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化工罐區(qū)的VOCs治理阻火器呼吸閥設(shè)計(jì)選型 |
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詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||
化工罐區(qū)的VOCs治理阻火器呼吸閥設(shè)計(jì)選型 罐區(qū)的VOCs治理是罐區(qū)安全和環(huán)保的重要一環(huán),特別是涉及到易燃易爆介質(zhì)的儲(chǔ)罐,在VOCs治理過程中能不能實(shí)現(xiàn)工藝和設(shè)備的雙重防護(hù)呢,答案是肯定的,設(shè)備本體的防爆選型是一個(gè)要素,在流體輸送的管線上安裝阻火器則是另一個(gè)的要素,本文就重點(diǎn)講述一下阻火器在罐區(qū)VOCs治理工藝中到底該如何選型和布置。 為了條例清晰,我們將按照工藝流程的上下游順序來進(jìn)行依次論述。 首先我們從罐頂開始吧,在罐頂上一般會(huì)布置這么幾個(gè)出口,對(duì)空的呼吸閥口,氣相連通管口,氣相平衡管口,氣相回收管口,不帶呼吸閥的排放管口,用于氮封的管口,用于檢修時(shí)惰性氣體置換的排空管口,當(dāng)然對(duì)于某個(gè)罐來說,不一定全部都有上述幾個(gè)管口,每種管口在數(shù)量上也不一定只有一個(gè),這些都是根據(jù)容量和工藝要求進(jìn)行設(shè)置的。那么在標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于上述管口的阻火器設(shè)置是怎么規(guī)定的呢?我們先來看看《GB/T 20801.6-2020 壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 第6部分:安全防護(hù)》中第5.2條的相關(guān)規(guī)定:“下列設(shè)備和管道系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置阻火器: a)可燃液體常壓儲(chǔ)罐,以及液態(tài)烴、LNG等低溫儲(chǔ)罐的通氣口和呼吸閥進(jìn)、出口及其氣相連通管;"我們接著再看《SH-T 3413-2019 石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》第5章的規(guī)定:“5.0.1 當(dāng)有爆炸性混合物存在的可能且無其他防止火焰?zhèn)鞑サ脑O(shè)施時(shí),下列管道系統(tǒng)和容器應(yīng)設(shè)置阻火器: b)具有爆炸性氣體的儲(chǔ)罐或容器氣相空間的開放式通氣管; 5.0.3 可燃性氣體管道、油罐、容器等上面用于檢修時(shí)惰化置換的排氣管,以及正常操作期間保持關(guān)閉的泄壓或排放管等可不設(shè)置阻火器"最后我們看一下《SH-T 3007-2014 石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.9條的規(guī)定:“下列儲(chǔ)罐通向大氣的通氣管或呼吸閥上應(yīng)安裝阻火器: a)儲(chǔ)存甲B、乙、丙A類液體的固定頂儲(chǔ)罐和地上臥式儲(chǔ)罐; 化工罐區(qū)的VOCs治理阻火器呼吸閥設(shè)計(jì)選型 阻火呼吸閥工作原理當(dāng)容器承受正壓時(shí),呼吸閥打開呼出氣體泄放正壓;當(dāng)容器承受負(fù)壓時(shí),防火呼吸閥打開吸入氣體泄放負(fù)壓。由此保證壓力在一定范圍內(nèi),保證容器安全。防火呼吸閥不僅能維持儲(chǔ)罐氣壓平衡,確保儲(chǔ)罐在超壓或真空時(shí)破壞,且能減少罐內(nèi)介質(zhì)和損耗。 防爆阻火呼吸閥,一種是達(dá)到一定壓力時(shí),進(jìn)行呼或吸。另一種是設(shè)計(jì)成純粹只呼不吸。可以理解為用兩個(gè)適當(dāng)壓力的單向閥代替。防爆阻火呼吸閥不僅能維持儲(chǔ)罐氣壓平衡,確保儲(chǔ)罐在超壓或真空時(shí)破壞,且能減少罐內(nèi)介質(zhì)和損耗。防爆阻火呼吸閥集阻火器與呼吸閥為一體,其新穎的結(jié)構(gòu)為創(chuàng)。它是石化儲(chǔ)罐的新型安全設(shè)備,其是阻火呼吸性能好,重量輕,維修方便。阻火呼吸閥是安裝在固定頂罐上的通風(fēng)裝置,減少油品蒸發(fā)損耗,控制儲(chǔ)罐壓力作用。具有通風(fēng)量大,泄漏量小,耐腐蝕,防凍性能好。它能對(duì)石油儲(chǔ)罐內(nèi)外壓著進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。 化工罐區(qū)的VOCs治理阻火器呼吸閥設(shè)計(jì)選型使用說明: 參考上述文字的紅色加粗部分,基本上規(guī)定了需要安裝阻火器的范圍了,那么在設(shè)計(jì)中針對(duì)上述范圍,該怎么進(jìn)行阻火器選型和布置呢,我就按照安裝位置和阻火器類型進(jìn)行逐項(xiàng)分述。 (4)氣體回收管口,如果是單個(gè)儲(chǔ)罐的氣體回收管線,只需要在罐口安裝管道型非穩(wěn)態(tài)爆轟阻火器且需滿足雙向阻火功能。如果是多個(gè)儲(chǔ)罐的氣體回收管線,那么每個(gè)罐的罐口都需要安裝一個(gè)非穩(wěn)態(tài)爆轟阻火器(油氣集合管道系統(tǒng)的分支管道)。一般罐頂?shù)臍怏w回收管線都是帶單呼閥的,故此時(shí)的阻火器安裝位置可以選在罐口位置或者單呼閥的出口位置,類型選擇具有雙向阻火功能的非穩(wěn)態(tài)爆轟阻火器。 (5)氮封管線一般直接與罐頂管口相連,關(guān)于氮封管線上是否需要設(shè)置阻火器,我在標(biāo)準(zhǔn)中并沒有找到明確的說法。在實(shí)際的實(shí)踐中,也沒有遇到過氮封管線安裝阻火器的實(shí)例,下圖是韓國(guó)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)的氮封線,并沒有安裝阻火器。 說完了罐頂上的阻火器布置,接著進(jìn)入VOC氣體輸送管道中的阻火器設(shè)置,這里的VOC氣體輸送管道指的是從各個(gè)罐的分支管與總管連接處開始,直至終端處理設(shè)施的風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)進(jìn)口之前的這一段管道,一般稱為集合管道或回收總管,關(guān)于這段管道中阻火器的設(shè)置,在《SH-T 3413-2019 石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》中第6.2.12條是這么規(guī)定的: 另外這里的阻火器需采用具有雙向阻火功能的管道型阻火器,類型可選擇穩(wěn)態(tài)爆轟或非穩(wěn)態(tài)爆轟,在選擇穩(wěn)態(tài)爆轟型時(shí)需注意安裝距離一定要避開非穩(wěn)態(tài)爆轟區(qū)域。 該篇文章主要參考國(guó)內(nèi)關(guān)于阻火器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以及中石化的關(guān)于罐頂VOCs處理的一些企業(yè)規(guī)定,以及韓國(guó)設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)的實(shí)際案例。當(dāng)然和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如ISO、NFPA、API、USCG等關(guān)于阻火器的標(biāo)準(zhǔn)條文相比,就顯得較為簡(jiǎn)單了,NFPA和API對(duì)阻火器有著更加詳細(xì)的規(guī)定和選型,尤其是UGCS更是嚴(yán)格,強(qiáng)制要求必須使用非穩(wěn)態(tài)爆轟阻火器。 |