽的的增加而增加,直至混合物的的临界熄焰距离。在试验外壳法兰宽度小于10mm的情况下,随着法兰宽度的增加,MESG值增加的很快;当试验外壳法兰宽度大于30mm时,MESG值增加的比较缓慢,尤其是氢气。由此可知增加通道长度对于增加阻火器的安全程度并不是一直有效的,设计人员应综合考虑MESG、流阻等情况后确定阻火器的通道长度和间隙。这样在设计阻火器时,应根据阻火器的使用环境,确定阻火器的通道长度及间隙值。其值必须满足预计使用的危险场所内存在的最危险(MESG值最小)的可燃气体或蒸气的安全要求,例如:


(1)阻火器预计使用在某一特定的可燃气体或蒸气环境如乙炔,通道长度设计为25mm,则其通道间隙必须小于0.37mm。
(2)阻火器预计使用在ⅡB级可燃气体或蒸气环境,通道长度设计为25mm,则其通道间隙必须小于0.5mm。
(3)阻火器预计使用在Ⅱc级可燃气体或蒸气环境,通道长度设计为25mm,则其通道间隙必须小于0.29mm。


1、阻火器原理
阻火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成。火焰进入阻火器后,被分成许多细小的火焰流而被熄灭。火焰能够被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。
(1)传热作用
火焰进入阻火器后被分成许多细小的火焰流。由于通道或空隙的传热面积很大,火焰通过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。根据英国罗卜尔(M。Roper)对波纹型阻火器进行的试验表明,当把阻火器材料的导热性提高460倍时,其熄灭直径(即火焰熄灭的通道直径)仅改变2.6%。这说明材质问题是次要的,也就是说传热作用是熄灭火焰的一种原因,但不是主要的原因。
(2)器壁效应
根据燃烧与爆炸连锁反应理论,认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接作用的结果,而是在外
来能源(热能、辐射能、电能、化学反应能等)的激发下,使分子键受到破坏,产生活性分子。这些具备反应能力的活性分子发生化学反应时,首先分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。易燃混合气体自行燃烧爆炸的条件是:新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。随着阻火器通道尺寸的减小,自由基与反应分子之间碰撞的几率随之减少,而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加,这样就促使自由基反应降低。当通道尺寸减小到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件火焰即被阻止。由此可知器壁效应是阻火器阻止火焰传播的主要机理。

石化防爆阻火器检验方法
上述理论是阻火器的设计依据,而相关国家标准中对阻火器的检验方法也是基于上述理论。这些理论只能作为波纹型阻火器和平行板型阻火器的设计依据。对于金属网型等其它结构形式的阻火器,由于其通道长度和间隙值的不确定性,无法参照这些理论得出通道长度和间隙值进行设计,但是同样适用于基于这些理论得出的检验方法。


三、石化防爆阻火器检验方法阻火器防爆检验方法
目前国内应用于煤炭行业的阻火器,主要依据AQ1074—2009《煤矿瓦斯输送管道干式阻火器通用技术条件》等行业标准制造检验;应用于石油及化工行业的阻火器,主要是依据GB 13347和GB5908制造并检验;另有应用于内燃机进排气系统的阻火器,其制造检验标准是GB20800.1。另外由于GB 20800修改采用EN 1834,二者试验方法有所不同。


阻火器有关防爆性能方面的试验主要是:
(1)外壳强度试验:检验阻火器的外壳承压能力,即在阻火器外壳上制造或模拟可能出现的最大压力并施加一定的安全系数,以此证明阻火器外壳可以承受该压力。
(2)内部点燃的不传爆试验:检验阻火器的阻爆性能,即在阻火器前端的封闭系统中制造一次可能出现的最严重的爆炸,并以此证明,在这些条件下阻火器的隔爆外壳能承受住爆炸,且爆炸不会通过相关部件和阻火器传到周围环境中。
阻火试验方法:阻火器两端均联接管道形成封闭空腔,充以规定的爆炸性气体混合物。在其中一端用电火花(A)点燃爆炸性气体混合物,点火之前打开另一端的出气阀门(E),用火焰探测器检测这一端是否有火焰传出或气体被点燃。EN1834及GB20800.1中的内部点燃不传爆试验是针对往复式内燃机用阻火器的,其它用途的阻火器可据情参考借用。


(2)试验方法对比
表4是有关阻火器标准对阻火及内部点燃不传爆试验方法的对比。另外在SH/3413—1999《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收》中规定石油气管道阻火器的检验方法和GB13347一致,但该标准中明确规定仅适用于ⅡA级烃类爆炸性气体混合物的输送系统、气体回收系统和气体放空系统的阻火器。从上表可以看出,除GB20800.1外,大部分阻火器的试验安全系数都约为1。GB20800.1修改采用EN 1834,在阻火器试验方法上,未采用EN1834,但亦未完全参照GB3836.2。如表5所示。
注:1)AQ1074规定:按甲烷和空气的理论当量比配入天然气。尚未查出该理论当量比的具体数值。天然气中甲烷含量约为96%,在甲烷的爆炸极限(4.4%~17%)之外。此处暂以甲烷的最易传爆浓度8.2%代替。
2)查GB3836.11可知,C3H8的最易传爆浓度为4.2%。表中的浓度范围包括了该最易传爆浓度,故其最大试验安全问隙为标准MESC。下同。
3)此安全系数为针对ⅡA类爆炸性气体混合物的安全系数。GB5908为明确规定所涉及的阻火器用于ⅡA环境,但石油储罐、管道及其周围存在的爆炸性气体,绝大部分呵以归为ⅡA类。下同。
4)Ⅱc类设备进行试验时施加安全系数的方法是加大设备的隔爆间隙或增加试验初始压力。cB20800.1并未按照GB3836.2中的相关规定加大间隙或增加初压,所以其安全系数为1。
5)Ⅱc类电气设备除用MESG值较小的H2做次试验外,为了防止C2H2不完全燃烧而产生的碳,通过接合面喷出丽点燃周围爆炸性混合物,需用C2H2做第二次试验。

QQ在线客服
电话咨询
  • 15901754341