1、Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,Prof. Yu, Qingsheng 俞慶生 教授 2nd Sharing Best Practice Workshop December 02.-03., 2010, Nansha,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6-2006 壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 2.中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展對阻火器應(yīng)用提出了新的要求 3.Introduction current international and national Standa

2、rd of flame arresters 有關(guān)阻火器的國際和國家標(biāo)準(zhǔn),Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 1.阻火器的設(shè)置 1.1下列放空或者排氣管道上應(yīng)設(shè)置放空阻火器 a)閃點(diǎn)不大于430C或物料的最高工作溫度不小于物料閃點(diǎn)的與儲罐直接相連的放空管道（含代有呼吸閥的放空管道）。確定物料的最高工作溫度是，應(yīng)考慮環(huán)境，陽關(guān)照射和加熱裝置失控等因素 可燃?xì)怏w在線分析設(shè)備的放空總管 進(jìn)入爆破危險(xiǎn)場所的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣管道,

3、Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 1.2符合下列條件之一者應(yīng)在管道系統(tǒng)的指定位置設(shè)置管道阻火器 輸送有可能產(chǎn)生爆燃或爆炸性混合氣體的管道，管道阻火器應(yīng)設(shè)置在接受設(shè)備的入口處 輸送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的氣體管道，管道阻火器應(yīng)設(shè)置在接受設(shè)備的入口處或試驗(yàn)確定的能阻止爆炸的最佳位置處 火炬排放氣進(jìn)入火炬頭前，應(yīng)設(shè)置阻火器或者阻火裝置,Application of flame arrester in Chinese

4、Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 阻火器的選用規(guī)定 2.1阻火器的選用應(yīng)該根據(jù)其物料的安全最大間隙值(MESG) Maximum Experimental Safety Gap 表1 最大試驗(yàn)安全間隙(MESG)分級表 單位毫米,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 阻火器的選用規(guī)定 2.2MESG是可燃性氣體或蒸氣混合物的

5、重要反應(yīng)動力學(xué)特征，對于以間隙隔爆原理阻火的阻火器內(nèi)件是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù),Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 3阻火器的選用和設(shè)置(classification of flame arresters) 3.1根據(jù)使用場合決定采用 管端型阻火器(end of line Flame arrester),Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemi

6、stry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,管端大氣爆燃型阻火器Atmospheric explosion proof flame arrester,管端耐燒型阻火器Endurance burning proof flame arrester,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 3.1根據(jù)使用場合決定采用 管道型阻火器(in line flame arrester),In line deflagration flame arrester 管道爆燃型阻火器,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistr

7、y industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,In line detonation flame arrester 管道爆轟型阻火器,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 3.2根據(jù)阻火器設(shè)置的位置和潛在火源的方向確定采用雙向型(bi-directional)還是單向型阻火器(mono-directional),Bi-directional flame arrester 管道雙向型阻火器,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,mono-direction

8、al flame arrester 管道單向型阻火器,國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20801.6 3.3根據(jù)阻火器入口處的火焰?zhèn)鞑ニ俣却_定選用管道爆燃型阻火器(in line detonation flame arrester)（即阻止亞聲速傳播的火焰蔓延）還是管道爆轟型阻火器(in line deflagration flame arrester)（即阻止超聲速傳播的火焰蔓延）,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,In line deflagration fl

9、ame arrester 管道爆燃型阻火器,In line detonation flame arrester with Shock Absorber 管道爆轟型阻火器，帶吸波器,中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展對阻火器應(yīng)用提出了新的要求 1 裝置大型化，園區(qū)綜合化 大型石油化工裝置可以達(dá)到模型效益，而以產(chǎn)業(yè)鏈組織的超大型的化工園區(qū)更可以達(dá)到節(jié)約投資、土地和成本的目的。這樣同時(shí)也帶來了安全和環(huán)境問題。例如大型貯罐、設(shè)備和物料輸送管道系統(tǒng)都可能成為重大的污染源和危險(xiǎn)源。為了防止發(fā)生二次爆炸重大事故，必須采取有效的阻火設(shè)施控制事故擴(kuò)大。,Application of flame arrester in Ch

10、inese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展對阻火器應(yīng)用提出了新的要求 2 國家對安全和環(huán)保的法規(guī)日益嚴(yán)格 通常安全和環(huán)保的要求是一致的，但有時(shí)也會發(fā)生沖突，例如，環(huán)保要求控制VOC等有毒物質(zhì)的發(fā)散。不能直接排入車間或大氣，必須收集起來，輸送到適當(dāng)?shù)奶幚硌b置（如火炬、焚燒爐、活性炭吸附器、洗滌裝置等），許多石油化工廠建立了排放、收集管網(wǎng)系統(tǒng)（支管和總管）。石油化工廠的有毒物料往往也是易燃易爆物質(zhì)。由于火炬和活性炭床層的自燃都可能成為點(diǎn)火源；來自不同設(shè)備的排放支管，增加了混合氣體組成的多變性，及進(jìn)入爆炸范圍的可

11、能性；而且長管道輸送可能促進(jìn)爆燃向爆轟轉(zhuǎn)變的可能性。這些因素都增加了發(fā)生火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。需要在支管、火炬和焚燒爐的進(jìn)口等處設(shè)置阻火器。,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展對阻火器應(yīng)用提出了新的要求 現(xiàn)在石油化工工業(yè)特點(diǎn)： 3 天然氣的開發(fā)和長距離輸送 在天然氣井出口、天然氣處理廠凈化裝置都需要設(shè)置緊急排放火炬。特別是天然氣長輸管道，每隔一定距離都需設(shè)置火炬。這些火炬都需設(shè)置大尺寸的阻火器。,Application of flam

12、e arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展對阻火器應(yīng)用提出了新的要求 有關(guān)阻火器的國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn) 從1986年至2009年國內(nèi)頒布的與阻火器有關(guān)的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)有TSG規(guī)程2個(gè)，GB標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HG,SH,SY）4個(gè)，共約9個(gè)。但是與國際標(biāo)準(zhǔn)差距較大，不能適應(yīng)我國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展。阻火器國標(biāo)與ISO 16852：2008相比，不足之處有,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry in

13、dustry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,現(xiàn)行阻火器國標(biāo)的不足之處 1國標(biāo)包含的阻火器類型很少 阻火器國標(biāo)只有充填金屬絲網(wǎng)或金屬波紋板型的管端或管道（阻爆燃或阻爆轟）阻火器。ISO標(biāo)管包含的阻火器有： （1）管端阻爆燃阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （2）管道阻爆轟阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （3）予置容間阻火器 （4）無節(jié)流的阻穩(wěn)定爆轟阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （5）有節(jié)流的阻穩(wěn)定爆轟阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （6）無節(jié)流的阻不穩(wěn)定爆轟阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （7）有節(jié)流的阻不穩(wěn)定爆轟阻火器（耐短時(shí)間燃燒或耐持久燃燒） （8）動力型阻火器（高速放

14、空閥） （9）水力型阻火器 （10）液體產(chǎn)品阻火器（水封或底閥） 因此ISO標(biāo)準(zhǔn)包含的阻火器可滿足各種石油化工產(chǎn)品和過程工業(yè)的不同需要。,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,現(xiàn)行阻火器國標(biāo)的不足之處 2.國標(biāo)的試驗(yàn)氣體單一 在GB 13347-92中，阻爆燃試驗(yàn)采用丙烷濃度4.30.2%VOL的混合氣體，阻爆轟試驗(yàn)采用丙烷濃度7.20.2%的混合氣體。亦即國標(biāo)基本上采用A級的丙烷混合氣體為試驗(yàn)氣體。ISO標(biāo)準(zhǔn)按照過程氣體或蒸汽的爆炸級別（MESGZ值）選

15、擇試驗(yàn)氣體，除了A級丙烷混合氣體外，還有A1級的甲烷（8.40.2%VOL）混合氣體，B1、B2和B3級的乙烯（5.20.2%VOL、5.70.2%VOL和6.60.2%VOL）混合氣體，以及B和C級的氫（45,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,現(xiàn)行阻火器國標(biāo)的不足之處 0.5%VOL和28.52.0%VOL）混合氣體，以適應(yīng)不同的爆炸級別（MESG值）的石油化工氣體或蒸汽。相比之下，國標(biāo)適用的石油化工產(chǎn)品有限，若采用國標(biāo)的試驗(yàn)氣體測試用于爆炸級別比B

16、級高的石油化工產(chǎn)品的阻火器，則可能造成潛在的危險(xiǎn)。 用于電氣裝置的國標(biāo)GB 50058-92和GB 3836.12-2008將MESG分為A、B、C共三級，B的范圍0.9MESG0.50太大。ISO 16852:2008阻火器標(biāo)準(zhǔn)將MESG細(xì)分為A1、A、B1、B2、B3、B和C共七級，更合理。,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,現(xiàn)行阻火器國標(biāo)的不足之處 3 實(shí)驗(yàn)方法和裝置不合理 ISO標(biāo)準(zhǔn)對于各種類型阻火器有不同的測試方法和裝置。阻火器前、后的管道尺

17、寸與阻火器直徑和試驗(yàn)氣體爆炸級別有關(guān)。國標(biāo)只有一種測試方法和裝置，而且對于阻爆燃試驗(yàn)和阻爆轟試驗(yàn)是一樣的。因此測試結(jié)果可靠性差，例如阻爆轟試驗(yàn)的阻火器進(jìn)口管道長度不夠很可能爆炸沒有發(fā)展到爆轟，因此不能有效地進(jìn)行阻爆轟試驗(yàn)。一臺“通過測試”的不合格的阻火器可能掩蓋一個(gè)爆炸的危險(xiǎn)源。,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,現(xiàn)行阻火器國標(biāo)的不足之處 4編制新的阻火器標(biāo)準(zhǔn) 阻火器作為石油化工裝置重要的安全防護(hù)裝置，為了適應(yīng)中國現(xiàn)代石油化工的發(fā)展，必須提高阻火器制造

18、、測試和應(yīng)用水平。阻火器的國標(biāo)亟待與先進(jìn)的國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。應(yīng)借鑒國際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況，編制新的阻火器標(biāo)準(zhǔn)，建立新的測試裝置。,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,附表 國內(nèi)阻火器標(biāo)準(zhǔn) 國外阻火器標(biāo)準(zhǔn) 可燃?xì)怏w或蒸汽空氣混合物的MESG分級，以及ISO對阻爆燃、阻爆轟及短時(shí)間、持久燃燒試驗(yàn)的試驗(yàn)氣體的規(guī)定,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻

19、火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,有關(guān)阻火器的標(biāo)準(zhǔn)（國內(nèi)） 1 GB 5908-86，石油儲罐阻火器阻火性能和試驗(yàn)方法 2、GB 13347-92，石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗(yàn)方法 3、HG /T 20570.19-95，阻火器的設(shè)置 4、SY/T 0512-1996，石油儲罐阻火器 5、SH/T 3413-1999，石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收 6、SY/T 6655-2006，石油產(chǎn)品儲罐通風(fēng)口阻火器推薦作法 7、GB/T 20801.6-2006壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道；第6部分：安全防護(hù) 8、TSG D0001-2009，壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道，第七章安全保護(hù)裝置

20、9、TSG D7002-2006，壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)則,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,Flame Arresters(美國) 1、API RP 2028-2002，（3rd Ed）Flame Arresters in Piping Systems) 2、API RP 2210-2000，（3rd Ed）Flame Arresters for Vents of Tanks storing Petrolum Products 3、ASTM F127

21、3-91，（Reapproved 1996），standard Specification for Tank Vent Flame Arresters 4、API RP 12N-1994，（2nd Ed）Recommended Practice for the Operation，Maintenance&Testing of Firebox Flame Arresters 5、UL 525-1994，Standard for Flame Arresters 6、NFPA 69-2008，Standard on Explosion Prevention Systems 7、NFPA 68-200

22、7，Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting 8、ASME section -Division ，-2007，Appendix H,Application of flame arrester in Chinese Petroleum and chemistry industry阻火器在中國現(xiàn)代石油化工的應(yīng)用,Flame Arresters(歐洲) 1、Pr En 12874：1997，F(xiàn)lame arresters-Specification，operational requirements & test procedures