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石油化工氣體管道阻火器應(yīng)用案例
阻火器廣泛應(yīng)用于加熱燃料氣、天然氣、石油液化氣的管路上及油氣回收、煤礦瓦斯排放、氣體分析等系統(tǒng),能有效地保證氣體管道及氣體使用點的安全運行。管道阻火器的作用是阻止可燃氣體、易燃液體蒸汽的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全設(shè)備。通常安在爐前的燃料氣主管線上,它通常是一段直徑比燃料氣管線粗、兩頭帶法蘭的短管,在管內(nèi)與氣流垂直安入著十片左右的銅絲網(wǎng),一般用一定厚度的鑄鋁環(huán)將網(wǎng)片周邊壓緊并形成一定間隔。由于銅網(wǎng)的散熱性能,當火焰遇到銅網(wǎng)后因溫度劇降而熄火,從而起到阻火的作用。它的主要功能是允許易燃爆氣體通過、對外界傳入儲罐的火焰起有阻止窒息的作用。這種管道阻火器可以在高寒地區(qū)低溫條件下使用的特點,它可以與通氣管配套或單獨使用。適用于儲存閃點低于28℃的甲類油品和閃點低于60℃的乙類油品,也適用于儲存物料以氮氣封頂?shù)墓绊敼奚希[石阻火器與網(wǎng)型阻火器原理同上用在管道。
《石油化工石油氣管道阻火器選用檢驗及驗收標準》(SH/T 3413-2019)第6.2.12條規(guī)定阻火器應(yīng)安裝在接近點火源的位置。該文件也對阻火器的連接方式進行了規(guī)定,第6.2.17條規(guī)定:安裝于管道中的阻火器,通常采用法蘭連接。《阻火器的設(shè)置》(HG/T 20570.19-1995)第5.0.4條規(guī)定:阻火器與管道的連接一般為法蘭連接,小直徑的管道采用螺紋連接。《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG D0001-2009)對阻火器安裝,提出了如下要求:
(1) 管端型放空阻火器的放空端安裝防雨帽;
(2) 工藝物料含有顆粒或者其他會使阻火元件堵塞的物質(zhì)時,在阻火器進、出口安裝壓力表,監(jiān)控阻火器的壓力;
(3) 工藝物料含有水汽或者其他凝固點高于0℃的蒸汽(如醋酸蒸汽等),有可能發(fā)生凍結(jié)的情況,阻火器設(shè)置防凍或者解凍措施,如電伴熱、蒸汽盤管或者夾套和定期蒸汽吹掃等,對于水封型阻火器,可以采用連續(xù)流動水或者加防凍劑的方法防凍;
(4) 阻火器不得靠近爐子和加熱設(shè)備,除非阻火元件溫度升高不會影響其阻火性能;
(5) 單向阻火器安裝時,阻火側(cè)朝向潛在點火源。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 (元) | 金 額 (元) | 閥體材質(zhì)及其它 |
1 | 阻火單呼閥 | 阻火單呼閥HXF7-16P DN50 PN16 連接方式:法蘭, 介質(zhì):常溫氮氣等混合氣體 呼出壓力 2.8KPA, | 16 | 套 | 304不銹鋼
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2 | 阻火器 | 管道阻火器 GZW-16P DN40 PN16 連接方式:法蘭, 介質(zhì):常溫氮氣等混合氣體 | 16 | 套 | 304不銹鋼
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此外,阻火器安裝時要查看制造商提供的使用說明書,遵照說明書介質(zhì)流向和安裝方向的限制要求。一般情況是,穩(wěn)定燃燒的阻火器要避免介質(zhì)垂直向下流動,且潛在點火源位于阻火層下方的情況。總之,安裝位置不對,阻火器就起不到安全設(shè)施的作用;安裝方向不對,將會失去阻爆轟的作用。
06 石油化工氣體管道阻火器應(yīng)用案例的定期檢查、維護保養(yǎng)
阻火器為安全設(shè)施,應(yīng)當定期檢查、維護保養(yǎng),確保正常使用。
使用單位應(yīng)制定定期檢查(檢修)周期及定期檢查(檢修)內(nèi)容(包括質(zhì)量標準)。
定期檢查火芯表面是否清潔,有無阻塞、變形、腐蝕、冰凍等現(xiàn)象。在冬季或者寒冷地區(qū),阻火器可能由于凍結(jié)會阻塞阻火器,因此應(yīng)配有防凍或解凍措施,如電伴、蒸汽盤管、夾套加熱和定期蒸汽吹掃等。被堵塞的阻火層應(yīng)清洗干凈,保證每個孔眼暢通,對于變形或腐蝕的阻火層應(yīng)更及時更換。
清洗阻火器的芯件時,不能采用鋒利的硬件刷洗,一定要采用高壓蒸汽或者非腐蝕性溶劑等吹掃;最后,在重新安裝阻火器時,必須要確保密封面已經(jīng)清洗、不漏氣且沒有損傷后,還要及時更換墊片。
檢查密封墊功能是否良好,有無腐蝕漏氣現(xiàn)象。
放空阻火器的放空端頭應(yīng)安裝防風雨帽,以防灰塵和雨水進入阻火元件中。
在阻火器的明顯部位應(yīng)性標出介質(zhì)流動方向。
石油化工氣體管道阻火器應(yīng)用案例
一、采用熱氧化爐等廢氣處理設(shè)施處理含揮發(fā)性有機物的廢氣時,應(yīng)設(shè)置燃燒室高溫聯(lián)鎖保護系統(tǒng)和燃燒室超壓泄爆裝置,宜設(shè)置進氣濃度監(jiān)控與高濃度聯(lián)鎖系統(tǒng)、廢氣管路阻火器和泄爆裝置。阻火器是用來阻止和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送可燃氣體的管道中,或者通風的槽罐上,阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置,由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。
阻火器也常用在輸送的管道上。假若被引燃,氣體火焰就會傳播到整個管網(wǎng)。為了防止這種危險的發(fā)生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設(shè)備的管線上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的和液體的明火燃燒。在化工生產(chǎn)裝置中,石油化工管道非常重要,石油化工管道施工就是將各類管道連接形成整體的過程,由于管道中一般流通有毒、有害、易燃易爆等物質(zhì),如果管道施工存在一定的質(zhì)量問題,將會引發(fā)較大的安全事故,所以對其施工要點等進行研究具有十分重要的意義。
1.石油化工管道施工中存在的問題
1.1管道的制作問題
在石油化工管道施工的過程中,往往會出現(xiàn)因為管道質(zhì)量不合格出現(xiàn)嚴重泄漏的情況,這主要是因為管道制作存在問題,比如設(shè)計人員沒有嚴格按照相關(guān)的標準規(guī)定對管道進行設(shè)計,且生產(chǎn)工作人員沒有按照設(shè)計圖紙進行制作,最終導(dǎo)致制作出的管道不符合國家標準。相關(guān)的建筑施工企業(yè)在實際施工的過程中沒有重視管道質(zhì)量問題,采購一些質(zhì)量不過關(guān)的管道,從而嚴重影響了石油化工管道施工的質(zhì)量和效率。
1.2管道焊接的問題
管道焊接工作是石油化工管道施工中非常重要的環(huán)節(jié),管道焊接的可靠性和安全性能夠讓化工產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定的運行,因此對焊接工作的專業(yè)要求也就相對較高,但是在實際的管道焊接過程中,由于管道質(zhì)量存在問題,且焊接人員的專業(yè)素質(zhì)較低,往往導(dǎo)致管道焊接不完善,采用的焊接方法不準確,降低了管道工程施工的質(zhì)量,同時也無法保證管道焊接的可靠性,影響了管道焊接工作的順利開展,并且如果施工完成之后沒有對管道焊接進行仔細檢查,可能會導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)嚴重的安全事故。
1.3管道防腐處理不到位
因為石油化工管道運輸?shù)幕ぴ峡赡軙哂休^強的腐蝕性,因此在運輸?shù)倪^程中可能會破壞管道的完整性,所以在安裝的過程中必須要對管道進行防腐處理,將管道的使用壽命不斷提高。但是目前在實際的管道防腐工作當中,防腐工作還存在一定的缺陷,一些施工單位為了提高自己的經(jīng)濟效益,降低成本而出現(xiàn)頭功漿料的情況,最終導(dǎo)致防止措施不能發(fā)揮出最大的作用,存在嚴重的安全隱患。
二、石油化工氣體管道阻火器應(yīng)用案例下列潛在爆炸性環(huán)境的非電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置阻火器:
(1)甲B、乙類可燃液體常壓儲罐,以及液化烴、液化天然氣等低溫儲罐的通氣口或呼吸閥處;
(2)焚燒爐、氧化爐等燃燒設(shè)備的可燃氣體、蒸氣或燃料氣進口;
(3)輸送爆炸性氣體的風機、真空泵、壓縮機等機械設(shè)備進、出口;
(4)裝卸可燃化學品的槽船、槽罐車的氣體置換/返回管線;
(5)沼氣系統(tǒng)、污水處理和垃圾填埋氣系統(tǒng)的中間氣體儲罐的呼吸閥處或其氣體支管接入總管前;
(6)加工可燃化學品反應(yīng)器等并聯(lián)設(shè)備系統(tǒng)、可燃溶劑回收系統(tǒng)、可燃氣體或蒸氣回收系統(tǒng)、可燃廢氣處理系統(tǒng)的單臺設(shè)備或系統(tǒng)的氣體和蒸氣出口,以及集合總管進入可能有點燃源的焚燒爐、氧化爐、活性炭吸附槽等處理設(shè)備進口;
(7)可能發(fā)生失控放熱反應(yīng)、自燃反應(yīng)、自分解反應(yīng)并產(chǎn)生可燃氣體、蒸氣的反應(yīng)器或容器,至大氣或不耐爆炸壓力的容器的出口;
(8)可燃氣體或蒸氣在線分析設(shè)備的放空總管。
③《石油化工企業(yè)防火設(shè)計標準(2018版)》(GB 50160-2008)規(guī)定:
加熱爐燃料氣調(diào)節(jié)閥前的管道壓力等于或小于0.4MPa(表),且無低壓自動保護儀表時,應(yīng)在每個燃料氣調(diào)節(jié)閥與加熱爐之間設(shè)置阻火器。
④《油品裝載系統(tǒng)油氣回收設(shè)施設(shè)計規(guī)范》(GB 50759-2012)規(guī)定:
油氣收集支管與鶴管的連接法蘭處應(yīng)設(shè)置阻火器。
⑤《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》(SH/T 3007-2014)規(guī)定:下列儲罐通向大氣的通氣管或呼吸閥上應(yīng)安裝阻火器:
(1)存甲B、乙、丙A類液體的固定頂儲罐和臥式儲罐;
(2)儲存甲B、乙類液體的覆土臥式儲罐;
(3)采用氮氣或其他惰性氣體密封保護系統(tǒng)的儲罐;
(4)內(nèi)浮頂儲罐罐頂中央通氣管。
⑥《阻火器的設(shè)置》(HG/T 20570.19-1995)規(guī)定:
(1)化學油品的閃點小于等于43℃的儲罐,其直接放空管道(含帶有呼吸閥管道)上設(shè)置阻火器;
(2)儲罐(和槽車)內(nèi)物料的最高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(shè)置阻火器。最高溫度要考慮到環(huán)境溫度變化、日光照射、加熱、管失控等因素;
(3)管道阻火器的設(shè)置,輸送有可能產(chǎn)生爆燃或爆轟的爆炸性混合氣體的管道(應(yīng)考慮可能的事故工況),在接收設(shè)備的入口處設(shè)置管道阻火器;
(4)輸送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的氣體物料的管道(如乙快),在接收設(shè)備的入口或由試驗確定的阻止爆炸最佳位置上,設(shè)置管道阻火器;
(5)火炬排放氣進入火炬頭前應(yīng)設(shè)置阻火器或阻火裝置。
⑦《立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術(shù)規(guī)范》(AQ 3053-2015)規(guī)定:
下列儲罐應(yīng)設(shè)置阻火器:
(1)甲、乙、丙A類油品的固定頂儲罐,其通氣管或呼吸閥上應(yīng)設(shè)阻火器;
(2)采用氣體密封的儲罐上經(jīng)常與大氣相通的管道應(yīng)設(shè)阻火器;當建罐地區(qū)月平均氣溫的值低于0 ℃時,呼吸閥和阻火器應(yīng)有防凍措施;在環(huán)境溫度下物料有結(jié)晶或自聚可能時,呼吸閥和阻火器應(yīng)有防結(jié)晶或自聚措施。
(3)內(nèi)浮頂儲罐的罐頂中央通氣孔應(yīng)加裝阻火器。
⑧《石油化工石油氣管道阻火器選用檢驗及驗收標準》(SH/T 3413-2019)規(guī)定:
當有爆炸性混合物存在的可能且無其他防止火焰?zhèn)鞑サ脑O(shè)施時,下列管道系統(tǒng)和容器應(yīng)設(shè)置阻火器:
(1)與燃燒器連接的可燃氣體輸送管道;
(2)具有爆炸性氣體的儲罐或容器氣相空間的開放式通氣管;
(3)甲B、乙類液體儲罐之間氣相連通管道的分支管道,儲罐頂部油氣排放管道的集合管;
(4)裝卸設(shè)施的油氣排放(或回收)總管及分支管道。
⑨《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG D0001-2009)對管道阻火器作出如下規(guī)定:
凡有以下情況之一者,一般應(yīng)當在管道系統(tǒng)的位置設(shè)置管道阻火器:
(1)輸送有可能產(chǎn)生爆燃或者爆轟的混合氣體管道;
(2)輸送能自行分解導(dǎo)致爆炸,并且引起火焰蔓延的氣體管;
(3)與明火設(shè)備連接的可燃氣體減壓后的管道(特殊情況可設(shè)置水封裝置);
(4)進入火炬頭前的排放氣管道。
《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG D0001-2009)對放空阻火器作出如下規(guī)定:
以下放空或者排氣管道上應(yīng)當設(shè)置放空阻火器:
(1)閃點低于或者等于43℃,或者物料最高工作壓力高于或者等于物料閃點的儲罐的直接放空管(包括帶有呼吸閥的放空管道);
(2)可燃氣體在線分析設(shè)備的放空總管;爆炸危險場所內(nèi)的內(nèi)燃發(fā)動機的排氣管道。
但這些標準規(guī)范對阻火器的選型規(guī)定的信息較少,尤其是管道阻火器具體選用阻爆燃型還是阻爆轟型的內(nèi)容更少。具體選用阻爆燃型還是阻爆轟型,應(yīng)根據(jù)潛在/已知著火點距離阻火器的距離進一步判定,但在實際生產(chǎn)過程中,很難確切預(yù)知可能的火焰位置,因此選擇阻爆轟型管道阻火器情況較為常見。