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化工罐區的VOCs治理阻火器呼吸閥設計選型 |
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化工罐區的VOCs治理阻火器呼吸閥設計選型 罐區的VOCs治理是罐區安全和環保的重要一環,特別是涉及到易燃易爆介質的儲罐,在VOCs治理過程中能不能實現工藝和設備的雙重防護呢,答案是肯定的,設備本體的防爆選型是一個要素,在流體輸送的管線上安裝阻火器則是另一個的要素,本文就重點講述一下阻火器在罐區VOCs治理工藝中到底該如何選型和布置。 為了條例清晰,我們將按照工藝流程的上下游順序來進行依次論述。 首先我們從罐頂開始吧,在罐頂上一般會布置這么幾個出口,對空的呼吸閥口,氣相連通管口,氣相平衡管口,氣相回收管口,不帶呼吸閥的排放管口,用于氮封的管口,用于檢修時惰性氣體置換的排空管口,當然對于某個罐來說,不一定全部都有上述幾個管口,每種管口在數量上也不一定只有一個,這些都是根據容量和工藝要求進行設置的。那么在標準中,對于上述管口的阻火器設置是怎么規定的呢?我們先來看看《GB/T 20801.6-2020 壓力管道規范 工業管道 第6部分:安全防護》中第5.2條的相關規定:“下列設備和管道系統應設置阻火器: a)可燃液體常壓儲罐,以及液態烴、LNG等低溫儲罐的通氣口和呼吸閥進、出口及其氣相連通管;"我們接著再看《SH-T 3413-2019 石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》第5章的規定:“5.0.1 當有爆炸性混合物存在的可能且無其他防止火焰傳播的設施時,下列管道系統和容器應設置阻火器: b)具有爆炸性氣體的儲罐或容器氣相空間的開放式通氣管; 5.0.3 可燃性氣體管道、油罐、容器等上面用于檢修時惰化置換的排氣管,以及正常操作期間保持關閉的泄壓或排放管等可不設置阻火器"最后我們看一下《SH-T 3007-2014 石油化工儲運系統罐區設計規范》第5.1.9條的規定:“下列儲罐通向大氣的通氣管或呼吸閥上應安裝阻火器: a)儲存甲B、乙、丙A類液體的固定頂儲罐和地上臥式儲罐; 化工罐區的VOCs治理阻火器呼吸閥設計選型 阻火呼吸閥工作原理當容器承受正壓時,呼吸閥打開呼出氣體泄放正壓;當容器承受負壓時,防火呼吸閥打開吸入氣體泄放負壓。由此保證壓力在一定范圍內,保證容器安全。防火呼吸閥不僅能維持儲罐氣壓平衡,確保儲罐在超壓或真空時破壞,且能減少罐內介質和損耗。 防爆阻火呼吸閥,一種是達到一定壓力時,進行呼或吸。另一種是設計成純粹只呼不吸。可以理解為用兩個適當壓力的單向閥代替。防爆阻火呼吸閥不僅能維持儲罐氣壓平衡,確保儲罐在超壓或真空時破壞,且能減少罐內介質和損耗。防爆阻火呼吸閥集阻火器與呼吸閥為一體,其新穎的結構為創。它是石化儲罐的新型安全設備,其是阻火呼吸性能好,重量輕,維修方便。阻火呼吸閥是安裝在固定頂罐上的通風裝置,減少油品蒸發損耗,控制儲罐壓力作用。具有通風量大,泄漏量小,耐腐蝕,防凍性能好。它能對石油儲罐內外壓著進行自動調節等特點。 化工罐區的VOCs治理阻火器呼吸閥設計選型使用說明: 參考上述文字的紅色加粗部分,基本上規定了需要安裝阻火器的范圍了,那么在設計中針對上述范圍,該怎么進行阻火器選型和布置呢,我就按照安裝位置和阻火器類型進行逐項分述。 (4)氣體回收管口,如果是單個儲罐的氣體回收管線,只需要在罐口安裝管道型非穩態爆轟阻火器且需滿足雙向阻火功能。如果是多個儲罐的氣體回收管線,那么每個罐的罐口都需要安裝一個非穩態爆轟阻火器(油氣集合管道系統的分支管道)。一般罐頂的氣體回收管線都是帶單呼閥的,故此時的阻火器安裝位置可以選在罐口位置或者單呼閥的出口位置,類型選擇具有雙向阻火功能的非穩態爆轟阻火器。 (5)氮封管線一般直接與罐頂管口相連,關于氮封管線上是否需要設置阻火器,我在標準中并沒有找到明確的說法。在實際的實踐中,也沒有遇到過氮封管線安裝阻火器的實例,下圖是韓國設計公司設計的氮封線,并沒有安裝阻火器。 說完了罐頂上的阻火器布置,接著進入VOC氣體輸送管道中的阻火器設置,這里的VOC氣體輸送管道指的是從各個罐的分支管與總管連接處開始,直至終端處理設施的風機或壓縮機進口之前的這一段管道,一般稱為集合管道或回收總管,關于這段管道中阻火器的設置,在《SH-T 3413-2019 石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》中第6.2.12條是這么規定的: 另外這里的阻火器需采用具有雙向阻火功能的管道型阻火器,類型可選擇穩態爆轟或非穩態爆轟,在選擇穩態爆轟型時需注意安裝距離一定要避開非穩態爆轟區域。 該篇文章主要參考國內關于阻火器的相關標準規范,以及中石化的關于罐頂VOCs處理的一些企業規定,以及韓國設計工程設計的實際案例。當然和國外標準規范如ISO、NFPA、API、USCG等關于阻火器的標準條文相比,就顯得較為簡單了,NFPA和API對阻火器有著更加詳細的規定和選型,尤其是UGCS更是嚴格,強制要求必須使用非穩態爆轟阻火器。 |