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5.7 泄【压排放
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5.7.1【 , 在非正常条件【下可能出现超压【的压力容器和压力管!道应设置安全泄【放,装置安全泄放—装置包括安》全阀:。、爆破?片和爆破针阀
【
!独立:压力系统是指由一】个或多个《设备通过管道连接且!中间无?阀门隔断的或不会】。发生阻塞《的压力系统其—。两端设有可》与,其,他,系统隔?断的:阀门
】 一般的自】控仪表不应替代安全!泄放:装置但是在因—为环境保《护原因不允许排放或!无法安装安全泄放装!置,时,经过工艺危险性分析!并得到有关部门认可!可,以,采用本质安全设计或!高完:整性保护系统—(HIPS)来【消,除超压或者》进行超压保护
】
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? 爆破针阀(b】uc:kli?ng p《in rel—ie:f valve【)是由阀门》。和阀外?装有爆?破针的机《盒,组成的?一种不重《新闭:合的安全泄放装【置爆破针通过机械】传动机构《承载阀盘上的载【荷当:阀门进口静压力达到!弯,折压:力时爆破针》失,稳弯曲?阀盘立即《全开泄放《流体
5!.7.2 最大】允许工?作压力(《Maxim》u,m Allowab!le ?。Wor?king Pr【ess?ureMA》WP)是指在指定】温度下设备顶—部所允许承受的最】大压力该压力是【根据设备各受压【元件的有效厚度考虑!该元:件承受的《所有载?荷而计算得到—的且取最《小值
—。
由设备!和,。管道组成的独立压力!系统管道设》计安全系数比设备大!系统设?。计,压力为设《备设计压力因此安全!泄放装置的设定压力!和最大泄放压—力,应符合设备》设计规范压力容器G!B 150.1【~GB 1》50.4的规定【
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— ,单纯管道组》成的独?立压力系统相关【压力应符《合压力?管道:。规范 工》业,管道GB/T 2】0801.1~G】B/T 《20:801.6的有关】规定:这,与工艺管道ASM】E B31.3有】。关条款一《致对GC2级—和,GC3级管道的非】液体受热膨胀的【。超压工况在符合现】行国家标准压—力管道规《范 工业管—道, 第3部分—设计:和计算G《B/T 208【01.3的》“4.2.3—压,。力和温度的》。。允许变动范》围”:。中,要,求的设计条件下最】大泄放压力不应【超过规定的允—许压力变动幅—度
【 在失控反应!泄放:分析:和美国化《学工程师《协会的DI》。ERS?泄放量计算》方法中定义》安全泄放装》置全开启压力为“泄!。放,压力”(re—。lief《 p:ressu》re)对于爆破片装!置和爆破针阀即【为设:。定压力(《或,标定爆破压力和弯】折压力);对安【全阀比设定》压力高约10%其数!值与阀门型式和制造!商有关失控反应超压!泄放(特别对于【蒸气系统和调节混合!系统)宜《选择较低的泄放【压力有利于减少泄放!量,和泄放?面,积,泄,放压力宜与最高【。操作压力保》持适当的《操作裕量安全—阀的:回座压力应该大于正!常操作压力》
,
《
5.7《.,3 失控反应【紧急泄放的安全泄放!量计算可参考—美国:化学工程师协会的】DIE?RS方法其》他超压工况的安【全泄放量《和最小泄《放面积计算可—参考压力管》道规范 工业【管道 第6部分安!全防护GB/—T 20《801.6更—详细的最小泄放面】。。积计算?可参考炼油厂压力】泄放装置的尺寸确定!、选:择和安装《 第1部分尺寸确!定和选型《API S》TD 520-I】。
5【.7.4《 安全《泄放装置有安—全阀:、爆破片《、,爆破针阀等
—
?。
5.7.—5 精《细化工企业规—模小一?般不设?火炬为满足安全环保!要求根据介质—性质一些安全—泄放装置的出—口管应接《至焚烧设施一些应】接至:吸收等?设施受工《艺条件或介质特【性限制而无法排入】焚烧等处理设施的特!殊情况下《可直接向大气排【放但其排放管口应】加以限制以保证消】防救援车辆装备和人!员安全
】
5.7《.6 日本—中,央,劳,动灾害防止协会【调,查研究?。部对间歇《。式化工过《程的事故统计分析结!果,为爆炸/火灾—及火灾占90%其】中前者与后》者之:比大于2我国中【石化也有类似的统计!分析结?果,国内近几《。。年的重大化工事故都!涉及爆?炸事故因《此火灾和爆炸—是互为因果的防火】必须防爆
》
:
— 美国19》74:年重大火灾点—燃源:统计数据表明电气】点燃源约2》3%欧洲和日本20!世纪90《年,代气体、蒸气、爆】炸和粉尘爆炸事故】点燃源?。统计数据表明电【气点燃源均已下【降气体?、蒸气爆炸为—6%:(欧洲)和》。。11.1%》(日:本):。。粉,尘爆炸?3%(欧洲)和【3.7%(日—本,)2014年8月2!日江苏省昆山中【荣金属制品公司特】别重大铝《粉爆炸事故就是由非!。电气的袋式除—尘器和风道引起【的2013年—山东省青岛市“1】1.22《”,中石:化东黄输油管—道泄漏气体爆炸【。特,别重大事故的—国,。务院调查组调—查报告表明直接原因!就,是由液压破》碎锤在盖板上撞击形!成的机械火花引起的!因此非电《气,设备防爆安全亟【待重视
《
— 20世纪【90年代欧》盟颁布了两个重【要的防爆法规(A】TEX10》0,a指令?和ATEX10【8a:指令)首次提出非电!气设备的《防爆技术并制定一系!列相:关的标准我国—已部分?引进欧洲非电气设备!防爆技术标》准如爆?。炸性环境爆炸预防和!防护GB 2—5285和》爆炸性环境》用非电气设》。备GB 2》52:86等
《
!精细化工装置—中有各种潜》。在爆:炸性:环境用非电气—设备包括机械—类设备(如》泵、真空泵、风机】、,压缩机、离心机、】干燥器、搅拌机、】提升机、输送机、传!动机械等)、非机】。械,类设备(如储罐、容!器、反应器、塔器、!换热器、分离器、焚!烧炉、氧化炉—、活性炭吸附槽等以!及连接管道系统)】
【 在非电气【设备内部《形成爆炸性环境的可!燃气:体、蒸气和可燃粉尘!可能:是进料的组分和【反应生成的;而氧化!剂也可能是进料组分!(如氧气、氯气、】氟气等)或者在【开、停车、加—料或异常《操作过程《中带入或漏入—的空气
! 非电气设备!防爆设计要防范【电气点燃《源也要防范大量【的非:电,。气点燃源非电气【点燃源包括电—气的(电火》花、电?。弧、静电、雷—电、杂?散电流)、机械【的(摩擦、碰撞、切!割、焊接)、热学】的(热表面、热【颗粒:、高温气体、外【部火:灾或明?火)、流体力—学的(?。绝,热压缩、冲击波)、!。光,学和:声学的(紫》外线、红外线、【激光、?电磁波、电离辐射、!超声波)和化学的(!失控放热反应、催化!作用、自燃》。)等根据爆》炸性环境出》现的频?率和:持续时间对》于设备和《连接管道的内部和】周围环境划分危【险区域?等级对于可》。能造成重大后果【的爆炸工况不仅【考虑正常操作和【可,预期故障场景还考虑!罕见的故障场景【在此基础上进—。。行防爆设计
【。
:。
—常见的非《电气设备防爆(主要!是防止爆燃》)技术有
【
— (1?)惰化防爆(in】erti《ng)用氮气或【惰,性气体稀释避免【形成爆?。炸性环境;
】
,
《 (?2)控制点燃源【(co?ntrol of !ign?itio《n source】)消除点燃》源或降?低其:能量防?止发生点燃;
!
《 : (3)《耐爆设?计(e?xplos》i,on co》nt:ainment d!esign)容【器设:计成:能耐受?。最大爆炸压》力和爆炸《冲击波峰值》压力;
—
【(4)爆炸抑制(】explos—ion 《sup?pression】。)喷:射抑制剂抑制爆炸主!要,。用于粉?尘爆炸?。;
! (5)爆燃泄放!(def《lagrati【on ?。vent《ing)用紧—急泄放的方法—保护:设备;?。
,
【。 (6《)隔:爆,设计(explo】sion i—nsula》。tion des】ign)用被动型】(,pass《iv:e)的?阻火:器和主动《型(:activ》e)的?机,械阀:门隔离?火焰和爆炸》传播;
】。
《 ,(,7,)静电?。接地(?static 【gro?un:ding)》防止物体摩擦产生】静电而引起火星
!
》 防爆轰技【术主要通过》本质安全设计防止】可,能形成爆轰的—混合物的方》法或者合理设置阻火!器的位置防止爆燃】发,展成爆轰《
:
现!行国家标准压力【容器GB 1—。50.1《~GB 15—0.4附录B和压力!管道规?。范 工《业管道 《 第6部《分安全防护GB/】T 20《801.6-20】16附录A中的计】算方法均不适用【于爆燃泄放计算必】。须用专门的标准【计算如爆燃》泄放方?。法的防爆标准—NFPA 6—8和粉?尘爆:炸泄压指南GB/】T 1?5,605爆燃》。泄放不能使用—安全阀应使用爆破片!装置或泄《爆板:(explo—sion ve【nt panel】s)
—
》 非电气《设备防爆技术标准】有,
:
,
管道!系统内气体混—合物的防爆(管【道阻火器应用—),NFPA 67
!。
【 用爆燃泄放—的防爆标准N—FPA 68
【
!防爆系?。统标准N《。。FPA 69
】
】潜在爆炸《性环境用非电气【设备EN 1346!。3-1、2》、,。。3、5、《6,、,8
《
防止!由可燃?固体颗粒生》产、加工《和处理产生》的,火灾和粉尘爆—炸的标准NFPA !654
》
阻!火器一性能要求、试!验方:法和使用限制I【SO 16》852
【
? 阻火器选【用导:则PD 《CEN?。/TR? 16793
】
?。
》粉,尘爆炸泄放》保,护系统EN 144!91
—
》 爆炸抑制》系统:EN 14373】
》
耐爆炸】设备EN 1—4460
】
粉尘爆!炸泄压指《南GB/T 15】60:5
《
【监控式抑爆装置【安全:。技术要求《GB/T 1—815?4
:
— 粉尘爆炸【危险场所《用收尘器防爆—导则GB《/,T 1?7919
!
爆炸性环!境,爆炸预防和防护 】 第1部分基—本原:则和方?法GB 252【85.1(》EN 112—7,-1MOD》。)
?
》 爆炸性环境用!非,。电气设备《 第1部分—基本方?法和要?。。求GB 2》5286.1—(EN 《13463-1MO!D)
【
爆炸【性环:。境用非电气设备【 :第2部分限流外壳】。型“:。fr”GB —2,528?6.2(EN 13!463-2MO【D)
《
:
,
: 爆炸性环境】用,非电气设备 第】3部:分隔爆外壳》。型“d”《。GB 252—86.3(EN 】。13:463-3MOD)!
】 爆炸《性环境用非电气设备! 第5部分结【构安全型《。“c”GB 25】286.5(E【N 134》63-5M》OD)
【。
《 :爆炸:性环境?用非电气设》备 第6部—分控制点燃源型“】b”GB《 25?286.6(—EN 13463】-6MOD)
!
《 爆炸性—环境用非电气设备 ! 第:8部:分,液,浸,型“k”GB 【25286.—8(E?N 13463-8!MOD)
!
5.7.7 阻!火器是非电气设备有!效,的、经?济的、普《遍应:用的防爆装》。置其:功,能是防止爆炸(如】储罐:呼吸阀管端型阻【。火,器):、阻止爆炸通过管】道蔓延(用》管道:型阻火器)和—。防止爆?燃发展成能量大得】多,的爆轰(合》理设计管道》型阻火器《的位置?)
》
? 阻火器分类】如下
! ?1 ?用于气体、蒸—汽防爆的阻火器【一般有下列几—。种类型
】
? :(1)基于间隙熄】火的:干式静态阻》火,器(简称阻火器)根!据应用需《。要有很多型式详见阻!火器一性能要求、实!验方法和使用限制】。。ISO? 16852和阻火!器选用导则P—。。D CEN/T【R 16793
!
】(,2)基于液》体阻止火焰的液体静!态阻:火器有两种型式一种!虹吸形式的液封用于!可燃液?体产品进《料和出?料;另一种》液力型气体通过【浸没管被分割成【不连续的气泡常用】于保护?污,。染的废?气流如焚烧炉排放气!
—。 ? (3?)动力型阻火—器基于通《过间隙的流速总是】比爆炸性混合物湍】流火焰速度足够高就!不可能反《。向传播引起爆—炸的原理常用—于焚烧?炉烧咀进口防回火的!高速阀(h》。igh? ve?lo:ci:。t,y valv—e)是一种》管端型?。动力型?阻,火器
! 2 用【于粉尘爆炸》的阻火器都是主【动,型,的即通过火焰检测】器在几毫秒》内启动一般有三【种类型
! 《(1)星《。形加料器(star!-wheel fe!eder《)或旋转阀(r【otary val!ves)《;
【 ? (2?)快速关闭阀(r】apid-cl【。osing v【alves》)(爆炸隔离阀);!
【 (3)在火】焰前端?喷射抑?制剂
《
— 干式静态阻火器!是最常用的阻—火器选用《阻火器阻火元件的】缝隙必须小》于可:。燃气体、蒸气混合物!的M:ESG?才能起阻火作用阻】火器性能要求、【试,验,方,法,和使用限制EN 】128?74、ISO— 1685》2以及石油气体管】道阻火器GB—/T 13347等!阻火器标准已将M】ESG分为7级【比爆炸危《险环境电力》装置设计规范GB !50058中电【气防爆级别分级更细!爆炸性气体、—蒸,气混合物的爆炸级别!和相对?应的MESG见表1!0
?。
表10 】 爆炸级《别,和相对应的M—ESG?。
《
】 : 纯组分》可燃气体《、蒸气MESG【的测试值参》见爆炸性环境第20!-1部分气体和蒸汽!物质特性分级—一试验方法和数据I!EC 60079】-20?-12010—
》
, , 多组分—可,燃气:体、:蒸气混合物ME【SG可按下列—方法确定咨询有资】质的机构或委托测】试,;采用危险性最高】组,。分的最小MESG】作为多组分》混合物的MESG】;应用经《验式计算如爆—炸危险环《境电力装置设计规范!GB 5《0058-201】4,条,文,。说明第5.2—.3条引《。用的易燃液》体、气体或蒸—汽的分类和化—工生产区《电气装置设计—NFP?A 49《7-200》8,附件B的估算方【法
【 , 工《程设计中应按照【阻火:器安装位置(管端、!管道或设《备组件)、燃烧过程!。时,。间(不稳《定燃烧或稳定—燃,烧、短时间》燃烧或长时间—燃烧:)、爆炸《过程特征(爆燃、不!。稳定:。爆,轰或稳定爆轰)【、保:护端管道《特,征(无限流或—有限流?)以及工艺》。要求:(设:计压力、设计温度、!最大容积流量、【允许压力降和管道】。布,置要求等)选择合适!的干:式静态阻火器型【式,
— ?。。 阻火器的选择必须!注意管端《型阻火器不能用作】。管,道型阻火器;管道型!阻火器不耐长—时,间燃烧
》
— 在工程中使用的!阻火器必须是经【过有资质《的第三方机构按【国际标准ISO 】16852认证【合格的产品》
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