阻火器应用

Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry
阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 3 阻火器的选用和设置(classification of flame arresters) 3.1 根据使用场合决定采用 管端型阻火器(end of line Flame arrester)
阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 3.1 根据使用场合决定采用 管道型阻火器(in line flame arrester)
In line deflagration flame arrester
In line detonation flame arrester
管道爆燃型阻火器
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阻火器在中国现代石油化工的应用 现行阻火器国标的不足之处 0.5%VOL和28.5±2.0%VOL）混合气体，以适应不同的爆 炸级别（MESG值）的石油化工气体或蒸汽。相比之下， 国标适用的石油化工产品有限，若采用国标的试验气体 测试用于爆炸级别比ⅡB级高的石油化工产品的阻火器， 则可能造成潜在的危险。 用于电气装置的国标GB 50058-92和GB 3836.122008将MESG分为ⅡA、ⅡB、ⅡC共三级，ⅡB的范围 0.9㎜＞MESG＞0.50㎜太大。ISO 16852:2008阻火器标 准将MESG细分为ⅡA1、ⅡA、ⅡB1、ⅡB2、ⅡB3、 ⅡB和ⅡC共七级，更合理。
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阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 1. 阻火器的设置 1.1 下列放空或者排气管道上应设置放空阻火器 a) 闪点不大于430C或物料的最高工作温度不小于物料闪点 的与储罐直接相连的放空管道（含代有呼吸阀的放空管 道）。确定物料的最高工作温度是，应考虑环境，阳关 照射和加热装置失控等因素 b) 可燃气体在线分析设备的放空总管 c) 进入爆破危险场所的内燃发动机的排气管道
Bi-directional flame arrester 管道双向型阻火器
mono-directional flame arrester 管道单向型阻火器
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In line deflagration flame arrester
管道爆燃型阻火器
In line detonation flame arrester with Shock Absorber 管道爆轰型阻火器，带吸波器
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阻火器在中国现代石油化工的应用 中国现代石油化工Hale Waihona Puke Baidu发展对阻火器应用提出了新的要求
1 装置大型化，园区综合化 大型石油化工装置可以达到模型效益，而以 产业链组织的超大型的化工园区更可以达到节约 投资、土地和成本的目的。这样同时也带来了安 全和环境问题。例如大型贮罐、设备和物料输送 管道系统都可能成为重大的污染源和危险源。为 了防止发生二次爆炸重大事故，必须采取有效的 阻火设施控制事故扩大。
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阻火器在中国现代石油化工的应用
1. 国家标准 GB/T 20801.6-2006 压力管道规范 工业管道 2. 中国现代石油化工的发展对阻火器应用提 出了新的要求 3. Introduction current international and national Standard of flame arresters 有关阻火器的国际和国家标准
ISO气体分级 IIA1 NEC气体分级 E MESG/mm ≥=1.14 实验气体 甲烷
IIA
IIB1 IIB2 IIB3 IIB IIC
D
C C C C B
>=0.90
0.90>MESG>=0.85 0.85>MESG>=0.75 0.75>MESG>=0.65 0.65>MESG>=0. 50 <0.50
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阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 阻火器的选用规定 2.1 阻火器的选用应该根据其物料的安全最大间隙值(MESG) Maximum Experimental Safety Gap 表1 最大试验安全间隙(MESG)分级表 单位毫米
丙烷
乙烯 乙烯 乙烯 氢气 氢气
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阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 阻火器的选用规定 2.2 MESG是可燃性气体或蒸气混合物的重要反应动力学特 征，对于以间隙隔爆原理阻火的阻火器内件是一个重要 的设计参数
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阻火器在中国现代石油化工的应用
Prof. Yu, Qingsheng 俞庆生 教授
2nd Sharing Best Practice Workshop December 02.-03., 2010, Nansha
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阻火器在中国现代石油化工的应用 现行阻火器国标的不足之处 2. 国标的试验气体单一 在GB 13347-92中，阻爆燃试验采用丙烷浓度 4.3±0.2%VOL的混合气体，阻爆轰试验采用丙烷浓度 7.2±0.2%的混合气体。亦即国标基本上采用ⅡA级的丙 烷混合气体为试验气体。ISO标准按照过程气体或蒸汽 的爆炸级别（MESGZ值）选择试验气体，除了ⅡA级丙 烷混合气体外，还有ⅡA1级的甲烷（8.4±0.2%VOL） 混合气体，ⅡB1、ⅡB2和ⅡB3级的乙烯 （5.2±0.2%VOL、5.7±0.2%VOL和6.6±0.2%VOL） 混合气体，以及ⅡB和ⅡC级的氢（45±
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阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 1.2 符合下列条件之一者应在管道系统的指定位置设置管道 阻火器 a) 输送有可能产生爆燃或爆炸性混合气体的管道，管道阻 火器应设置在接受设备的入口处 b) 输送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的气体管道，管道 阻火器应设置在接受设备的入口处或试验确定的能阻止 爆炸的最佳位置处 c) 火炬排放气进入火炬头前，应设置阻火器或者阻火装置
管端大气爆燃型阻火器 Atmospheric explosion proof flame arrester
管端耐烧型阻火器 Endurance burning proof flame arrester
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阻火器在中国现代石油化工的应用 现行阻火器国标的不足之处
1国标包含的阻火器类型很少 阻火器国标只有充填金属丝网或金属波纹板型的管端或管道（阻爆燃或阻爆轰） 阻火器。ISO标管包含的阻火器有： （1）管端阻爆燃阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （2）管道阻爆轰阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （3）予置容间阻火器 （4）无节流的阻稳定爆轰阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （5）有节流的阻稳定爆轰阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （6）无节流的阻不稳定爆轰阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （7）有节流的阻不稳定爆轰阻火器（耐短时间燃烧或耐持久燃烧） （8）动力型阻火器（高速放空阀） （9）水力型阻火器 （10）液体产品阻火器（水封或底阀） 因此ISO标准包含的阻火器可满足各种石油化工产品和过程工业的不同需要。
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阻火器在中国现代石油化工的应用 中国现代石油化工的发展对阻火器应用提出了新的要求 现在石油化工工业特点：
3 天然气的开发和长距离输送 在天然气井出口、天然气处理厂净化装置都 需要设置紧急排放火炬。特别是天然气长输管道， 每隔一定距离都需设置火炬。这些火炬都需设置 大尺寸的阻火器。
管道爆轰型阻火器
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阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6 3.2 根据阻火器设置的位置和潜在火源的方向确定采用双向型 (bi-directional)还是单向型阻火器(mono-directional)
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阻火器在中国现代石油化工的应用 中国现代石油化工的发展对阻火器应用提出了新的要求
• 有关阻火器的国内和国际标准 • 从1986年至2009年国内颁布的与阻火器有关的规 程和标准有TSG规程2个，GB标准3个，行业标 准（HG,SH,SY）4个，共约9个。但是与国际标 准差距较大，不能适应我国现代石油化工的发展。 阻火器国标与ISO 16852：2008相比，不足之处 有
阻火器在中国现代石油化工的应用 国家标准 GB/T 20801.6
3.3 根据阻火器入口处的火焰传播速度确定选用管道爆燃型阻火 器(in line detonation flame arrester)（即阻止亚声速传播的 火焰蔓延）还是管道爆轰型阻火器(in line deflagration flame arrester)（即阻止超声速传播的火焰蔓延）
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阻火器在中国现代石油化工的应用 中国现代石油化工的发展对阻火器应用提出了新的要求 2 国家对安全和环保的法规日益严格 通常安全和环保的要求是一致的，但有时也会发生冲 突，例如，环保要求控制VOC等有毒物质的发散。不能 直接排入车间或大气，必须收集起来，输送到适当的处理 装置（如火炬、焚烧炉、活性炭吸附器、洗涤装置等）， 许多石油化工厂建立了排放、收集管网系统（支管和总 管）。石油化工厂的有毒物料往往也是易燃易爆物质。由 于火炬和活性炭床层的自燃都可能成为点火源；来自不同 设备的排放支管，增加了混合气体组成的多变性，及进入 爆炸范围的可能性；而且长管道输送可能促进爆燃向爆轰 转变的可能性。这些因素都增加了发生火灾和爆炸的风险。 需要在支管、火炬和焚烧炉的进口等处设置阻火器。