石油化工储罐安全保护及VOCs治理-阻火器呼吸阀（涵盖当下选型和标准说明）

safetydevice · 发表于 2020-4-16 13:29:47

阻火器是最后一道安全保护装置，能够有效阻灭火焰蔓延，防止群罐火灾和爆炸，减少爆炸事故造成的损害。阻火器通常安装在储罐顶部油气管线或者焚烧炉和风机等设备的进出口，可有效阻灭火焰，同时确保介质流动通畅。呼吸阀和单呼阀可安装在储罐顶部，保护储罐不受超压以及真空的破坏，同时控制储罐废气的排放。

阻火器是一种用来阻止易燃气体和易燃液体蒸气火焰蔓延的安全装置，阻火器通常安装在装置的进出口或者管道上，其作用是熄灭火焰。
1.1 阻火器类别
1.1.1 按物质最大试验安全间隙值（MESG）分类
依照物质最大试验安全间隙值可以将阻火器分成IIA1, IIA 类,IIB1,IIB2,IIB3 ,IIB类和 IIC 类的阻火器，IIB类别通常以IIB3具有代表性。
最大试验安全间隙（MESG）是爆炸性气体混合物的分级依据，也是间隙隔爆原理阻火器选用的主要参数。阻火器国际标准 ISO16852 ：2008 参照国际标准 IEC60079-20-1 ：2010，从 IIA1 至IIC，MESG 数值减小,爆炸性气体混合物危险性级别从低至高。
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1.1.2 按阻火器灭火方式分类
阻火器灭火方式分类
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目前广泛使用的是干式阻火器，灭火元件为波纹板式阻火钢带
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波纹板式阻火元件的工作原理之一是基于传热作用；其二是基于器壁效应。

1.1.3 按阻火器按照外形分类

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管端阻火器管道阻火器
一旦管道中引发爆炸，火焰和爆炸冲击波会在管道内高速蔓延。化合物和空气的混合物在长径比 50 以内（L/D<50），火焰和冲击波是以亚音速传播，这个阶段的爆炸称为管道爆燃；当长径比达到50~80，火焰和前端的压力波重叠，传播速度和冲击波压力陡然增加，这个阶段的爆炸属于非稳态爆轰阶段.但是非稳态爆轰是发生在一个范围，虽然其具体位置无法精确确认，但是通过多次试验并调整，非稳态到稳态的分界点逐渐明朗；推荐当 L/D>180 时，火焰进入一个稳定传播的阶段，进入稳态爆轰阶段，这个时候火焰将以恒定速度传播。管道类发生爆炸时火焰的传播情况如图所示

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管道发生爆炸-火焰由爆燃到爆轰的传播阶段根据 ISO16852—2016，典型的碳氢化合物稳态爆轰的火焰传播速度是 1 600 m/s，氢气是1 900m/s

1.2 阻火器设置
根据爆炸风险评估以及工程实践，应在下列储罐、容器等非机械类设备、机械类设备，以及连接管道设置阻火器，见下图。具体位置包括：

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1）甲 B、乙类可燃液体常压储罐，以及甲A 类可燃液体（包括液态烃，液化天然气等）低温储罐的通气口和呼吸阀进、出口；
2）燃烧设备（火炬，焚烧炉，氧化炉等）的入口；
3）有持续点燃源和 0 区的机械设备（风机，真空泵，压缩机等）进、出口；
4）近海 / 钻井平台、码头、铁路、公路、装卸可燃液体或气体的终端站，以及装卸可燃化学品的槽船、槽罐车的呼吸阀和气体置换 / 返回管线；
5）沼气系统、污水处理和垃圾填埋气系统的中间气体储罐的呼吸阀以及气体总管；
6）加工可燃化学品并联设备（如反应器）系统、可燃溶剂回收系统、可燃气体或蒸汽回收系统、可燃尾气处理系统的单台设备或系统的气体或蒸汽出口，以及集合总管进入可能有点燃源的处理设备（如火炬、焚烧炉、氧化炉、活性炭吸附槽、储罐等）的进口；
7）可能发生失控放热反应、自燃反应、自分解反应的反应器或容器至大气或不耐爆炸压力的容器的出口；
8）输送可能发生爆燃或爆轰的爆炸性气体或蒸汽的管道；
9）可燃气体或蒸汽在线分析设备的放空总管；
10）进入爆炸性气体环境危险区域的内燃发动机的排气总管；
11）经爆炸风险评估，要求设置阻火器的其它位置。
（阻火器的选型应经爆炸风险评估后确认，选择合适的是最好的）

阻火器的选用
阻火器的阻火性应取得产品认证，
一，国内品牌制造商应具备以下证书：
1）依据 ISO 16852—2016和GB/T13347 由第三方资质机构颁发阻火器证书（TSG以及全口径第三方型式试验证书）；
2）对阻火器产品制造质量体系进行评审，国内企业应具备ISO9001质量管理体系（体系明确覆盖阻火器产品）；
备注：超过DN300的阻火器认证也应包含工厂体系审核认证和依据ISO16852-2016测试的试验证书及报告，拒绝根据合同订单产生的单个产品的委托实验。
二，国外品牌制造商应具备ATEX认证，质量体系认证，TSG认证以及国内第三方全系列口径型式试验认证，4项都应具备。
石化常压储罐设计压力多为 2 kPa，排气压力低，阻火器的压力降也是选择管道爆轰阻火器的关键指标之一。根据 ISO 16852—2016 阻火器的流通性能应进行实际测试，提供第三方认证的实测的压降—流量表。