Pare-flammes

Dimensions du pare-flammes

Groupe d'explosion pare-flammes

Les pare-flammes sont classés et spécifiés en fonction de leur capacité à gérer différents types de gaz et de vapeurs inflammables, qui sont regroupés en fonction de leur risque d'explosion. Ces groupes sont appelés groupes d'explosion et jouent un rôle essentiel dans la sélection et la conception des pare-flammes afin de garantir un fonctionnement sûr dans des environnements spécifiques. La classification des groupes d'explosion aide à déterminer la conception de pare-flammes appropriée qui peut éteindre et arrêter efficacement une flamme provenant d'un type spécifique de substance inflammable.

Données de référence du groupe d'explosion

① Basé sur le groupe d'explosion ISO 16852 IIA1
② L'écart de sécurité expérimental maximal (MESG) est défini comme le plus grand écart entre deux sections adjacentes des chambres internes d'un appareil de test. Cet espace empêche l'inflammation d'un mélange gazeux externe lorsque le mélange gazeux interne est enflammé dans des conditions spécifiques, sur une longueur de joint de 25 mm pour toute concentration du gaz ou de la vapeur testée dans l'air. Le MESG est une caractéristique cruciale du mélange gazeux spécifique testé, comme indiqué dans la norme EN 1127-1:2011.

Sélection du groupe d'explosion IIA (D) (*Substances du groupe d'explosion I)

Sélection du groupe d'explosion IIB1-IIB (C)

Sélection du groupe d'explosion IIC (B)

Exigences relatives aux pare-flammes

#3 Résistance à la corrosion

• Résistance à la corrosion au brouillard salin:

  L'essai de corrosion au brouillard salin doit être effectué en utilisant la méthode spécifiée dans l'essai 3, et le noyau du pare-flammes ne doit pas présenter de dommages de corrosion évidents. Après l’essai, la fonctionnalité antidéflagrante du coupe-flammes doit être testée comme spécifié dans l’essai 6 et doit être capable de prévenir un incendie. Les pare-flammes avec âme en acier inoxydable sont exemptés de cette exigence.

• Résistance à la corrosion au dioxyde de soufre:

  L'essai de corrosion au brouillard salin doit être effectué en utilisant la méthode spécifiée dans l'essai 4, et le noyau du pare-flammes ne doit pas présenter de dommages de corrosion évidents. Après l’essai, la fonctionnalité antidéflagrante du coupe-flammes doit être testée comme spécifié dans l’essai 6 et doit être capable de prévenir un incendie. Les pare-flammes avec âme en acier inoxydable sont exemptés de cette exigence.

#4 Force

L'essai de résistance du boîtier du coupe-flammes doit être effectué selon la méthode spécifiée dans l'essai 5, et le boîtier ne doit présenter aucune fuite, fissure ou déformation permanente.

#5 Performances antidéflagrantes

Effectuez 13 tests antidéflagrants selon la méthode spécifiée dans le test 6, dans un délai maximum de 3 jours, et le coupe-flammes doit être capable d'empêcher un incendie à chaque fois.

#6 Résistance aux brûlures

Effectuez le test de résistance à la brûlure selon la méthode spécifiée dans le test 7, et le pare-flammes doit résister à 1 heure de combustion sans qu'aucun retour de flamme ne se produise pendant le test.

#7 Type de connexion

Le type de connexion du pare-flammes doit être une connexion à bride, conforme à la norme GB/T 9112 ou à d'autres normes spécifiques exigées par le client. L'espace de surface du joint antidéflagrant sur les parties connectées du boîtier du pare-flammes doit répondre aux exigences de GB 3836.2 ou d'autres normes spécifiques exigées par le client.

#8 Perte de pression et capacité de ventilation

La perte de pression du fluide du coupe-flammes ne doit pas dépasser les spécifications répertoriées dans le tableau 1. La capacité de ventilation ne doit pas être inférieure aux données du tableau 2.

Norme d'essai des vannes pare-flammes

Conditions d'essai

Sauf indication contraire, les tests décrits dans ce chapitre doivent être effectués dans des conditions atmosphériques normales, définies comme suit :

a) Température ambiante : 15°C à 35°C ;

b) Humidité relative : 45 % à 75 % ;

Test 6 : Test de suppression des explosions

Test 7 : Test de résistance aux brûlures

Test 8 : Test de perte de pression et de capacité de ventilation

1. Tester l'appareil

Le test de perte de pression et de capacité de ventilation utilise un ventilateur pour fournir la source d'air, comme le montre la figure 3. Le diamètre intérieur d du tube d'essai doit correspondre au diamètre nominal du pare-flammes et la surface de la paroi intérieure doit être lisse et uniforme. Toutes les connexions du système doivent être exemptes de fuites.

Figure 3. Dispositif de test de perte de pression et de capacité de ventilation

2. Spécifications d'entrée:

L'extrémité d'entrée ne doit présenter aucune obstruction à une distance de 1,5d du centre du tube d'essai (diamètre intérieur $d$).

3. Mesure de pression:

Percez quatre trous de mesure de pression uniformément répartis avec des diamètres allant de ø2 mm à ø3 mm autour de la circonférence de la même section transversale du tuyau d'essai, perpendiculairement à la paroi du tuyau. La zone environnante de ces trous doit être lisse et exempte de bavures. Souder des tuyaux courts au mur extérieur au niveau des trous de pression statique pour une connexion plus facile ; le diamètre intérieur de ces tuyaux courts doit être au moins deux fois supérieur au diamètre des trous de mesure. Connectez chacun des quatre trous de pression statique individuellement à un appareil de mesure de pression. La moyenne arithmétique des quatre lectures de pression statique sera la pression statique moyenne au niveau de cette section transversale.

4. Spécifications du collecteur:

Le collecteur peut être en forme d'arc ou en forme de marteau, avec les dimensions et la forme indiquées sur la figure 4. La surface de la paroi intérieure doit être lisse, avec une rugosité de surface $R.un$ valeur ne dépassant pas 3,2 µm.

Figure 4. Les dimensions du collecteur

5. Redresseurs de débit:

Les dimensions des redresseurs de flux d'entrée et de sortie sont indiquées sur la figure 5. L'épaisseur des chicanes dans les redresseurs de flux doit être$d=0.012d\sim 0.015d$, et l'espacement entre les déflecteurs dans le redresseur de flux de sortie doit être $b=0.08d\sim 0.75d$.

Figure 5. Dimensions des redresseurs de débit d'entrée et des redresseurs de débit de sortie

6. Appareils de mesure de pression:

Utilisez des manomètres en forme de U avec des diamètres intérieurs uniformes, généralement de 6 mm à 10 mm, et une longueur en fonction de la pression mesurée.

7. Préparation aux tests:

Nettoyez le noyau du pare-flammes avant de l'installer dans le pare-flammes pour le tester. Le milieu d’essai doit entrer par l’extrémité d’entrée du pare-flammes.

8. Conditions d'essai:

La pression absolue de l'air utilisé comme milieu d'essai doit être de 0,1 MPa, avec une température de 20°C, une humidité relative de 50 % et une densité de 1,2 kg/m³. Si les conditions atmosphériques s'écartent, convertissez-les dans cet état.

9. Mesure de l'état de l'air:

Mesurez l’état de l’air près de l’entrée à l’aide d’un manomètre, d’un thermomètre et d’un thermomètre à bulbe sec-humide.

10. Réalisation du test:

Démarrez le moteur pour faire fonctionner le ventilateur et ajustez la vanne pour réguler le débit. Une fois le niveau de liquide dans le manomètre stabilisé, enregistrez les lectures (Δℎ2, Δℎ3Dh2​,Dh3​) une fois par minute, trois fois au total, et prenez la valeur moyenne. Calculez la perte de pression à l'aide de la formule (1) et assurez-vous que les résultats répondent aux exigences du tableau 1. Perte de pression du pare-flammes.

Où:

• $$dp\text{est la perte de pression en Pascals (Pa) ;}$$
• Dh2 ​est la différence de pression entre les segments a et a1 en Pascals (Pa);
• Dh3 ​est la différence de pression entre les segments a et a2 en Pascals (Pa).

11. Calcul de la capacité de ventilation:

Enregistrez la lecture stable du manomètre au point e (Dh1​) une fois par minute, trois fois au total, et prenez la valeur moyenne. Calculez la capacité de ventilation à l'aide de la formule (2), en vous assurant que les résultats répondent aux exigences du tableau 2. Capacité de ventilation du pare-flammes.

Où:

• $$Q\text{est la capacité de ventilation en mètres cubes par seconde (m³/s)};$$
• F est la section transversale du tube d'essai en mètres carrés (m²);
• ∅ est le coefficient du collecteur (0,98 pour conique, 0,99 pour en forme d'arc);
• Dh1 ​est le vide au point e en Pascals (Pa);
• r est la densité de l'air ambiant en kilogrammes par mètre cube (kg/m³).

Matériau de l'élément pare-flammes

Les éléments pare-flammes sont généralement construits en acier inoxydable en raison de son point de fusion élevé, de son excellente conductivité thermique, de sa résistance à la corrosion et de sa stabilité structurelle à haute température. L'acier inoxydable garantit que le pare-flammes peut résister à des conditions intenses sans se déformer. En revanche, des matériaux tels que l'aluminium ou le cuivre, bien que légers, sont sujets à la déformation, voire à la défaillance, sous de fortes pressions de retour de flamme, compromettant ainsi leur efficacité à arrêter les flammes.

L’interaction entre l’élément pare-flamme et la flamme est cruciale. Une plus grande zone de contact facilite un échange thermique plus efficace, améliorant ainsi la capacité ignifuge du pare-feu. L'optimisation des dimensions des blocs triangulaires et des canaux au sein du parafoudre est essentielle :

• Des unités triangulaires plus petites et des canaux plus longs augmentent l'efficacité du refroidissement, éteignant ainsi efficacement la flamme.
• Ajustement de la hauteur h des unités triangulaires influence la longueur je des chaînes. Un plus petit h peut réduire la longueur du canal, augmentant potentiellement la résistance au flux de gaz, alors qu'une longueur trop courte je peut diminuer la capacité du pare-flammes à éteindre les flammes.

Considérations relatives aux performances du treillis pare-flammes

Pourquoi un pare-flammes est requis

Les pare-flammes sont des dispositifs de sécurité essentiels pour la protection des réservoirs de stockage, des cuves et des équipements de traitement qui manipulent des gaz ou des vapeurs inflammables. Ils sont particulièrement cruciaux dans les situations où il existe un risque d'incendie ou d'explosion. Voici les principales raisons pour lesquelles des pare-flammes sont nécessaires.

un. Sécurité améliorée pour les systèmes de ventilation

• Les évents jouent un rôle essentiel pour le fonctionnement sûr des réservoirs et des cuves de stockage, fournissant la ventilation nécessaire pour s'adapter aux scénarios normaux et d'urgence. Conformément aux directives API 2000/ISO 28300, les évents facilitent la ventilation indépendante des cuves, assurant ainsi la sécurité dans diverses conditions opérationnelles. Des pare-flammes sont intégrés à ces systèmes pour empêcher les flammes de pénétrer dans un récipient par le système de ventilation, ce qui pourrait provoquer une explosion ou un incendie catastrophique.

b. Performance et efficacité

• Les évents YeeValve sont conçus avec des disques de valve chargés en poids qui permettent une levée complète de la valve une fois que les pressions dépassent 10 % au-dessus de la pression de réglage. Cette conception permet une décompression rapide, maximisant les performances tout en minimisant les pertes de produit. L'intégration de pare-flammes dans ces systèmes améliore cette efficacité en assurant la sécurité sans compromettre la fonction de ventilation.

c. Durabilité et fiabilité

• Construits avec des matériaux résistants à la corrosion tels que des sièges de soupape, des disques et des broches standard, ces évents sont conçus pour durer. Ils disposent également de technologies d'étanchéité de haute qualité, notamment une feuille métallique et un coussin d'air, pour minimiser les taux de fuite. Cette durabilité est particulièrement bénéfique dans les atmosphères explosives où l'intégrité du système de ventilation est critique. L'ajout de pare-flammes garantit en outre que ces systèmes peuvent empêcher de manière fiable l'inflammation de mélanges inflammables, même sous des pressions de réglage élevées.

d. Sécurité certifiée

• Les bouches d'aération, en particulier celles équipées d'éléments coupe-flammes, sont soumises à des tests et certifications stricts pour garantir qu'elles répondent aux normes de sécurité. Conformément à la directive CE 94/9/CE, ces systèmes sont non seulement testés pour leur capacité à gérer des mélanges inflammables, mais sont également certifiés comme systèmes de sécurité. Cela signifie qu'ils sont reconnus pour leur capacité à stopper la propagation des flammes, protégeant ainsi l'équipement et le personnel des dangers potentiels.

e. Solutions de sécurité intégrées

• L'intégration d'un pare-flammes à l'évent combine les avantages des deux systèmes en un seul appareil compact. Cette intégration simplifie non seulement la conception globale du système, mais améliore également les caractéristiques de sécurité en garantissant que toutes les flammes ou étincelles pouvant résulter de l'évacuation de gaz inflammables sont efficacement contenues et éteintes.

Où les pare-flammes sont-ils requis

Les pare-flammes sont des dispositifs de sécurité essentiels utilisés dans diverses industries pour empêcher la propagation des flammes et garantir des opérations sûres. Leur fonction principale est d'empêcher les flammes de se propager à travers des mélanges de gaz ou de vapeurs inflammables, atténuant ainsi le risque d'explosion et d'incendie. Voici quelques domaines clés dans lesquels les pare-flammes sont couramment utilisés.

1. Réservoirs de stockage – Réservoirs de stockage de diesel et de carburant :

• Des pare-flammes sont installés sur les évents des réservoirs de stockage de diesel et d’autres carburants pour empêcher les sources d’inflammation externes d’enflammer les vapeurs inflammables à l’intérieur du réservoir.
• Ils sont également utilisés pour empêcher la propagation des flammes dans le réservoir en cas d'inflammation interne.

2. Usines de traitement chimique – Évents et systèmes de décharge des réacteurs :

• Utilisé pour protéger les réacteurs chimiques et les systèmes de secours en empêchant les flammes externes d'enflammer les gaz volatils à l'intérieur du système.
• Assurer une évacuation sûre des gaz lors des scénarios de secours d’urgence.

3. Industrie pétrolière et gazière

• Protection des pipelines :
  • Installé sur des pipelines transportant des gaz ou des liquides inflammables pour empêcher la propagation des flammes le long du pipeline.
  • Indispensable pour les plateformes offshore et les raffineries où les risques de fuites de gaz et d'explosions sont élevés.
• Stockage et transport:
  • Les pare-flammes sont utilisés dans les réservoirs de stockage, les camions-citernes et les wagons pour empêcher les explosions pendant le stockage et le transport de liquides et de gaz inflammables.

4. Industrie pharmaceutique – Systèmes de récupération des solvants :

• Utilisé dans les systèmes de récupération de solvants inflammables pour empêcher la propagation des flammes à travers la tuyauterie et l'équipement.
• Protège l’équipement et l’environnement des risques potentiels d’incendie.

5. Installations de traitement des déchets

• Usines de biogaz:
  • Installé sur les digesteurs de biogaz et les réservoirs de stockage pour empêcher les flammes de pénétrer dans le système, garantissant ainsi une manipulation sûre du biogaz.
  • Utilisé pour protéger l’ensemble de l’infrastructure de traitement et de stockage du biogaz.
• Systèmes de gaz d'enfouissement:
  • Utilisé dans les systèmes d'extraction des gaz de décharge pour empêcher les flammes de retourner dans la décharge, ce qui pourrait provoquer des incendies ou des explosions.

6. Applications marines – Réservoirs de carburant marins :

• Installé sur les évents des réservoirs de carburant marins pour empêcher l'inflammation des vapeurs inflammables, assurant ainsi la sécurité des navires et des plates-formes offshore.
• Indispensable pour respecter les règles de sécurité maritime.

7. Production d’électricité – Systèmes de carburant des générateurs :

• Utilisé dans les systèmes d'alimentation en carburant des groupes électrogènes pour empêcher l'inflammation de vapeurs inflammables et garantir un fonctionnement continu et sûr.
• Protège à la fois l’équipement du générateur et les infrastructures environnantes.

8. Fabrication industrielle – Installations de peinture et de revêtement :

• Utilisé dans les installations où des solvants et des revêtements inflammables sont utilisés pour prévenir les incendies et les explosions.
• Indispensable pour les cabines de pulvérisation et les étuves de séchage où les vapeurs de solvants peuvent s'accumuler.