测试2:目视检查
根据设计图纸及相关技术文件,目视检查或使用通用量具对阻火器进行检查。被试阻火器的外观、连接方式等基本参数必须符合第1至第6项的要求。此外,被测阻火器的材料应符合“#2 材料”中概述的规格。
阻火阀是一种安全装置,旨在防止火焰蔓延到含有易燃气体、蒸气或液体的封闭区域或设备中。它可以阻止明火的蔓延,并限制封闭系统内发生的爆炸事件的蔓延。阻火器通常用于存在气体或蒸气点燃风险的管道、通风口和储罐,确保火焰不会穿过系统,同时允许气体或蒸气继续流动。
该装置通常由吸收和散发火焰热量的网状或卷曲金属板组成。该网将火焰冷却至其着火温度以下,有效阻止火焰蔓延经过避雷器。该机制对于确保石油天然气、化工制造以及其他涉及易燃物质的行业的设备和人员安全至关重要。
阻火器 HS 代码:848140 安全阀或泄压阀
安装在通风管末端,允许气体逸出,但防止外部点火源点燃储罐或系统中的内容物。
位于管道内,可防止火焰从过程的一个部分传播到另一部分,从而防止内部和外部火源的影响。
旨在承受爆炸产生的压力和冲击波(超音速燃烧波),从而在高风险应用中提供保护。
适用于燃烧以亚音速传播的情况,适用于火焰速度较慢的低压应用。
标称尺寸 | L1 | H1 | L2 | 氢2 | L3 | H3 | L4 | H4 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2”(DN50) | 263 | 300 | 205 | 210 | 221 | 第349章 | 230 | 第437章 |
3”(DN80) | 330 | 330 | 260 | 260 | 278 | 400 | 280 | 516 |
4”(DN100) | 390 | 410 | 280 | 310 | 第317章 | 第457章 | 第345章 | 第570章 |
6”(DN150) | 第488章 | 第525章 | 第345章 | 400 | 407 | 第533章 | 450 | 第654章 |
8”(DN200) | 第584章 | 598 | 第440章 | 第445章 | 第534章 | 第635章 | 第570章 | 第753章 |
10”(DN250) | 第770章 | 695 | 第563章 | 第530章 | 第637章 | 第762章 | 700 | 第824章 |
12”(DN300) | 880 | 805 | 650 | 第635章 | 第737章 | 第826章 | 800 | 970 |
不。 | 零件名称 | 选项1 | 选项2 | 选项3 |
---|---|---|---|---|
1 | 阀体 | 碳钢 | 不锈钢304 | 不锈钢316/316L |
2 | 元素环 | 不锈钢304 | 不锈钢304 | 不锈钢316/316L |
3 | 元素 | 不锈钢304 | 不锈钢304 | 不锈钢316/316L |
4 | 螺栓/螺母 | 不锈钢304 | 不锈钢304 | 不锈钢316 |
阻火器在处理易燃气体或蒸气的系统中发挥着多种关键功能,可防止各种工业应用中的火灾和爆炸危险。以下是阻火器的主要功能。
爆轰是指以超音速传播并以冲击波为特征的爆炸。此类爆炸通常发生在距离火源较远的管道中,距离大于管道直径的50倍(L>50×DN),特别是在爆炸组 IIA 下的设置中。与爆燃同类产品相比,直列式爆震阻火器具有卓越的阻火能力和机械强度。它们旨在承受爆炸的强烈条件,从而提供防止爆燃的保护。
爆燃涉及爆炸性燃烧过程,其中火焰以亚音速传播。为了确保安全,爆燃阻火器分为两种类型:末端式和串联式。安装串联避雷器时,与火源保持规定的最大距离至关重要。这个距离,表示为 L,防止易燃材料沿着系统进一步点燃。
当火焰在阻火器元件处或表面上连续燃烧时,就会发生稳定燃烧。为了有效管理此类情况,必须使用专为长时间暴露在火中而设计的阻火器。这些避雷器通常包含一个集成温度传感器,使操作员能够连续监测温度。如果该温度超过预定阈值,操作员必须启动过程关闭,从而在指定时间范围内终止燃烧,以确保安全并防止设备损坏。
阻火器根据其处理不同类型的易燃气体和蒸气的能力进行分类和指定,并根据爆炸风险进行分组。这些组被称为爆炸组,它们在阻火器的选择和设计中起着至关重要的作用,以确保在特定环境下安全运行。爆炸组分类有助于确定适当的阻火器设计,该设计可以有效地扑灭和阻止特定类型易燃物质的火焰。
爆炸组 | 混合物的MESG② | 例子 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
IEC国际电气规范 | NEC 国家电气规范 | 单位:毫米 | ||||
Ⅰ① | > 1.14 | 甲烷 | ||||
国际投资协会 | D | > 0.90 | 燃料 | |||
ⅡB1 | C | > 0.85 | 乙醇 | |||
ⅡB2 | > 0.75 | 二甲醚 | ||||
ⅡB3 | > 0.65 | 乙烯 | ||||
IIB | > 0.50 | 一氧化碳 | ||||
国际集成电路公司 | 乙 | < 0.50 | 氢 |
① 基于 ISO 16852 爆炸组 IIA1
② 最大实验安全间隙(MESG)定义为测试设备内室两个相邻部分之间的最大间隙。当内部气体混合物在特定条件下被点燃时,该间隙可防止外部气体混合物被点燃,对于空气中任何浓度的测试气体或蒸汽,该间隙跨越 25 毫米的接头长度。正如标准 EN 1127-1:2011 中所述,MESG 是被测特定气体混合物的一个重要特征。
气体 | 液体 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
沼气 丁烷 (C4 H10) 丁烯 (C4 H8) 垃圾填埋气* 天然气 液化气 动力气体(吸气) 炉气 氧硫化碳 (COS) 沼气* 甲烷 (CH4)* 亚硝酸甲酯 (CH3 NO2) 一氯二氟乙烷 (C2 H3ClF2) 丙烷 (C3 H8) 丙烯 (C3 H6) 三甲胺 (C3 H9 N) 氯乙烯 (C2 H3Cl) 1,1,1-三氟乙烷 (C2 H3 F3) |
乙醛 (C2 H4O) 丙酮 (C3 H6O) 乙腈 (C2 H3 N) 甲酸 (CH2O2) 氨 (NH3) 苯胺 (C6 H7 N) 苯 (C6 H6) 异丙苯 (C9 H12) 二氯甲烷 (CH2Cl2) 柴油 喷气汽油 石油(原油) 乙酸 (C2 H4O2) |
航空燃油 甲醇 (CH4O) 超级石油公司 植物油(例如松节油、松油) 溶剂石脑油 特种汽油(如石油醚、矿物松节油) 甲苯 (C7 H8) 三氯乙烯 (C2 HCl3) 二甲苯 (C8 H10) |
气体 | 液体 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
丁二烯-1,3(C4 H6) 二甲醚(C2H6O) 乙烯 (C2 H4) 环氧乙烷 (C2 H4O) 甲醛(CH2O) 一氧化碳 (CO) 焦炉煤气 硫化氢(H2S) |
氧代丁酸 (C5 H8O3) 丙烯腈 (C3 H3 N) 环己二烯-1,3 (C6 H8) 碳酸二乙酯 (C5 H10O3) 二乙烯基醚(C4H6O) 乙醇 (C2H6O) 乙基苯 (C8 H10) 呋喃 (C4 H4O) 异戊二烯 (C5 H8) 甲基丙烯酸酯 (C4 H6O2) 硝基苯 (C6 H5 NO2) 环氧丙烷 (C3 H6O) |
气体 | 液体 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
氢气 (H2) | 二硫化碳(CS2) |
阻火器中和连接处的垫圈不得由动物纤维或植物纤维制成。
盐雾腐蚀试验应按试验3规定的方法进行,阻火器芯体不应出现明显的腐蚀损伤。试验后,阻火器的防爆功能应按试验6的规定进行试验,并应能防止火灾。具有不锈钢芯的阻火器不受此要求的限制。
盐雾腐蚀试验应按试验4规定的方法进行,阻火器芯体不应出现明显的腐蚀损伤。试验后,阻火器的防爆功能应按试验6的规定进行试验,并应能防止火灾。具有不锈钢芯的阻火器不受此要求的限制。
阻火器外壳的强度试验应按试验5规定的方法进行,外壳不应出现泄漏、裂纹或永久变形。
按试验6规定的方法进行13次防爆试验,在不超过3天内,阻火器每次均应能防火。
按试验7规定的方法进行耐燃烧试验,阻火器应能承受1小时的燃烧,试验过程中不出现回火现象。
阻火器的连接形式应为法兰连接,符合GB/T 9112或用户要求的其他具体标准。阻火器外壳连接部位的防爆结合面间隙应符合GB 3836.2的要求,或用户要求的其他具体标准。
阻火器的流体压力损失不应超过表1的规定,通气能力不应小于表2的数据。
罐内压力/pa | 295 | 第540章 | 800 | 980 | 1 300 | 1 765 | 2000 | |||||
压力损失/pa | 10 | 11 | 16 | 20 | 26 | 36 | 40 |
表 1. 阻火器的压力损失
公称尺寸/pa | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | |||||
排气容量(米3/小时) | 150 | 300 | 500 | 1000 | 1 800 | 2 800 |
表 2. 阻火器的排气能力
除非另有规定,本章概述的试验应在正常大气条件下进行,其定义如下:
a) 环境温度:15℃至35℃;
b) 相对湿度:45%~75%;
根据设计图纸及相关技术文件,目视检查或使用通用量具对阻火器进行检查。被试阻火器的外观、连接方式等基本参数必须符合第1至第6项的要求。此外,被测阻火器的材料应符合“#2 材料”中概述的规格。
试验在喷雾式盐雾腐蚀室内进行。测试所用盐溶液质量浓度为20%,密度范围为1.126 g/cm3~1.157 g/cm3。
测试前,清洁样品以去除任何油污,并将其按正常使用方向放置在腐蚀室的中心。控制室内温度在35℃±2℃。从测试样品中滴下的溶液不得重复使用。从室内至少两个不同位置收集盐雾,以调整测试过程中使用的盐溶液的喷雾速率和深度。每 80 cm² 收集面积,连续收集溶液 16 小时,每小时收集 1.0 mL 至 2.0 mL 盐水溶液。收集溶液的质量浓度应在19%至21%之间。
试验持续时间为10天,连续喷洒。试验结束后,用清水清洗样品,并在20℃±5℃、相对湿度不超过70%的环境中自然干燥7天。最后,检查样品的腐蚀状况。测试结果应符合#3耐盐雾腐蚀的要求。
试验在化学气体腐蚀试验装置中进行。每24小时,向测试装置中引入1%体积的二氧化硫气体。将装有足够蒸馏水的平底广口容器放置在装置底部,通过自然蒸发创造潮湿环境。将装置内部的温度保持在45°C ±2°C。
清洁样品去除油污后,将其按正常使用方向悬挂在测试设备的中央。确保设备顶部形成的任何冷凝物不会滴到样品上。
测试持续时间为16天。试验结束后,将样品置于温度20℃±5℃、相对湿度不超过70%的环境中自然干燥7天。检查样品的腐蚀状况。试验结果应符合6.3.2的要求。
或者,测试中使用的二氧化硫气体可以通过 Na2S2O3 × 5 H2O 溶液与稀硫酸反应每天在装置内产生。
液压强度试验装置应配备能够消除压力脉冲并保持压力稳定的液压源。压力测量仪表的精度应不低于1.5级。试验装置的升压速率应在工作压力范围内可调。
将被测阻火器的入口连接至液压强度测试装置。排除连接管和阻火器室中的空气后,密封阻火器出口。压力应在20秒内均匀升至0.9MPa。保持该压力 5 分钟,然后释放压力并检查样品。测试结果应满足#4强度中规定的要求。
1. 测试仪器设置:抑爆试验装置示意图见图1。爆炸管段和观察管段的长度均应不小于1.5米,其直径与被测阻火器的公称直径相匹配。爆炸管段和观察管段的端部应分别安装排气管和试验介质入口管。
2. 点火电极:将点火电极安装在爆炸管段末端,距离端面80mm。
3. 火焰探测探头:在距被测阻火器法兰面100mm处的爆炸管段和观察管段均安装火焰检测探头,检测阻火器是否有效阻止火焰。
4. 测试介质:使用丙烷气和空气的混合物作为测试介质。丙烷气体应为工业纯,混合物中丙烷的体积浓度应为(4.3±0.2)%。
5. 密封观察管:用塑料薄膜密封观察管部分的末端。
6. 气体介绍:通过入口管引入测试介质,同时让管段中的空气通过出口管排出。从出口管道抽取样品,确保管段内气体浓度达到(4.3±0.2)%。
7. 进行测试:在大气压下进行测试。使用点火电极点燃测试装置内的混合物。记录图1右端火焰检测探头是否检测到火焰,并观察塑料薄膜处是否出现火焰,以确定阻火器是否有效阻止火焰。
8. 测试后程序:每次抑爆试验后,用空气吹净试验装置中的残留气体,然后再进行下一次试验。
9. 结果: 测试结果应满足#5防爆性能要求。如果被测阻火器不能阻火,则可以结束测试。
图1 防爆试验装置示意图
1. 出口管
2. 点火电极
3、炸药管
4.火焰探测器
5. 被测阻火器
6. 观察管
7. 进水管
8、塑料薄膜
使用丙烷气和空气的混合物作为测试介质。丙烷气体应为工业纯,混合物中丙烷的体积浓度为(4±0.4)%。
耐燃烧试验装置示意图参见图2,该装置应包括能够连续供给试验介质的动态气体混合系统。
被测阻火器应竖直放置。试验介质应由动态气体混合系统供给并在阻火器出口处点燃。
在规定的丙烷浓度范围内,微调混合比,确保丙烷完全燃烧。
从点火时刻开始计时,检查阻火器是否有回火现象。整个测试应持续1小时。测试结果应符合第6节耐燃烧性的要求。如果在耐燃烧性测试过程中出现闪回,则可以终止测试。
图2 耐燃烧测试装置示意图
1. 待测阻火器
2. 电流稳定器
3、动态配气系统
4、气源
压力损失和通气量测试采用风机提供气源,如图3所示。内径 d 试验管道应与阻火器公称直径相匹配,内壁表面应光滑、均匀。系统中的所有连接必须无泄漏。
图 3. 压力损失和排气能力测试装置
进口端距试验管中心(内径)1.5d范围内不得有障碍物 )。
在试管同一截面的圆周上,垂直于管壁,均匀分布4个直径为ø2mm~ø3mm的测压孔。这些孔的周围区域应光滑且无毛刺。在静压孔处将短管焊接到外壁上,以便于连接;这些短管的内径应至少是测量孔直径的两倍。将四个静压孔分别连接到压力测量装置。四个静压读数的算术平均值将是该横截面的平均静压。
集热器可以是弧形或锤形,其尺寸和形状如图4所示。内壁表面必须光滑,具有表面粗糙度 值不超过 3.2 µm。
图 4. 收集器尺寸
入口和出口整流器的尺寸如图5所示。整流器中挡板的厚度应为 ,出口整流器中挡板之间的间距应为 。
图 5. 入口整流器和出口整流器的尺寸
使用内径均匀的 U 形压力计,通常为 6 毫米至 10 毫米,长度取决于所测量的压力。
在将阻火器芯安装到阻火器中进行测试之前,请先清洁阻火器芯。试验介质应从阻火器入口端进入。
试验介质空气的绝对压力为0.1MPa,温度为20℃,相对湿度为50%,密度为1.2kg/m3。如果空气条件有偏差,则将其转换至此状态。
使用压力表、温度计和干湿球温度计测量入口附近的空气状态。
启动电机运转风机,调节阀门调节流量。一旦压力计中的液位稳定,记录读数(Δℎ2, Δℎ3)每分钟一次,共3次,取平均值。按式(1)计算压力损失,并保证结果满足表1阻火器压力损失的要求。
在哪里:
记录e点压力计的稳定读数()每分钟一次,共3次,取平均值。按式(2)计算通风量,计算结果满足表2阻火器通风量的要求。
在哪里:
a) 新产品样机正在进行型式鉴定时;
b) 正式生产后,产品结构、材料、工艺或者关键制造方法发生重大变化,可能影响产品性能的;
c) 发生重大质量事故时;
d) 停产一年以上恢复生产时;
e) 根据质量监督机构的要求。
工厂检验项目按表3的规定进行。
测试程序应按附录A规定的规定进行。
采用一次性随机抽样,样本量符合附录A的规定。
姓名 | 检查项目 | 型式检验项目 | 发货前检验项目 | 不合格类别 | ||
---|---|---|---|---|---|---|
全检 | 采样 | A级 | B级 | |||
阻火器 | 外貌 | ★ | ★ | — | — | ★ |
材料 | ★ | ★ | — | — | ★ | |
耐盐雾腐蚀 | ★ | — | ★ | — | ★ | |
耐二氧化硫腐蚀 | ★ | — | ★ | — | ★ | |
力量 | ★ | — | ★ | ★ | ||
爆炸抑制 | ★ | — | ★ | ★ | — | |
耐烧伤 | ★ | — | ★ | ★ | ★ | |
连接类型 | ★ | ★ | — | — | ★ | |
压力损失和通气量 | ★ | — | ★ | — | ★ |
★:表示该项目属于检验类别。
—:表示该项目不属于检验类别。
阻火器的测试程序按照附录A的规定进行。以下是所涉及的关键步骤的总结
图 A.1。阻火器测试程序
a) 上述测试序列号用图A.1中方框内的数字表示。
b) 圆圈内的数字代表每次测试所需的样品数量。
阻火器是根据特定标准和准则设计和制造的,以确保它们安全有效地发挥作用,防止处理易燃气体或蒸气的系统中的火焰蔓延。
阻火器元件由波纹金属条和扁平金属条交替层制成,是阻火器系统的核心部件。这种设计通过控制火焰可能通过的间隙,有效地阻止火势蔓延。
当在有限的间隙内点燃气体混合物时,产生的火焰向未燃烧的混合物移动。燃烧气体的膨胀预压缩邻近的未燃烧混合物,加速火焰的蔓延。阻火器元件内的策略性间隙设计可散热,将火焰转移到波纹间隙的表面,并将气体冷却到其着火温度以下,从而有效地熄灭火焰。
这一元素在涉及易燃气体管道的环境中尤其重要,包括处理汽油、煤油、轻柴油、原油和煤层气净化和排放的系统。它通常与通气阀配合使用,以提高石油储存和天然气运输系统的安全性。
阻火器元件的有效性取决于精心选择的参数,例如金属带的压接高度、厚度和直径。这些尺寸对于根据特定安全要求定制避雷器至关重要。
阻火器元件有两种配置:
由两条缠绕在一起的波纹金属条组成。
由波纹条和平条交替缠绕成线圈组成,增强紊流和冷却效果。
阻火器元件通常由不锈钢制成,因为不锈钢具有高熔点、优异的导热性、耐腐蚀性和高温下的结构稳定性。不锈钢确保阻火器能够承受恶劣的条件而不变形。相比之下,铝或铜等材料虽然重量轻,但在强大的回火压力下容易变形甚至失效,从而影响其阻火效果。
表示阻火器元件的最大直径。至关重要的是,阻火器元件的总空隙面积至少等于或大于两端连接管的横截面积,以确保足够的气体流量。
表示阻火器元件的厚度,实质上是元件的长度。该尺寸对于确定火焰和避雷器材料之间的热交换效率至关重要。
阻火器中使用的金属板应在加工能力和所需强度范围内尽可能薄,以尽量减少流动阻力损失。较薄的片材可促进更好的气体流动,同时保持结构完整性。
指阻火器内规则三角形单元的峰值高度。这些三角形单元的设计显着影响阻火器的冷却效率和整体有效性。
阻火器元件与火焰之间的相互作用至关重要。更大的接触面积有利于更有效的热交换,增强避雷器的阻燃能力。优化避雷器内三角形单元和通道的尺寸至关重要:
阻火元件也称为阻火网。
阻火器中的网格在阻止处理易燃气体或蒸气的系统中的火焰传播方面发挥着关键作用。该网状组件旨在吸收和散发火焰中的热量,将其冷却到点火温度以下,从而防止其进一步沿着管道或通风系统传播。
网格通常由不锈钢等耐腐蚀材料制成,以确保在各种环境条件下的耐用性和有效性。不锈钢因其耐高温和耐腐蚀的能力而成为首选。
网格的尺寸和设计至关重要,并且取决于具体应用以及可燃气体或蒸气的特性。网格的开口必须足够小,以熄灭火焰,但允许气体或蒸汽自由流动。标准设计涉及多层压接金属线或多孔金属板。
阻火器网的有效性取决于淬火间隙,即网的金属表面之间的空间。该间隙设计得足够小,以便在火焰试图通过时冷却火焰,从而阻止火焰传播。
网格必须足够坚固,能够承受系统内的条件,例如压力波动和化学相互作用。定期维护和检查是必要的,以确保网格不会被碎片堵塞或腐蚀,这两种情况都会损害其有效性。
网状设计必须平衡火焰抑制与最小的流动阻力,以避免避雷器上出现显着的压降。
精细的网格设计会捕获颗粒和残留物,这可能会导致堵塞、减少气流并需要定期维护。
网格必须在火焰的热应力和系统操作的机械应力下保持其完整性。
由于点火源和阻火器之间的距离不同,位置会显着影响阻火器的选择,从而影响火焰传播速度。
例如,为储罐设计的阻火器仅适用于短通风管道。它们可以独立工作,也可以与通气阀结合使用。避雷器与潜在回火点之间的距离不应超过连接管直径的五倍。这些阻火器仅在含有可燃气体且无明火的环境中有效,并且可以阻止传播速度不超过45 m/s的火焰,因此不适合替代管道阻火器。
管道公称直径(DN) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
分钟。安装距离(米) | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 10 | 10 | 10 | 10 |
这些指南确保正确选择和安装阻火器,以根据其预期功能和环境条件提供最佳的安全性和性能。
阻火器是保护储存罐、容器和处理易燃气体或蒸气的工艺设备的重要安全装置。它们在可能发生火灾或爆炸的情况下尤其重要。以下是需要阻火器的主要原因。
阻火器是各行业使用的重要安全装置,可防止火焰蔓延并确保安全操作。它们的主要功能是阻止火焰通过易燃气体或蒸气混合物蔓延,从而降低爆炸和火灾的风险。以下是阻火器常用的一些关键领域。