Не обжечься сбор сухого типа пламегасители

Жидкости / Обработка твердых тел

Они широко используются устройства полагаются на внутренней среды для тушения пламени фронтов и принять удар из ударных волн, защиты трубопроводов и оборудования, а также персонала. Выбор такого оборудования предполагает рассмотрение вероятный тип горения, размещение в растения и других факторов.

Пламегасителями предотвращения распространения фронта пламени из-за пределов бак-накопитель или процесс судна внутри, или пламя между взаимосвязанных единиц оборудования. Эта статья основана на недавно вышедшей книге автор опубликованной Центром Айше для химических процессов безопасности (CCPS), которая охватывает широкий спектр вопросов пламегасителями (см. врезку). Здесь мы рассмотрим основные типы сухих доступных и их общего использования. Эти устройства используют среды, известной как матрица, внутри корпуса, что гасит пламя и, при необходимости, остановки ударной волны от взрыва. Типичные СМИ гофрированный металл-ленты, просечно-вытяжной лист и параллельными пластинами. Есть также собственные сухого типа aressters, а также других видов пламегасителями, которые не содержат матрицы, эти Найти службы, где обычные сухие типы не подходят или дорого. К ним относятся гидравлические (жидкостные печать) и упаковывается кровать разрядники, ограничители скорости пламени, быстродействующих выпускных клапанов, а также сохранения вентиляционные клапаны. Место не позволяет обсуждать эти другие виды здесь, но обложки книг них подробно. Классификация схем для сухого типа

Существуют различные способы классификации сухого типа разрядников:

* Дефлаграция против детонации моделей

* Направление пламени подход, для которого разрядник предназначен для работы в трубе. Труба, которая соединяет разрядник с определила источник возгорания известен как незащищенные стороны разрядника. Труба, соединяющая разрядника к группе риска, что оборудование должно быть защищено от проникновения пламени охраняемых стороны.

* По ряду направлений, которые могут столкнуться с разрядником пламени. Если это только с одного направления, то устройство является однонаправленным, если от обоих направлениях, двунаправленный разрядников не требуется. Последняя либо симметрично построенных или была протестирована и сертифицирована для детонации или дефлаграции приближается любом направлении. Вернуться к спине использование однонаправленных пламегасители как правило, не рентабельно.

Пламегасителями также сгруппированы в соответствии с определенными характеристиками и оперативными принципами, в процессе их расположение, условия сгорания, или разрядника матрицы.

Процесс месте

Когда разрядник находится прямо на судно или танк вентиляционные сопла, или на конце дыхательная трубка из жерла - сопло, это называется конец разрядника-лайн, и обычно устанавливается на остановке дефлаграций. Эти устройства обычно устанавливаются по атмосферным давлением резервуары для хранения, обработки судов и транспортных контейнеров. Если вентилируемые пары воспламеняются случайно, скажем, на молнии, а затем разрядников позволит предотвратить распространение пламени внутрь судна. Такие пламегасители не остановить взрывы. Окончании срока - разрядников линии пламени могут быть помещены на судах или цистерны расположены внутри здания (рис. а) и на открытом воздухе, а также (рис. б).

Если разрядник не подключен к концу строки, то он может быть помещен в он-лайн. Такие разрядники могут быть построены для противостоять детонации или дефлаграции (если правильно рассчитаны на такие более-экстремальных условиях), в зависимости от длины трубы и трубы конфигурации незащищенных стороны разрядника, и каких-либо ограничений на охраняемой стороны (например, включения вентилей и локти). Разрядник детонации пламени используется там, где накануне расстояние (что от источника к разрядник) достаточно для детонации развиваться.

Кое-кто в онлайн разрядников горения пламени называют "труба в гостях" или вентиляционные линии разрядников. Они также установили на вентиляционные сопла атмосферного давления, резервуаров и емкостей, но короткая длина труб при их прямой паров и, возможно, огонь, от танка или корабля крыши (рис. 2).

Максимальная длина трубы из разряда стороны в атмосферу, как правило, 20 м для группы газов D, и является функцией размеров труб и проектирование завода-изготовителя. Для других газов (группа B или группа C), максимальное расстояние должно быть установлено надлежащее тестирование с газовой смеси и диаметра трубы. Создаются группы по Национальной электрической кодекса (NEC) Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) (1). Типичные группы B газов включают бутадиена и окиси этилена, а также газов, которые содержат более 30% водорода по объему, и другие. Те, в группе C включать этилен, этиловый эфир и других газов, эквивалентных опасности. Типичные группы D газов включают метана и других алканов, спиртов, бензола и ацетона.

При создании как разрядники могут безопасно использоваться в некоторых газов, если турбулентности содействия устройств (отводы, колена, тройники, клапаны и т.д.) будет присутствовать в самом заводе, то они должны быть включены в тестовой системе. В ходе испытания, турбулентность промоутеров должен быть размещен с использованием точных геометрии конкретной установки. Важно обеспечить, чтобы бежать компаний до детонации не может происходить в реальной системе. Для некоторых быстро горючих газов, таких как водород / воздушной смеси, накануне расстояние может быть заметно меньше, чем 20-футовый предел для группы D газов. Во всех случаях, обратитесь к производителю за рекомендуемый максимальный преддверии длины.

Пламени в линию детонации разрядника должен быть использован там, где взрыв может произойти. Это всегда большая вероятность того, содержащихся в вентиляционных-многообразие (паро-коллекция) системах, где долгое труба проходит обеспечить достаточное расстояние для горения к детонации (DTD) переход на место. На рисунке 3 показана типовая установка разрядников в линию детонации в вентиляционные системы многообразии.

Сжигание условиях

Дефлаграция разрядников на цистернах, как правило, не могут выдержать значительное внутреннее давление, и не может остановить взрывы. Типичные скорости пламени горения в трубах колеблется от 10-200 м / с Дефлаграций воздушно-топливной смеси обычно генерируют давление в 8-12 раз начального давления в закрытых сосудах процесса и оборудования.

разрядников детонации пламени выдержать и погасить высокоскоростных фронтов под высоким давлением пламени. Таким образом, эти устройства должны быть в состоянии противостоять механическому воздействию волн детонации ударной время тушения огня. Некоторые конструкции имеют амортизатор перед пламепрерывающим элемент, чтобы уменьшить влияние высокого давления волны и ее динамическую энергию, а также разделить фронт, еще до разрядника элемента.

Детонации в трубопроводе имеют скорость около 6000 м / с и более, а в закрытых сосудах, технологии и оборудования, может вызвать давление 20-100 раз выше первоначальной стоимости. При установке в вентиляционные многообразие, разрядников на эти танки могут быть одно-или двунаправленной, в зависимости от рекомендаций производителя. Детонация разрядников предпочтительно должен быть установлен вертикально, так что если жидкость есть, разрядник будет стекать. Если они должны быть установлены горизонтально, дренажные соединения не требуется. Большинство разрядников детонации имеют гофрированный металл-лента элементов, хотя тянутого металла картриджей также используются. Детонация элементов разрядника, как правило, дольше, чем элементы, используемые для дефлаграции разрядников.

Некоторые случаи были зарегистрированы, где детонации разрядника не смогли остановить горения (2). Это происходит, когда есть ограничения (например, клапан) на охраняемой стороне устройства. Roussakis и Lapp (3) приведены данные испытаний на три типа встроенных пламегасители, подтверждающих это, казалось бы аномального поведения. Причины являются сложными и зависят от таких факторов, как воздействие наката длиной от относительного давления (отношение к повышению давления вызванных фронтом пламени, абсолютное рабочее давление в момент зажигания), ограничение расхода на охраняемой стороны, и абсолютное рабочее давление. Тушения пламени возможность пламегасителя определяется начальной рабочее давление. Новая книга CCPS упоминалось ранее объясняет это, казалось бы, аномального поведения.

Правила и требования

Есть никаких правил или других юридических требований для установки пламегасителя в парах сбора (вентиляционные многообразие) систем в химической и нефтехимической промышленности. Тем не менее, многие химические предприятия следовать береговой охраны США, правил в качестве руководства.

Установки пламегасителя должен рассматриваться для вакуумных насосов, угольный адсорберов и другого оборудования, которое испускает горючих паров и / или могут служить источником воспламенения.

Матрица конструкции для сухой разрядников

Сухого типа горения и детонации разрядников есть внутренний элемент разрядника, что гасит пламя и охлаждает продукты горения. Есть много типов разрядников элементов. Наиболее распространенными являются гофрированные-металл-ребро - углерода, плоский, расширенный металл-картридж, перфорированный - пластины, проволоки марлю (и проволоки марли в упаковке), спеченные - металл, металл-расстрелян в малых Корпуса и керамическими шариками. Некоторые из этих элементов ареста часто используются в обоих горения и детонации разрядников. Сжатый проволоки шерсти пламегасители имеются в Великобритании, но не продаются на коммерческой основе в США

Гофрированный металл-лента (КДПГ)

Этот элемент является одним из наиболее широко используемых типов, особенно для детонационной пламегасителями (рис. 4). КДПГ разрядников изготавливаются из чередующихся слоев тонкого, гофрированного металла ленты и плоские ленты металла такой же ширины, которые вместе на рану оправки для формирования многих - слоистых цилиндр требуемого диаметра. Толщина цилиндрического элемента равна ширине ленты. Промежутки между гофрами и плоские ленты обеспечивают несколько мелких мест газа приблизительно треугольной формы. Элементы могут быть сделаны в различных обжимной высот, ленточные и элемент толщины и диаметра.

Некоторые основные преимущества: (1) они могут быть изготовлены с точностью до строгих допусков; (2) они являются достаточно надежными, чтобы выдерживать механические и тепловые удары, и (3) они имеют довольно низкое сопротивление потоку (перепад давления), потому что как правило, только около 20% от номинальной (площадь поперечного сечения) от разрядника затруднен лентой. Слоев ленты не должны друг от друга, поскольку весной это приведет к увеличению высоты обжимной и делают устройства неэффективными. Поскольку эффективность тушения пламени быстро уменьшается с тонкими разрядников, элементы должны быть не менее 0,5 дюйма толщиной. Один из производителей выпускает композитные конструкцию, состоящую из нескольких элементов КДПГ с переключателем защиты (турбулентности заставить устройства) между элементами.

КДПГ элементы могут быть круглыми, прямоугольной или квадратной, в зависимости от формы трубы или жилья. Элементы часто усилена путем включения металлическими прутьями радиально сквозь толпу. КДПГ разрядники могут использовать один или несколько элементов с обжимной перпендикулярно ленте. Новые проекты включают дефлекторов между элементом разделов для перераспределения потока.

Недостатком элементов КДПГ разрядника является их чувствительность к повреждению в процессе обработки. Это должен быть рассмотрен в ходе технического обслуживания. Повреждения могут привести либо к Увеличить каналов, которые позволяют пламени проникновения, или канал распада, что увеличивает падение давления. Таким образом, инструкции завода-изготовителя должны строго соблюдаться во время обслуживания и чистки. Еще одной возможной проблемой является то, что небольшой размер канала может внести элементы более восприимчивы к загрязнение вследствие осаждения твердых частиц, и регулярно или интеллектуального обслуживание имеет важное значение, когда это возможно.

КДПГ элементы установлены в корпусах в двух направлениях. В один метод, элемент может быть съемным, и в этом случае он может быть очищен и переустановить или заменить, не принимая на жилье из трубопровода. В другом методе, элемент сливается с корпусом. Таким образом, весь блок должен быть удален из трубы для очистки элементов. Если элемент поврежден блок должен быть заменен. Многие протоколы испытания (например, те из береговой охраны США, Factory Mutual) не будет одобрить этот тип элемента.

КДПГ разрядники используются для остановки дефлаграции и детонации. Они особенно полезны для взрыва, так как отверстия могут быть внесены незначительные, которая необходима, чтобы остановить пламя, и давление фронта.

Плоского

Плоского элементы используются как конец строки и в линию (выход линии) дефлаграции разрядников (рис. 5). Они не используются в качестве детонации разрядников, однако. Эти устройства содержат твердые металлические пластины или кольца расположены ребром к газа и отделены друг от друга на малом расстоянии. Расстояние между поддерживается прокладки или Набс на пластинках. Плоского устройства являются относительно недорогими, надежные и легко демонтировать для очистки. Их основным недостатком является их вес, особенно в крупных размерах с корпусами из стали или нержавеющей стали. Тяжелые единиц может потребовать независимой поддержки при установке на танк сопла.

Расширенная металла картридж (EMC)

EMC элементы состоят из листов расширения металла, завернутый аналогично элемент картридж фильтра (рис. 6). Ромбовидных отверстий в листе не выровнены в упаковке, так что не существует прямой путь из одного слоя в другой. Такая конструкция имеет тенденцию к снижению заболеваемости подключить взвешенными твердыми частицами, так как они не будут в значительной степени на хранение на входе в лицо. Элементы, как правило, смещение, а не в тело сообщения, в поток газа, чтобы пламя проходит радиально к оси картриджа. Это создает достаточно большой площади поверхности, что входе еще больше снижает подключить проблем. Еще одним преимуществом является то, что жидкостей и твердых веществ выпадают на внешний контейнер, который окружает входе. Это может сделать этих единиц, пригодных для использования с реактивной мономеров. К недостаткам можно отнести поддержку проблемы для больших диаметров из-за их размера и веса, поэтому, зачастую, EMCS должен находиться в или около оценка облегчения технического обслуживания. Эти разрядники подходят для горения и взрыва, и предназначены для двунаправленного потока.

EMC элементы изготавливаются в различных конфигурациях. Один цилиндр, который помещается в корпус компенсировать входе и выходе соединения. Другой наконечник форму, приваренными к фланец для включения в рядный, сквозной жилья.

Перфорированные пластины

Эти элементы используются в основном для дефлаграции разрядников (рис. 7а). Перфорированные пластины, как правило, металлические (из нержавеющей стали), но некоторые из них также включить перфорированные диски и тугоплавких марлевые прокладки в сочетании с металлическими пластинами. Они доступны в диапазоне диаметров отверстия и толщины пластины, но самых распространенных устройств имеют отверстие диаметра и толщины пластины аналогичны соответствующим размерам крупно-марлевые разрядников. Перфорированного металла разрядники имеют большую механическую прочность и менее склонны к перегреву, чем марлевые ареста элементов, но процент пластины площади, предназначенной для потока газа, даже меньше, чем за соответствующий сеток (4).

Сетки проволочные тканые

Эти разрядники использовать либо одной сетки или серии или пакет сеток (рис. 7b). Они изготовлены таким образом, чтобы размер диафрагмы тщательно контролируется. Одноместный слоев предлагают ограниченные производительности. Сеток грубее, чем 28 сетку линейный дюйм неэффективны на тушение пламени, и те, тоньше, чем 60 сетка на линейный дюйм подвержены засорению. Основные преимущества сеток является их низкая стоимость, доступность и легкость монтажа. Их недостатки включают ограниченную эффективность при высокой закалки - скорость пламени, легкость, с которой они будут повреждены, и резкого падения давления газа через мелкие сетки.

Сеток могут быть объединены в несколько слоев упаковки, и, если сетки все той же ширины сетки, они являются более эффективными, чем отдельные сооружения. Тем не менее, повышение эффективности ограничен. Комбинированные пакеты из грубой и тонкой сетки менее эффективны, чем тонкой марлей в одиночку. Недостатком марлевые пакеты в том, что хороший контакт между необходимые марлевые слоев может быть трудно обеспечить на практике без предохранения и каландрирования (4). С сетки имеют ограниченную эффективность при закалке высокой скорости пламени, они используются только как конец линии разрядников горения пламени.

Спеченный металл

Спеченного металла (рис. 7в) вступает в силу ареста элемент, но он дает высокую устойчивость к газового потока, и подходит только тогда, когда поток газа низкого или высокого давления имеется (например, на линии нагнетания компрессора). Банки разрядников спеченных металлов пламени может быть установлена параллельно, чтобы компенсировать снижение давления, проблемы. Их небольшие отверстия, как правило, легко блокировать, так что эти пламегасителями должны быть использованы только с чистыми газами. Одним из преимуществ является то, что они могут быть изготовлены в различных формах для разных приложений. Как они устанавливаются исключительно важна, потому зазор между ареста элемент и корпус должны быть меньше, чем размеры прохода разрядник (2). Если пламя стабилизировалось на поверхности этих элементов, существует опасность того, что в конечном итоге записать свой путь через спеченного металла диска. По этой причине, эти разрядники могут включать давления или температуры активированных потока отсечки-устройства.

Отверстия могут быть настолько малы, что эти разрядники могут утолить детонации, при условии, что они имеют достаточную механическую прочность. Уход, необходимые для обеспечения безопасной якорной стоянки спеченных элементов, чтобы предотвратить утечку вокруг него причиненный в результате воздействия ударной волны (4).

Основной использования этих разрядников в зондирования главы горючих газов детекторов и пламегасителей для газовой сварки (кислородно-ацетиленовой) оборудования.

Керамические шарики

В этих устройствах, керамическая (глинозем) шары размещаются между нержавеющей стали, сетки (рис. 7D). Эти разрядники были протестированы на группы NEC C и D газов, а также для водорода. Они также были приняты береговой охраны США. Керамические шарики, как утверждается, очищено легко и абсолютно устойчивы к окислению и коррозии. Кроме того, шары выдержать тяжелые стабилизации пламени, не испытывая каких-либо ухудшений.

Металл выстрел

Металл-разрядников выстрела состоит из башни или жилья заполнены с различными размерами металла выстрела (шарики) примерно в девять зон. Размер колеблется от 4-7 сетка для крупных шаров и от 40-60 сетка для самых маленьких. Большие шары расположены в наружных слоях зоны с меньшим выстрел во внутренних слоях. Типичным устройство 6 дюйма внешний диаметр х 15 дюйма длиной, с 3/4-in. соединений. Размер отверстий зависит от диаметра выстрел, который плотно вместе в контейнере, чтобы предотвратить смещение. Одно из преимуществ этого пламегасителя, является его простота монтажа и демонтажа для очистки. Другим является то, что она может быть сделана достаточно надежной, чтобы выдерживать взрывы. Один проектирования с использованием никель выстрелил, содержащиеся в толстостенных жилья успешно останавливается ацетилена детонации при начальных давлениях от 15 до 400 фунтов на квадратный дюйм.

Недостатками их вес и относительно высокой стойкостью к газовым потоком. Кроме того, размер отверстия не контролируется непосредственно. Движение шаров во время горения или взрыва может привести к выходу устройства из строя (4).

КЭП

ЛИТЕРАТУРА

1. "Национальная электрическая кодекс", NFPA 70, Национальная ассоциация защиты от пожаров, Баттеримарч Парк, Куинси, MA (<a target="_blank" href="http://www.nfpa.ord/catalog/" rel="nofollow"> www.nfpa.ord/catalog/ </ A> product.asp? имя_категории =

2. Ховард, ВБ, "пламегасителями и Flashback превенторов," Завод / Операции Прогресс, 1 (4), с. 203-208 (октябрь 1982).

3. Roussakis, Н. и Л. Lapp, "Комплексный метод испытаний для Inline пламегасители," Завод / Операции Прогресс ", 10 (2), с. 85-92 (апрель 1991).

4. Здравоохранения и безопасности ", пламегасителями и взрывных клапанов," Здоровье и безопасность серии буклетов HS (G) 11, ГУ-ВШЭ, Лондон, Великобритания 0980).

STANLEY С. GROSSEL является президентом безопасности технологических процессов