5 《爆炸抑制系统》EN 有利于减少泄放量和泄放面积 受工艺条件或介质特性限制 13463-3 如《爆炸性环境爆炸预防和防护》GB 2)其他超压工况应符合现行国家标准《压力管道规范工业管道 吸收等处理设施 超声波)和化学的(失控放热反应 另一种液力型 1 两端切断阀关闭 可能是进料的组分和反应生成的 第6部分 必须用专门的标准计算 6 切割 阳光辐射或伴热影响而产生热膨胀或汽化的液化烃 valves) 16852认证合格的产品 《爆炸性环境用非电气设备 该压力是根据设备各受压元件的有效厚度 5.7.6 可直接向大气排放 13463-6 13463-2 1 包括机械类设备(如泵 13347等阻火器标准已将MESG分为7级 因此 光学和声学的(紫外线 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 爆破针失稳弯曲 爆炸/火灾及火灾占90% 应使用爆破片装置或泄爆板(explosion MOD) 《监控式抑爆装置安全技术要求》GB/T 不凝气体积聚产生超压的设备和管道系统 燃烧过程时间(不稳定燃烧或稳定燃烧 工业管道 爆炸性气体 2 可燃气体或蒸气回收系统 精细化工装置中 还考虑罕见的故障场景 用氮气或惰性气体稀释 活性炭吸附槽等以及连接管道系统) 热学的(热表面 其数值与阀门型式和制造商有关 控制点燃源型“b”》GB 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 60079-20-1 25286.6(EN 污水处理和垃圾填埋气系统的中间气体储罐的呼吸阀处或其气体支管接入总管前 尺寸确定和选型》API 14491 爆破片和爆破针阀 valve)是一种管端型动力型阻火器 对GC2级和GC3级管道的非液体受热膨胀的超压工况 (6)隔爆设计(explosion 容器 爆破针阀等 单纯管道系统的超压保护 《用爆燃泄放的防爆标准》NFPA 4 欧盟颁布了两个重要的防爆法规(ATEX100a指令和ATEX108a指令) 有催化作用的杂质进入 2013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 蒸气的反应器或容器 氧化炉等燃烧设备的可燃气体 采用危险性最高组分的最小MESG作为多组分混合物的MESG 最大容积流量 8 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 第3部分 传动机械等) ①表中数值为系统设计压力(或MAWP)的百分数 乙和丙 下列可能发生超压的独立压力系统或工况应设置安全泄放装置 蒸气和可燃粉尘 经过工艺危险性分析 当阀门进口静压力达到弯折压力时 ③取116%系统设计压力(或MAWP)和系统设计压力(或MAWP)加30kPa中的较大值 20801.6的有关规定 试验方法和使用限制》ISO 管程破裂或泄漏可能导致超压的热交换器低压侧或其出口管道 第3部分 可燃废气处理系统的单台设备或系统的气体和蒸气出口 一般不设火炬 最大允许工作压力(Maximum (1)惰化防爆(inerting) 蒸汽防爆的阻火器一般有下列几种类型 不得超过表5.7.2的限制 爆破针通过机械传动机构承载阀盘上的载荷 加工可燃化学品反应器等并联设备系统 《阻火器一性能要求 15605 7 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 也要防范大量的非电气点燃源 自燃)等 20801.6 我国中石化也有类似的统计分析结果 类可燃液体常压储罐 5.7.4 150.1~GB 下列潜在爆炸性环境的非电气设备应设置阻火器 《爆炸性环境用非电气设备 受环境温度 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 150.4附录B和《压力管道规范 of 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 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 国内近几年的重大化工事故都涉及爆炸事故 MOD) 《阻火器选用导则》PD ① 或不会发生阻塞的压力系统 氧化炉 考虑该元件承受的所有载荷而计算得到的 (5)爆燃泄放(deflagration 《潜在爆炸性环境用非电气设备》EN 工业管道 B 槽罐车的气体置换/返回管线 13463-5 安全防护》GB/T 5.7.1 蒸气爆炸为6%(欧洲)和11.1%(日本) 泄放流体 由设备和管道组成的独立压力系统 至大气或不耐爆炸压力的容器的出口 无法排入焚烧 设计和计算》GB/T 8 结构安全型“c”》GB 654 离心机 非电气设备防爆设计要防范电气点燃源 电弧 精细化工企业规模小 《阻火器性能要求 工程设计中应按照阻火器安装位置(管端 16793 6 根据爆炸性环境出现的频率和持续时间 16852 (2)控制点燃源(control insulation 输送爆炸性气体的风机 安全泄放装置有安全阀 出口 pin 防止发生点燃 (1)星形加料器(star-wheel CEN/TR 5.7.3 source) 《爆炸性环境爆炸预防和防护 停车 吸收等处理设施时 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 氯气 多组分可燃气体 第1部分 或者合理设置阻火器的位置防止爆燃发展成爆轰 MOD) 消除点燃源或降低其能量 即通过火焰检测器在几毫秒内启动 不稳定爆轰或稳定爆轰) 如《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 实验方法和使用限制》ISO 《粉尘爆炸泄放保护系统》EN 其功能是防止爆炸(如储罐呼吸阀管端型阻火器) 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 独立压力系统是指由一个或多个设备通过管道连接 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) 《耐爆炸设备》EN 冷却或搅拌失效 3 10 且取最小值 25286等 2 常用于保护污染的废气流 25285和《爆炸性环境用非电气设备》GB 低沸点液体进入装有高温液体的容器 红外线 13463-8 且中间无阀门隔断的 16852和《阻火器选用导则》PD 9 压缩机等机械设备进 限流外壳型“fr”》GB (3)耐爆设计(explosion 火灾和爆炸是互为因果的 独立压力系统中设备或管道上安全泄放装置的设定压力和最大泄放压力应以系统设计压力或最大允许工作压力(MAWP)为基准 纯组分可燃气体 50058中电气防爆级别分级更细 (2)快速关闭阀(rapid-closing A suppression) (3)动力型阻火器 5 普遍应用的防爆装置 蒸气 20801.3的规定 68 选择和安装 (7)静电接地(static 1 设计温度 5.7.2 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 常用于焚烧炉烧咀进口防回火的高速阀(high 单纯管道组成的独立压力系统 换热器 第1部分 防火必须防爆 泄压排放 安全泄放装置的设定压力和最大泄放压力应符合下列规定 干燥器 (4)爆炸抑制(explosion 主要用于粉尘爆炸 6 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 《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》GB/T 现行国家标准《压力容器》GB 激光 泄压排放 安全泄放装置设定压力和最大泄放压力的限制 ignition 第3部分 STD 乙 用于气体 管道或设备组件) (EN 25286.3(EN 5.7.4 20世纪90年代 加工和处理产生的火灾和粉尘爆炸的标准》NFPA 非电气设备防爆安全亟待重视 杂散电流) 爆炸级别和相对应的MESG 气体或蒸汽的分类和化工生产区电气装置设计》NFPA B 塔器 5 可燃气体或蒸气在线分析设备的放空总管 防止物体摩擦产生静电而引起火星 3 《爆炸性环境用非电气设备 根据介质性质 而氧化剂也可能是进料组分(如氧气 13463-1 以及液化烃 velocity 有两种型式 经济的 2 2010 25286.1(EN 5.7 25286.2(EN 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 活性炭吸附槽等处理设备进口 泄放压力宜与最高操作压力保持适当的操作裕量 可燃溶剂回收系统 其两端设有可与其他系统隔断的阀门 8 容积式泵和压缩机的出口管道 5.7 焚烧炉 非电气设备防爆技术标准有 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 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 Pressure 液浸型“k”》GB 真空泵 用于可燃液体产品进料和出料 grounding) 应用经验式计算 ②取110%系统设计压力(或MAWP)和系统设计压力(或MAWP)加20kPa中的较大值 5.7.7 一些安全泄放装置的出口管应接至焚烧设施 第6部分 《防止由可燃固体颗粒生产 基本原则和方法》GB 系统设计压力为设备设计压力 除本条第4款规定外 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 蒸汽发生器等产汽设备或其出口管道 5.7.3 安全阀的回座压力应该大于正常操作压力 在符合现行国家标准《压力管道规范 喷射抑制剂抑制爆炸 消防通道或有人通过的地方 4 隔爆外壳型“d”》GB GC2级和GC3级管道的单纯管道系统的超压保护 valves)(爆炸隔离阀) 雷电 爆炸过程特征(爆燃 第8部分 气体和蒸汽物质特性分级一试验方法和数据》IEC 电离辐射 除进行电气设备防爆设计外 液化天然气等低温储罐的通气口或呼吸阀或气相连通管处 因此 就不可能反向传播引起爆炸的原理 520-I 焚烧炉 25285.1(EN 69 一些应接至吸收等设施 4 一种虹吸形式的液封 用于粉尘爆炸的阻火器都是主动型的 25286.5 爆燃泄放不能使用安全阀 爆破针阀(buckling 美国1974年重大火灾点燃源统计数据表明电气点燃源约23% 20801.6-2016附录A中的计算方法均不适用于爆燃泄放计算 对安全阀比设定压力高约10% 497-2008附件B的估算方法 才能起阻火作用 18154 常见的非电气设备防爆(主要是防止爆燃)技术有 《爆炸性环境用非电气设备 安全泄放装置类型应根据泄放介质性质 2 低沸点液体(液化气等)容器或其出口管道 15605 最大泄放压力不应超过规定的允许压力变动幅度 20801.1~GB/T 蒸气混合物的MESG 但其排放管口应加以限制 如焚烧炉排放气 在非电气设备内部形成爆炸性环境的可燃气体 冷却水或回流中断 16793 ISO 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 气体 以保证消防救援车辆装备和人员安全 《防爆系统标准》NFPA design) 12874 150.4的规定 7 搅拌机 5.7.6 5.7.7 风机 150.1~GB panels) 对于可能造成重大后果的爆炸工况 25286.8(EN 切断阀或调节阀的上游管道 装卸可燃化学品的槽船 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 热颗粒 一般的自控仪表不应替代安全泄放装置 首次提出非电气设备的防爆技术 为满足安全环保要求 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 真空泵 提升机 流体力学的(绝热压缩 碰撞 《粉尘爆炸泄压指南》GB/T 一般有三种类型 安全泄放装置包括安全阀 5.7.5 并得到有关部门认可 冲击波) 试验方法和使用限制》EN 催化作用 67 外部火灾或明火) 基本方法和要求》GB 阻火器是非电气设备有效的 有各种潜在爆炸性环境用非电气设备 第6部分 蒸气混合物的爆炸级别和相对应的MESG见表10 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) 但其排放管口不得朝向邻近设备 第1部分 设定压力和最大泄放压力不应超过表5.7.2规定的限制 蒸气MESG的测试值参见《爆炸性环境第20-1部分 A 非机械类设备(如储罐 导热油炉出口管道中 阀盘立即全开 《管道系统内气体混合物的防爆(管道阻火器应用)》NFPA (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 (3)在火焰前端喷射抑制剂 自分解反应并产生可燃气体 feeder)或旋转阀(rotary Working 避免形成爆炸性环境 1127-1 如《爆燃泄放方法的防爆标准》NFPA 第5部分 vent 50058-2014条文说明第5.2.3条引用的《易燃液体 注 5.7.1 《爆炸性环境用非电气设备 管道设计安全系数比设备大 1)防止两端关闭的液体受热膨胀的超压工况 导致放热反应失控的反应器或其出口处切断阀上游的管道系统 高温气体 超压工况特征以及安全泄放装置性能确定 安全泄放设施的出口管应接至焚烧 不仅考虑正常操作和可预期故障场景 68和《粉尘爆炸泄压指南》GB/T MOD) 甲 5.7.5 可直接向大气排放 应进行非电气设备防爆设计 选用阻火器阻火元件的缝隙必须小于可燃气体 输送机 安全泄放装置设定压力和最大泄放压力应根据非火灾或火灾超压工况和安全泄放装置设置情况确定 venting) B31.3有关条款一致 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 非电气点燃源包括电气的(电火花 2 反应器 焊接) 工业管道》GB/T 设定压力不应超过系统设计压力的120%和系统试验压力中的较小值 MOD) 以及集合总管进入可能有点燃源的焚烧炉 3 粉尘爆炸3%(欧洲)和3.7%(日本) relief 工业管道 1 且应高出8m范围内的平台或建筑物顶3m以上 design) 可能发生失控放热反应 静电 压缩机 并制定一系列相关的标准 机械的(摩擦 咨询有资质的机构 管道型阻火器不耐长时间燃烧 氧化炉 分离器 这与《工艺管道》ASME 保护端管道特征(无限流或有限流)以及工艺要求(设计压力 13463-1 短时间燃烧或长时间燃烧) 或委托测试 14373 表5.7.2 MOD) 蒸气混合物MESG可按下列方法确定 MOD) 电磁波 安全泄放装置额定泄放量严禁小于安全泄放量 加料或异常操作过程中带入或漏入的空气 Allowable 甲 containment 我国已部分引进欧洲非电气设备防爆技术标准 相关压力应符合《压力管道规范 (2)基于液体阻止火焰的液体静态阻火器 《爆炸性环境用非电气设备 17919 欧洲和日本20世纪90年代气体 pressure) 阻火器的选择必须注意 3 MAWP)是指在指定温度下设备顶部所允许承受的最大压力 气体通过浸没管被分割成不连续的气泡 CEN/TR 爆破片 5.7.2 自燃反应 设计和计算》GB/T 用被动型(passive)的阻火器和主动型(active)的机械阀门隔离火焰和爆炸传播 或再沸器输入热量过多而引起超压的蒸馏塔顶的气相管道 16852以及《石油气体管道阻火器》GB/T 沼气系统 容器设计成能耐受最大爆炸压力和爆炸冲击波峰值压力 氟气等)或者在开 详见《阻火器一性能要求 第2部分 阻火器分类如下 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 干式静态阻火器是最常用的阻火器 管端型阻火器不能用作管道型阻火器 比《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 在失控反应泄放分析和美国化学工程师协会的DIERS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”(relief 类液体管道系统 其中前者与后者之比大于2 表10 蒸气或燃料气进口 14460 安全防护》GB/T 应符合下列规定 在此基础上进行防爆设计 可能存在爆炸性气体和/或爆炸性粉尘环境的生产设施 反应抑制剂中断 用紧急泄放的方法保护设备