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石油化工储罐阻火器设计选型

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详细介绍

石油化工储罐阻火器设计选型

阻火器是一种装置或构造的组合它可以在允许气体或气体混合物自由通过的同时阻断或阻止火焰的通过。它能通过安装在火焰必经之路的一组细小通道熄灭表层火焰来阻止火焰的继续蔓延。用于储存汽油和相似易燃液体储罐薄层相间的金属波纹和平板之间安装的阻隔器由多种金属丝筛子、金属组管、钻孔或者通道制造而成。

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阻火器根据使用的目的,可以同时具有阻爆性能和耐烧性能,也可以只具有阻爆性能或耐烧性能。因此阻火器的阻爆性能和耐烧性能是对阻火器进行测试鉴定的主要项目。没有进行过这种测试鉴定的阻火器是不能使用的。

阻火器根据使用的目的,可以同时具有阻爆性能和耐烧性能,也可以只具有阻爆性能或耐烧性能。因此阻火器的阻爆性能和耐烧性能是对阻火器进行测试鉴定的主要项目。没有进行过这种测试鉴定的阻火器是不能使用的。

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石油化工储罐阻火器设计选型储罐阻火器的使用和维护中常遇到的问题主要有以下这些方面:

(1)储罐蒸气必须通过阻火器的狭窄通道由于摩擦损失会降低流量,这样其流量就比同等尺寸的开放管道或安装了压力真空阀的通气管道要小所以选用阻火器时必须考虑降压的问题。

(2)狭窄通道可能被灰尘、垢、聚合物或气载沉淀物阻塞。所以必须制定严格的维护程序以避免通气阻塞和压力或真空对储罐顶部可能造成的损坏。

(3)在某些石油储罐底部的水层能在蒸气空间产生高湿度。在结冰的天气冰会堆积并阻塞阻火器危及储罐。外部的结冰环境也是能引起阻火器阻塞。为了应对结冰情况必须对阻火器进行加热或去冰。可是由于去冰会使安装阻火器的保护作用失效因此可能需要伴热处理。

(4)由于需要对阻火器进行周期性检查和清洁也会增加在重新安装产生错误的可能性,这也可能会使阻火器阻断火焰的作用失效。

(5)即使在理想的条件下阻火器也不是完全可靠的。有证据显示那些浓度更高的混合物可能在阻火器入口产生燃烧并对装置产生热损坏致使阻火器失去阻止火焰蔓延的作用。

(6)阻火器的维护要求设置安全通道,避免无关人员进入提高工作效率。

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石油化工储罐阻火器设计选型

美国国家防火协会(NFPA)30和职业安全与卫生条例管理局(OSHA)1910.106(b)(2)(iv)(f)许可,在某些环境下压力真空阀门可以作为阻火器的替代。这个许可是基于自1920年开始的测试而做出的并有许多年的经验来作为补充。即使是在可能燃烧的混合状态火焰的蔓延速度如果超过临界速度火焰就不能通过出口。有关汽油和空气的混合物通过储罐通风口的试验表明其临界速度大约为10英尺/s左右。在阀门开始关闭上游压力低于3/4英寸水压时通过托架底座的火焰蔓延速度超过临界速度的2倍。火焰的蔓延不能使气体从低压一边流向高压的一边在这些试验中阀门被关闭后,上游压力在减小火焰也就熄灭了。

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石油化工储罐阻火器设计选型试验表明:

在某些环境下在阀门出口长时间的燃烧会损坏阀门以至阀门不能关闭。在这样的情况下如果火焰蔓延速度小于临界速度且罐内存在易燃混合物就可能产生回火。在理论上储罐通风口产生回火主要是基于以下的两种可能:一是在通风口临近有火源;二是那些能使火焰蔓延的混合物从通风口中排出。当然了通常像明火的火源当然是不准接近储罐通风口附近的。对于石油蒸气来说,除非是有火在燃烧,否则不算明火。闪电是潜在的火源已经有在那些不断释放蒸气的通风口烟囱被闪电偶然引燃的事情发生。因为这些烟囱比储罐通风口更高且更容易成为吸引闪电的目标。我们必须考虑混合物产生回火的有效性。在低于储存油品闪点温度时蒸气空间里是不会产生可燃混合物。

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石油化工储罐阻火器设计选型

原油和汽油所产生的混合物一般都很浓不能使火焰蔓延。但是排放出来的蒸气如果点燃了就会像火把一样燃烧直到它的流动停止时火焰才会熄灭。如果储罐里储存了那些有挥发性馏分的原油、汽油或相似的碳氢材料并且混入了大量的空气,储罐蒸气空间的混合物就有可能被冲淡而达到可燃的浓度。然而这样的状态可能是短暂的。当然对于少量油品在正常的大气条件下产生的可燃混合物的情况应作为例外情况来对待并需要加以特别的考虑。必须检查储罐排气状况无论是由于罐装还是因为周围情况改变存在排气的时间不可能超过一半的时间。在恰好的位置和时间上有两个不太可能同时发生的事件即易燃混合物的排出和存在火源如闪电同时出现了就可能通过开放的储罐通风口来产生回火。有关记录证实了这两种情况同时发生的可能性很低。

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石油化工储罐阻火器设计选型

世界上大多数的石油公司都接受了紧密的钢制罐顶和压力真空阀门可以提供保护的结论。除压力真空阀之外不一定要安装阻火器提供额外的保护。美国石油学会(API)标准2000(4.4.1.2)和国家防火协会(NFPA)30(段落2-3.5.6)表明:除通风外,储罐处于关闭状态的情况下,安装压力真空阀门后没有必要再考虑安装阻火器。这个和美国职业安全与卫生条例管理局(OSHA)1910.106(b)(2)(iv)(f)中的要求是一致的。由实际经验证实的基于工程分析和试验的系统评估表明:无论从技术上还是经验上都没有必要要求室外地面原油储罐必须在安装压力真空阀门后再安装阻火器。从实际安全方面考虑并不鼓励在通风口上使用阻火器以防止可能出现新的失效形式而造成储罐损坏,除非是用户能对阻火器进行必要的维护以确保所要求的通风能力。

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