之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在介紹石化阻火器呼吸閥設(shè)計要求呼吸閥、阻火器在化工安全設(shè)計中的重要性 以及*標(biāo)準(zhǔn)的差距 1、呼吸閥、阻火器在化工安全設(shè)計中的重要性 1.1呼吸閥、阻火器zui主要的安全保護措施 國家安監(jiān)總局第45號令第十六條規(guī)定“設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)按照《化工建設(shè)項目安全設(shè)計管理導(dǎo)則》(AQ/T3033),對建設(shè)項目安全設(shè)施進行設(shè)計,并編制建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計專篇”。按照AQ/T3033要求進行過程危險源分析(PHA),進行安全設(shè)施設(shè)計。化工過程的危險源的后果有超壓、火災(zāi)、爆炸、中毒及有害物質(zhì)泄放等。呼吸閥、阻火器是防止或減緩這些風(fēng)險的主要安全設(shè)施。 1.2呼吸閥、阻火器在安全保護層分析(LOPA)中的定位 上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥PHA的方法很多,有HAZOP(定性的)、LOPA(半定量的)和QRA(定量的)等。從典型的安全保護層圖可看出呼吸閥和阻火器是預(yù)防事故發(fā)生的zui后一層保護層。(阻火器也可作為減輕事故后果的保護層)。 1.3石化阻火器呼吸閥設(shè)計要求中國石油化工高速發(fā)展的要求 (1)裝置大型化,園區(qū)綜合化 大型石油化工裝置可以達到規(guī)模效益,而以產(chǎn)業(yè)鏈組織的超大型的化工園區(qū)更可以達到節(jié)約投資、土地和成本的目的。這樣同時也帶來了安全和環(huán)境問題。例如大型儲罐、設(shè)備和物料輸送管網(wǎng)系統(tǒng)都可能成為重大的污染源和危險源。為了防止超壓、超真空造成儲罐破壞,限制VOC排放,以及防止發(fā)生火災(zāi)、爆炸和二次爆炸重大事故,必須采用有效的,適用的呼吸閥和阻火器防止事故和控制事故擴大。呼吸閥除了常規(guī)的重力式和緊急釋放閥之外,還有先導(dǎo)式、防爆燃或防爆轟的全天候阻火呼吸閥,防凍或防聚合呼吸閥等。阻火器除了一般的阻爆燃或阻爆轟的管端或管道阻火器之外,還有耐短時或持久燃燒之分,阻穩(wěn)定或不穩(wěn)定爆轟之分、動力型、水力型以及液體阻火器等。可以滿足不同介質(zhì)、過程和使用條件的需要。 (2)石化阻火器呼吸閥設(shè)計要求國家對安全和環(huán)保的法規(guī)日益嚴(yán)格 和環(huán)保法規(guī)要求限制易揮發(fā)有機化合物(VolatileOrganicCompound,VOC)的發(fā)散,儲罐(尤其是大型儲罐)
2、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)的差距 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)滯后,更新周期長,體系不完善(不配套產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)少)甚至還有矛盾。 2.1呼吸閥 2.1.1有關(guān)呼吸閥的國內(nèi)、外標(biāo)準(zhǔn) 呼吸閥是一種安全閥,它是固定在儲罐頂部的通風(fēng)裝置,以保證罐內(nèi)壓力的正常,防止罐內(nèi)超壓或超真空使儲罐遭受損壞,它同時也可減少液體揮發(fā)損耗,呼吸閥通常與阻火器配套使用。 呼吸閥的特點: 呼吸閥的閥體能承受0.2Mpa的水壓,無滲透和變形現(xiàn)象。呼吸閥耐低溫性能在空氣相對濕度大于70%,zui低溫度為-30℃,經(jīng)過24小時的冷凍后,其閥盤開啟壓力符合工作壓力要求,(允許壓差正負20pa)。 呼吸閥分類: *種是達到一定壓力時,進行呼或吸;另一種是設(shè)計成純粹只呼不吸,可以理解為用兩個適當(dāng)壓力的單向閥代替。 呼吸閥的工作原理: 呼吸閥是用彈簧限位閥盤,由正負壓力決定或呼或吸,呼吸閥應(yīng)該具有泄放正壓和負壓兩方面功能。當(dāng)容器承受正壓時,呼吸閥打開呼出氣體泄放正壓。當(dāng)容器承受負壓時,呼吸閥打開吸入氣體泄放負壓。由此保證壓力在一定范圍內(nèi),保證容器安全。
呼吸閥的選用方法 1、對安裝位置的要求和溫度范圍的要求,如寒冷地區(qū)就應(yīng)選用防凍呼吸閥,而安裝在管道中的應(yīng)選用全天呼吸閥。 2、呼吸閥的控制壓力應(yīng)與有關(guān)的承壓能力相適應(yīng)。 3、呼吸閥的規(guī)格應(yīng)滿足油罐的zui大進出油呼吸氣體流量要求。 呼吸閥的安裝和維護應(yīng)注意以下事項: 各種呼吸閥都應(yīng)垂直安裝。 呼吸閥出口處應(yīng)無阻力,避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。 呼吸閥在安裝前應(yīng)專門測試,并檢查其官密封性。對使用中的呼吸閥應(yīng)作定期檢查。 2.1.2呼吸閥和緊急泄放裝置選用規(guī)定 1)在90年代出版的手冊資料(如:《石油庫管理手冊》,1990;《油庫設(shè)計與管理》,1991;《煉油廠油品儲運》,1999等),簡單的僅根據(jù)“油罐的進、出油量”選用呼吸閥的規(guī)格(型號、尺寸)和個數(shù)。 2)SH/T3007-2007《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,只根據(jù)“儲罐的熱呼吸量及zui大進(出)液體量選用呼吸閥的個數(shù)、公稱直徑,沒有考慮火災(zāi)工況的緊急泄放。 3)在王松漢主編《石油化工設(shè)計手冊第4卷,《工藝系統(tǒng)設(shè)計》(2002);以及張德姜等主編《石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計手冊》第1篇“設(shè)計與計算”(2009)中,引用APIstd2000-1982第3版,較全面地考慮熱呼吸和物料進、出量,也考慮了火災(zāi)工況的緊急泄放量,選用呼吸閥和緊急泄放裝置。 現(xiàn)在有些工程公司和設(shè)計院已采用APIstd2000-1998,第5版。 4)在選用呼吸閥時,往往沒有考慮呼吸閥產(chǎn)品的超壓性能。國內(nèi)一般重力式呼吸閥廠家也不標(biāo)注超壓值(實際上大多超壓高達≥100%)。超壓大,不僅增加VOC發(fā)散量,影響環(huán)境污染,而且不利于儲罐的超壓保護;或者當(dāng)呼吸閥達不到泄放量時,使緊急泄放閥打開。
2.1.3氣封和設(shè)置阻火器的規(guī)定 GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》6.2.19條規(guī)定:“甲B、乙類液體的固定頂罐應(yīng)設(shè)阻火器和呼吸閥;對于采用氮氣或其他氣體氣封的甲B、乙類液體的儲罐還應(yīng)設(shè)置事故泄放設(shè)備”。 這條規(guī)定表述不完善,會使人產(chǎn)生疑問: 1)甲B、乙類液體的內(nèi)浮頂罐是否應(yīng)設(shè)置阻火器和呼吸閥?若采用氣封是否要設(shè)置事故泄壓設(shè)備? 2)氣封是否是設(shè)置事故泄壓設(shè)備的必要條件?設(shè)置事故泄壓設(shè)備的條件應(yīng)為火災(zāi)工況及其他事故工況?如1NG儲罐的翻滾(Rollover)工況。 2.1.4呼吸閥排放氣體總管和回收、處理系統(tǒng)設(shè)計。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)沒有提供這方面的設(shè)計準(zhǔn)則。 2.2阻火器 2.2.1有關(guān)阻火器的國內(nèi)、外標(biāo)準(zhǔn) 2.2.2阻火器類型少 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)都是阻爆燃或阻爆轟的管端或管道阻火器。ISO168522008中的阻火器有: (1)管端阻爆燃阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (2)管道阻爆轟阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (3)予置空間阻火器 (4)無節(jié)流的阻穩(wěn)定爆轟阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (5)有節(jié)流的阻穩(wěn)定爆轟阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (6)無節(jié)流的阻不穩(wěn)定爆轟阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (7)有節(jié)流的阻不穩(wěn)定爆轟阻火器(耐短時間燃燒或耐持久燃燒) (8)動力型阻火器(高速放空閥) (9)水力型阻火器 (10)液體產(chǎn)品阻火器(水封或底閥) ISO標(biāo)準(zhǔn)包含的阻火器可滿足各種石油化工產(chǎn)品和過程工業(yè)的不同需要。 阻火器是用來阻止易燃氣體、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。通常裝在輸送或排放易燃易爆氣體的儲罐和管線上。作用是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延。阻火器是應(yīng)用火焰通過熱導(dǎo)體的狹小孔隙時,由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計制造。阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)有礫石型、金屬絲網(wǎng)型或波紋。阻火器在企業(yè)安全上作用重大,特別是化工企業(yè),今天小編就給大家介紹一下,阻火器在化工企業(yè)的“十不準(zhǔn)原則”:
一、工廠 1、不準(zhǔn)喝酒、吃零食; 2、不準(zhǔn)帶小孩; 3、不準(zhǔn)干私活; 4、不準(zhǔn)穿拖鞋、皮鞋; 5、不準(zhǔn)閑談取樂; 6、不準(zhǔn)看非業(yè)務(wù)書籍; 7、不準(zhǔn)離崗、竄崗、睡崗; 8、不準(zhǔn)擅自調(diào)班調(diào)工種; 9、不準(zhǔn)穿非工作服、背心上崗; 10、不準(zhǔn)養(yǎng)披肩長發(fā)上崗操作。 二、生產(chǎn)區(qū) 1、堅強明火管理,防火、防爆區(qū)內(nèi),不準(zhǔn)吸煙。 2、禁火區(qū)內(nèi),不準(zhǔn)無阻火器車輛行駛。 3、上班時間,不準(zhǔn)睡覺、干私活、離崗和干與生產(chǎn)無關(guān)的事。 4、在班前、班上不準(zhǔn)喝酒。 5、不準(zhǔn)使用汽油等揮發(fā)性強的可燃體擦洗設(shè)備、用具和衣物。 6、不按工廠規(guī)定穿戴勞動防護用品(包括工作服、工作鞋、工 作帽等),不準(zhǔn)進入生產(chǎn)崗位。 7、安全裝置不齊全的設(shè)備不準(zhǔn)使用。 8、不是自己分管的設(shè)備不使用。 9、檢修設(shè)備時安全措施不落實,不準(zhǔn)開始檢修。 10、停機檢修后的設(shè)備,未經(jīng)*檢查,不準(zhǔn)啟動。 2.2.3阻火器分級規(guī)定不合理,甚至不分級 在2010年以前發(fā)布的阻火器產(chǎn)品,阻火性能國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對于管端阻火器(不分阻爆燃或阻爆轟)只有一種試驗混合氣體(石腦油蒸汽1.9±1%或丙烷蒸汽4.3±0.215%)進行阻燃試驗;也只用一種混合氣體(石腦油蒸汽3±0.2%或丙烷蒸汽4±0.4%)進行耐燃試驗。亦即管端阻火器沒有分級,只有一種阻火及耐燃性能。 管道阻火器只分為兩種,阻爆燃型采用一種混合氣體(丙烷4.3±0.2%)進行阻火試驗,阻爆轟型也采用一種混合氣體(丙烷7.2±0.2%)進行阻火試驗,也沒有細分。而且在2006年實施的TSGD7002-2006《壓力管道元件型式試驗規(guī)則》規(guī)定所有阻火器(不論管端、管道、阻爆燃、阻爆轟)都用一種氣體(溶解乙炔氣)做阻火試驗(這個強制性法規(guī)還規(guī)定了試驗的單位)。不知其試驗的依據(jù)是什么。 有少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(HG/T20570.19-95,SH/T3413-1999,GB/T20801.6-2006)提出接電器間隙隔爆原理的MESG值可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級,但沒有規(guī)定測試氣體、裝置和方法。由此可見國內(nèi)阻火器標(biāo)準(zhǔn)是混亂的,大大落后于*標(biāo)準(zhǔn)。按照這樣的標(biāo)準(zhǔn)檢測的阻火器如何確保其阻火性能?阻火器可能成為一個安全的“陷阱”。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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