защита от взрывов, воспламенений — Полезно знать — скайпром
Огнепреградитель — элемент, который выступает в роли временного барьера, предупреждающего попадание в газопроводы, резервуары с продуктами нефтепереработки, искр и пламени.
Конструктивные особенности
Огнепреградитель ОП АА обеспечивает эффективную защиту от взрывов и возгораний благодаря наличию в конструкции огнепреграждающего кассетного компонента.
Сегодня на предприятиях нефтегазовой сферы применяют такие типы огнепреградителей:
- По месту присоединения — встроенные (коммуникационные), концевые (резервуарные).
- По типу заполнения корпуса — сетчатые, ленточные, пластинчатые, с гранулированным, пористо-ячеистым наполнителем.
- По времени сохранения эксплуатационных характеристик (при прямом воздействии пламени) — I класса (свыше 60 мин.), II класса (до 60 мин.).
- По стойкости к детонации — противодефлаграционные, противодетонационные.
Гофрированные и плоские ленты изготавливают из алюминиевых сплавов, марок стали с высокой устойчивостью к коррозии.
Корпус также может быть выполнен из стали, алюминиевого сплава или чугуна. На предприятиях в основном используются огнепреградители фланцевого типа, крепящиеся к ответным фланцам конструкции посредством болтовых соединений с использованием прокладок из огнестойких материалов.
Принцип действия
При прохождении сквозь огнепреградитель, установка которого выполнена строго по инструкции, газовоздушный поток взаимодействует со стенками каналов с небольшой площадью поперечного сечения, в результате чего происходит интенсивный теплообмен. Температура легковоспламеняемой смеси понижается до безопасных значений.
Искры и пламя дробятся на мельчайшие частицы, не способные вызвать возгорание нефтепродуктов. При детонационном горении в каналах происходит дробление фронта ударной волны. Таков принцип действия огнепреградителя, устанавливаемого на резервуары с газом, продуктами нефтепереработки.
Эффективность гашения искр и пламени в большинстве случаев не зависит от длины каналов.
Важную роль играет именно площадь поперечного сечения. Чем этот параметр меньше, тем скорее огнепреграждающее устройство справится с задачей гашения. Длина каналов приобретает приоритетное значение, если существует вероятность прохождения через огнепреградитель больших объемов высокотемпературных продуктов сгорания.
Основные характеристики
Огнепреградитель ОП 50…500 — устройство, при выборе которого важно учитывать такие параметры, как:
- Условный диаметр прохода (ДУ).
- Пропускная способность, м3/ч
- Габариты изделия, мм
- Совместимость с резервуарами, мм
Например, огнепреградитель ОП 80 условным диаметром прохода 80 мм. В маркировке можно встретить также буквы АА (кассета – алюминий, корпус – алюминий), СА (кассета – алюминий, корпус – сталь). На более старых разборных огнепреградителях может присутствовать маркировка ААН, сейчас она заменена на Р.
Область применения
Огнепреградительные устройства повсеместно используются на предприятиях газовой, нефтеперерабатывающей отрасли, на АЗС и других объектах, где существует высокий риск пожаров, взрывов вследствие воспламенения газа, нефтрепродуктов.
Стабильная работа огнепреградителей позволяет предупредить прохождение искр, открытого пламени через патрубки вентиляции, дыхательные клапаны, тем самым надежно защищая содержимое от взрывов, воспламенений. Огнепреграждающие устройства могут быть включены в конструкцию СМДК (совмещенных дыхательных клапанов).
Для обеспечения пожарной безопасности на производстве важно подобрать огнепреградитель, производитель которого неукоснительно следовал требованиям действующих ГОСТов. Тип и модель устройства подбирают под конкретные условия эксплуатации.
Металлокерамический огнепреградитель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Металлокерамические огнепреградители отличаются тем, что в корпусе вместо насадки жестко зажата прочная стальная металлокерамическая трубка с максимальным размером пор 0 02 мм. Надежное уплотнение ме-таллокерамических трубок осуществляется с помощью прокладок из фторопласта. [1]
Металлокерамический огнепреградитель типа ЗСС-1.
[2] |
Описанный металлокерамический огнепреградитель локализует распространение пламени стехиометрической метано-кислородной смеси при избыточном давлении до 2 3 ат. [3]
Для предотвращения обратного удара пламени предлагается применять металлокерамические огнепреградители ( как описано на стр. Для защиты редукторов и других устройств в трубопроводах обычно устанавливаются огнепреградители. [4]
В работе [5.18] описаны опыты по локализации обратного удара пламени в металлокерамических огнепреградителях при сварочных работах. Фотографированием было установлено, что в подводящей коммуникации перед огнепреградителем после инициирования возникает детонация. При одиночном воздействии детонационной волны на огнепреградитель он локализует пламя ацетилено-кислород-ной смеси. Если на огнепреградитель действуют быстро следующие одна за другой детонационные волны, которые образуются в результате инициирования натекающей горючей смеси, металлокера-мические элементы, как показали непосредственные измерения, разогреваются до высокой температуры.
В работе [375] были определены критические условия, при которых детонационное горение некоторых сильно взрывчатых смесей задерживалось металлокерамическими огнепреградителями. [6]
Целесообразно применение бронзовых металлокерамических фильтров, устойчивых по отношению к брызгам щелочного электролита. Особое преимущество металлокерамических огнепреградителей связано с легкостью удаления образующегося водорода вследствие высокой газопроницаемости. [7]
В настоящее время ведутся работы по исследованию действия металлокерамических огнепреградителей. Известно, что они обладают высокой газонепроницаемостью, задерживают горение взрывчатых смесей и значительно уменьшают давление газов в оболочке при взрыве. Можно надеяться, что зазоры, предусматриваемые в электрооборудовании с фланцевой защитой, с применением металлокерамических огнепреградителей смогут быть увеличены.
[8]
| Зависимость критического давления гашения пламени распада ацетилена от размера пламегасящих каналов и других условий. [9] |
Для обеспечения безопасности между бомбой 3 и сосудом 4 был установлен металлокерамический огнепреградитель. [10]
В зависимости от устройства огнепреградители делятся на четыре типа: а) с насадкой из гранулированных материалов; б) с прямыми каналами; в) сетчатые; г) металлокерамические. Для гашения медленногорящих газо — и паровоздушных смесей применяют обычно насадочные и кассетные огнепреградители. Для гашения наиболее быстрогорящих топливно-кислородных смесей используют металлокерамические огнепреградители. С целью снижения давления ударной волны при детонационном горении перед огнепреградителем устанавливают камеру, диаметр которой в 3 — 4 раза превышает диаметр трубопровода. Чтобы повысить надежность огнепреградителей и предотвратить разрушающее действие взрыва в аппаратах, газопроводах и пылепроводах устанавливают противовзрывные клапаны и разрывные мембраны.
Последнее обстоятельство имеет существенное значение для изготовления взрывонепроницаемого оборудования для особо опасных горючих газов, так как оно имеет детали, между которыми существуют неустранимые малые зазоры, например зазор между валом и подшипником электродвигателя. Такой зазор в поточном производстве трудно или вообще невозможно довести до величины, достаточной для гашения пламени в условиях сгорания в полузамкнутой камере. Однако многие типы имеющегося оборудования окажутся взрывонепроницаемыми, если их оболочки дополнительно снабдить металлокерамическими огнепреградителями, обеспечивающими разгрузку давления. Так, для ацетилено-воздушных смесей dnn 0 5 — 0 6 мм при р const 1 am; не представляет труда изготовление оборудования с неустранимыми технологическими зазорами не большими 0 3 — 0 2 мм. [12]
В ниппеле 2 огнепреградителя расположен обратный клапан 10 с пружиной, который предотвращает выход ацетилена из баллона в случае возникновения неплотностей в рампе или случайного прекращения наполнения баллонов.
Для воздушных смесей наиболее опасных горючих газов, в первую очередь ацетилена и водорода, следует использовать огнепреградители из пористых металлов и стеклоткани. Применение металлокерамических огнепреградителей
целесообразно для любых горючих систем при давлении, существенно большем атмосферного. [14] В настоящее время ведутся работы по исследованию действия металлокерамических огнепреградителей. Известно, что они обладают высокой газонепроницаемостью, задерживают горение взрывчатых смесей и значительно уменьшают давление газов в оболочке при взрыве.
Можно надеяться, что зазоры, предусматриваемые в электрооборудовании с фланцевой защитой, с применением металлокерамических огнепреградителей смогут быть увеличены.
[15]
Страницы: 1
Понимание / спецификация пламегасителей и детонаторов — Protectoseal
Понимание / спецификация пламегасителей и детонаторовdylan2020-10-12T18:43:12+00:00 При правильном применении пламегасители и детонаторы Protectoseal эффективно предотвращают распространение и передачу пламени или фронта пламени в местах, где присутствуют легковоспламеняющиеся смеси пара/воздуха или газа. В этом разделе будет дано объяснение того, как развиваются фронты пламени. Будет описано значение различных классификаций легковоспламеняющихся химических веществ. Объясняется функция разрядника и ключевые параметры при выборе размера и спецификации устройства. Документально подтверждена важность независимых испытаний и утверждения конструкций пламегасителей и детонационных преград.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
| Элемент разрядника – | Часть пламегасителя или детонатора, состоящая из параллельно расположенных пластин или гофрированных металлических обмоток. Элемент обеспечивает механический барьер для прохождения пламени. Элемент разрядника смонтирован в корпусе разрядника. |
| Корпус разрядника – | Часть пламегасителя или детонационного пламегасителя, в которой находится пламегаситель и которая обеспечивает фланцевое или резьбовое соединение с защищаемой трубой/резервуаром. |
| Легковоспламеняющаяся жидкость – | Жидкость с температурой вспышки ниже 100°F. |
| Горючая жидкость – | Жидкость с температурой вспышки 100°F или выше. |
| Закрытая дефлаграция – | Дефлаграция (см. ниже), распространяющаяся в месте, где ограничены расширяющиеся продукты сгорания. Пламя, распространяющееся по трубе, может быть ограниченной дефлаграцией. |
| Дефлаграция – | Фронт пламени, распространяющийся через легковоспламеняющийся газ или пар со скоростью, меньшей скорости звука в этом газе или паре. |
| Детонация – | (также «Стабильная детонация») Фронт пламени, распространяющийся через горючий газ или пар со скоростью, равной скорости звука в этом газе или паре. |
| Детонационный разрядник – | Пламегаситель, предназначенный для предотвращения распространения неограниченных дефлаграций, ограниченных дефлаграций, стабильных детонаций и детонаций с ускорением. |
| Оконечный разрядник – | Пламегаситель, устанавливаемый на конце трубы (фланцевое или резьбовое впускное соединение) и выходящий непосредственно в атмосферу. Пламегаситель предназначен для остановки неограниченных дефлаграций. |
| Взрывной полигон — | Диапазон значений между нижним пределом взрываемости (НПВ) и верхним пределом взрываемости (ВПВ) для любой паровоздушной смеси включительно. |
| Точка возгорания – | Минимальная температура, при которой жидкость выделяет пар в концентрации, достаточной для образования воспламеняющейся смеси с воздухом вблизи поверхности жидкости. |
| Нижний предел взрываемости — | (НПВ) Наименьшая объемная концентрация (выраженная в процентах) легковоспламеняющихся паров в воздухе, которая способна поддерживать и распространять пламя через смесь паров при определенной температуре и давлении. Смеси ниже нижнего предела взрываемости считаются слишком бедными для сжигания. |
| Ускоренная детонация — | Нестабильный фронт пламени, который распространяется через горючий газ или пар со скоростью, превышающей стабильную скорость детонации. |
| Стехиометрическая смесь – | Горючая смесь жидкости с воздухом, в которой топливо и кислород полностью расходуются при воспламенении смеси. Неограниченная дефлаграция – дефлаграция, распространяющаяся в месте, где расширяющиеся продукты сгорания не ограничены. Облако пара, воспламеняющееся в открытой атмосфере, обычно является примером неограниченной дефлаграции. |
| Верхний предел взрываемости – (UEL) – | Наивысшая объемная концентрация (выраженная в процентах) легковоспламеняющихся паров в воздухе, которая способна поддерживать и распространять пламя по всей смеси паров при определенных температуре и давлении. Смеси выше UEL считаются слишком «богатыми» для сжигания. |
| Вентиляционный/линейный разрядник – | Пламегаситель, который может быть установлен выше по потоку от клапана сброса давления/вакуума или который может быть расположен выше по потоку от установленной максимальной длины вентиляционного трубопровода в атмосферу. Этот пламегаситель подходит для остановки горения в ограниченном пространстве, распространившегося по трубе на заданное максимальное расстояние. |
ГЕНЕРАЦИЯ ФРОНТА ПЛАМЕНИ
Если какая-либо воспламеняющаяся смесь паров или газов вступает в контакт с источником воспламенения, возникает фронт пламени. Это пламя будет прожигать пар или газ до тех пор, пока:
- Запас топлива (пар или газ) не будет израсходован.
- Тепло, необходимое для поддержания горения, удаляется.
- Концентрация кислорода становится либо слишком высокой, либо слишком низкой для продолжения горения.
Если фронт пламени распространяется со скоростью меньше скорости звука в паре, это называется дефлаграцией. Фронт пламени, который распространяется ударной волной со скоростью звука в паре, называется (устойчивой) детонацией. Перегруженная детонация — это фронт пламени, распространяющийся со скоростью, превышающей скорость звука в паре. Такая ускоренная детонация является кратковременным явлением и обычно возникает, когда фронт пламени переходит от высокоскоростной (близкой к скорости звука) дефлаграции к детонации.
Дефлаграция может развиваться в атмосфере как безграничная дефлаграция или в замкнутом пространстве, как правило, в системе трубопроводов, как замкнутая дефлаграция. Детонации и детонации с ускорением чаще всего встречаются в закрытых трубопроводных системах.
Неограниченная дефлаграция приводит к относительно низкой скорости пламени и практически к отсутствию повышения давления. Ограниченная дефлаграция (например, возгорание в участке трубы) начинается при низкой скорости и давлении. По мере распространения фронта пламени в трубе его скорость и связанное с ней давление увеличиваются. В длинных или сложных (множественные изгибы) участках трубы пламя ускоряется до тех пор, пока не перейдет из состояния ускоренной детонации в стабильную детонацию. В смеси 4,3% пропан/воздух стабильная скорость детонации составляет 5800 футов/сек, а соответствующее давление составляет приблизительно 300-400 фунтов на квадратный дюйм.
Доступны пламегасители и детонаторы, которые разработаны и испытаны, чтобы выдерживать и останавливать эти различные категории фронтов пламени.
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ ПАРЫ/ГАЗЫ КЛАССИФИКАЦИЯ
Обычные легковоспламеняющиеся химические вещества были исследованы и объединены в группы на основе их характеристик горения и взрыва. В Национальном электрическом кодексе (NEC) химические вещества отнесены к группам A, B, C или D. Группа D содержит наименее летучие воспламеняющиеся химические вещества. Группы С, В и А содержат, соответственно, химические вещества повышенной летучести. Аналогичные химические группы были разработаны Международной электротехнической комиссией. Их категории обозначаются как IIA, IIB, IIC, где IIA содержит наименее летучие вещества, а IIC – наиболее летучие химические вещества. В общих чертах группа D эквивалентна группе IIA. Пропан/воздух является репрезентативным паром группы D (IIA). Группа C эквивалентна группе IIB. Этилен/воздух является репрезентативным паром Группы C (IIB). Группа B эквивалентна группе IIC. Водород является репрезентативным химическим веществом группы B.
Группа А содержит только ацетилен. Классификация химических веществ в горючих парах является важным параметром при выборе пламегасящего устройства.
ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОГРАНИЧИТЕЛЯ
Пламегасители и детонационные преградители представляют собой пассивные механические устройства, которые монтируются на резьбовых или фланцевых соединениях на резервуаре или в системе технологических трубопроводов. При нормальной работе пары в трубе направляются через пламегаситель. Разрядник состоит из корпуса и разрядника.
Разрядники доступны в различных конфигурациях (параллельная прямоугольная металлическая пластина, гофрированная металлическая пластина, параллельная круглая металлическая пластина). Одной общей чертой всех пламегасителей является то, что горючая смесь паров вынуждена проходить через ряд небольших отверстий по мере прохождения через пламегаситель. Размер отверстий и длина их прохода могут варьироваться в зависимости от типа разрядника.
Если горючий пар воспламеняется, пламя направляется к пламегасителю/элементу. Когда пламя пытается пройти через элемент, оно замедляется и охлаждается за счет контакта с металлическими стенками небольших проходов. Тепло передается элементу до тех пор, пока горение не может поддерживаться. Фронт пламени гаснет.
РАЗМЕРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
Основная функция пламегасителя или детонатора — обеспечить защиту от приближающегося фронта пламени. Однако в их типичном применении они должны также пропускать пары и/или воздух через отверстия в своих элементах, чтобы можно было обеспечить сброс давления и вакуума и чтобы можно было проводить нормальную обработку паров. Сопротивление потоку через разрядники зависит от их размера и конфигурации. Размер разрядника должен обеспечивать требуемый расход при некотором приемлемом сопротивлении (перепаде давления). Хотя процедуру определения размера можно выполнить вручную, компания Protectoseal автоматизировала процесс расчета и спецификации с помощью программного обеспечения для определения размера/подбора ProFlow®.
Необходимо определить оптимальное место для разрядника. Концевые пламегасители монтируются на выходных фланцах и выбрасываются непосредственно в атмосферу. Пламегасители Vent-Line/In-Line могут быть установлены на некотором максимальном расстоянии (указанном производителем) от конца участка открытого вентиляционного трубопровода. Предохранители от детонации сконструированы таким образом, что их можно устанавливать в любом месте трубопроводной системы для горючих паров. Конкретную информацию об ограничениях по размещению любого разрядника можно получить у производителя.
Пламегасители и детонаторы предназначены для использования с химическими парами соответствующих групп, определенных Национальным электротехническим кодексом (NEC) и Международной электротехнической комиссией (IEC). Должна быть проверена пригодность разрядника для работы с определенной паровой группой. Начальное давление и температура паров в защищаемой системе также являются важными факторами, которые необходимо учитывать.
Материалы конструкции пламегасителя или детонатора должны быть выбраны так, чтобы обеспечить совместимость с обрабатываемыми технологическими парами. Возможность коррозии компонентов разрядника или загрязнения технологических материалов должна быть сведена к минимуму.
СЕРТИФИКАТЫ И СПЕЦИФИКАЦИИ
Компания Protectoseal представила свои пламегасители и детонационные преграды для проверки и испытаний в признанных на национальном уровне независимых сторонних агентствах по сертификации. Мы получили разрешение на приемку наших разрядников от Underwriters Laboratories, Inc. (UL), Factory Mutual Research (FM), Береговой охраны США (USCG) в США и Федерального института физики и технологий (PTB). , в Германии.
КОНСТРУКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Огнепреградительные устройства Protectoseal изготавливаются из различных материалов (алюминий, нержавеющая сталь, ковкий чугун, хастеллой и т. д.). Материал должен быть совместим с условиями эксплуатации.
Неправильный выбор материала может привести к загрязнению хранимого продукта или снижению способности пламегасителя или детонатора работать безопасно. Информация о коррозионной стойкости материалов в различных условиях эксплуатации содержится в справочниках по коррозии и химических словарях.
К началу страницы
«Protectoseal не только защищает наше оборудование и персонал, но и защищает нашу прибыль».
Инженер-технолог Основное производство стирола в Северной Америке
Встроенные детонационные пламегасители – Protectoseal
Линейные детонационные пламегасители
Строгое соблюдение стандартов загрязнения окружающей среды оказало огромное влияние на хранение легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах. Вместо того, чтобы выбрасывать пары в атмосферу, существует тенденция к соединению или объединению нескольких резервуаров через общий трубопровод с центральным процессорным блоком.
Эти закрытые системы трубопроводов или системы рекуперации/сбора паров создали уникальную опасность для безопасности горючих паров. Закрытые системы трубопроводов и коллекторные системы резервуаров обычно включают трубы значительной длины и многочисленные изгибы, изгибы и другие изменения направления, которые создают турбулентность и увеличивают скорость фронта пламени. Воспламенение в такой системе может привести к очень быстрому ускорению фронта пламени и созданию чрезвычайно высокого давления. Низкая скорость дефлаграции при низком давлении может быстро перейти в высокоскоростную дефлаграцию под высоким давлением.0196 deflagratio n и затем детонации , которая представляет собой фронт пламени, движущийся со скоростью звука в паровоздушной смеси. Пламегасители «детонации» специально разработаны для остановки и тушения детонаций, ограниченных дефлаграций и неограниченных дефлаграций. Ограничения, накладываемые на расположение пламегасителей End-of-Line и Vent-Line / In-Line по отношению к источнику воспламенения, не распространяются на пламегасители детонации.
Protectoseal предлагает только Ускоренная детонация Пламегасители, способные справляться как со стабильными, так и с нестабильными условиями детонации.
Ассортимент встроенных пламегасителей Protectoseal показан ниже. Пожалуйста, используйте таблицу в качестве руководства для выбора наиболее подходящей серии детонационных разрядников на основе класса паров, а также требований к одобрению/перечню.
com/product/vapor-and-flame-solutions/flame-detonation-arresters/in-line-detonation-flame-arresters/series25000-26000/»>
com/product/vapor-and-flame-solutions/flame-detonation-arresters/in-line-detonation-flame-arresters/series25000-26000/»>
com/product/vapor-and-flame-solutions/flame-detonation-arresters/in-line-detonation-flame-arresters/series35000-36000rp/»>
com/product/vapor-and-flame-solutions/flame-detonation-arresters/in-line-detonation-flame-arresters/series25000e-35000e/»>