5.7 】 泄压排放
!
:。
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
?
《。 , 爆破针阀【(buckl—ing pi—n re《lief va【lve?),。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(—M,aximum— Allowab】le Workin!g P?。ress《。ur:eM:AW:P):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GB 1》50.1~G—B 150.4的】规定
! 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 20801】.,1~GB/》T :20801.—6的有关《规定这?与,工艺管道AS—ME B31—.3:有关条款一致—对,GC2级和G—C3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 20801!.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DIE】RS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 pre】ssure)—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【DIERS》。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1974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9—0,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1:1.1%《(日本)粉》尘爆炸3《%(欧洲)和3【.7:%(日本)2—。014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2【013年山东—省青岛市《“11.22”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(ATEX】100a指令和A】TE:X108a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? 2528》5和爆炸性环境用非!电气设备GB 2】528?6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(—inerting)!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(!contro—l of 》。igniti—on ?source)【。消,除点燃?源或降低其能量【防止发生点燃;【
:
—。 (3)耐爆【设,。计(exp》。l,osion c【on:t,ainment 】desig》n)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?(explosi】on ?。。sup?pression)!喷射:。抑制剂抑制爆炸主】。要用于粉尘》爆炸;?
! (5)爆燃泄放】(defl》agrat》ion venti!ng)用紧急泄放】的方法保护设备;
!
】 ,(6)隔《爆设计?(e:。xplosion】。 ins《u,lati《on de》sign)用被动】型(pa《ss:iv:e)的?。。阻火:器,和主动型(acti!ve)的机械阀【门隔离?火,焰和爆?炸传:播;
《
【。 (7)《静电接地(stat!ic ?。grounding!)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! 150.1—~GB 150.】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?80:1.6-《2016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【NF:P,A 68和粉尘爆】炸泄压指南GB/T! 15605—爆燃泄放不能—使用安?全阀应使用爆破【片,装置或泄爆板(ex!plosion v!。ent pa—n,。els)
【
? 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)NF《PA 67
—
【 用爆燃泄放的】防爆:标准NFPA 6】8
! 防爆系》统标准NFPA【 69
》。
》 : 潜在爆《炸性环境用非—。电气设备E》N 13463【-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 65】4
【 , 阻《火器一性能要求【、试验方法和使用限!制,ISO?。 16852—
,
【 阻火器选—用导:则,PD: C:EN/TR —16793
—
《
《 粉尘爆炸泄放【保护系?统EN? 14491—
:。
?
? 爆?。炸抑制系统EN 1!437?3
】 耐爆炸设备】EN 14460】
!。 粉尘爆炸》泄压指南G》B/T 1》5605
【
《 , 监?控式抑爆装置安全】技术要求GB/T !1,8,1,54:
》
: , ,。 粉尘?爆炸危险场所用【收尘器防爆导则G】B/T 《17919
】
【。爆炸性环境爆炸【预防和防护 — ,第1部分《基本原则和方法【GB 2《528?5.1?(,E,。N 1127-1M!OD)
【
? :。 爆炸性环境用【非电气?设备 第1部分基!本方:法,。和要求G《B 25286【.,1(EN 1—3463-1M【OD)
《
:
:
, 爆炸性【环境用非电气设【备 第2部—分限流外壳型—“fr”《G,B 25《2,86.2(EN【 13463-【2MOD)
】。
《 , , 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 1!3463-3—M,OD)
《
:。
— 爆炸性环境用非电!。气设备 第5部分!结构安全型“c”G!B 2?5,2,86.5(EN【 13463-【5MOD)
】
? , , 爆炸性》环境:。。用非电气设备— 第6部分控制点!燃源:。型“:b”GB 》2,。5286.6(【EN ?13463-6【MOD)
!
? 爆炸性环境【用,非,电,气设备 第8部】分液浸型“k”【G,B 25《286.8(E【N 13463-8!MO:。D)
《
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》 ,16:852?和阻火器选》用,导,则PD 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(high ve!locity— 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》 ,fee?der)或旋转【阀(rotar【y, valve—s);
《。
?
《 (?2)快速关闭阀(】rapid-—。closin—g 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ME—SG:才,能起阻火作用阻火】器性能要求、—试验方法和》使用:限,制EN? 12874、IS!O :168?52以及石》油气体管道阻火器G!B/T 1》3347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 500【58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10
【
表10 爆!。炸,级,。别和相对应的—ME:。SG
—
》
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【IEC 60079!-2:。。。0-120》10
—
,
, ? 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MES】G作为多组分—混合物的ME—SG;应用》经验:式计算?如爆炸危险环境【电力装置设》计规:范,GB ?50058-201!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NF?PA ?497?-2008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
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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 16【。852认《。证合格?的产品
》