分析說(shuō)明石油儲(chǔ)罐阻火器性能測(cè)試
阻火器是石油儲(chǔ)罐上的安全設(shè)備之一,它允許易燃易爆氣體通過(guò)但阻止火焰通過(guò)以避免油罐的燃燒或爆炸。當(dāng)前
國(guó)內(nèi)石油儲(chǔ)罐所用的阻火器大多屬于金屬網(wǎng)型阻火器。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期的觀察由于管理和材質(zhì)的問(wèn)題,使阻火器內(nèi)
的阻火層全部腐蝕從而失去阻火的作用。因此對(duì)現(xiàn)行阻火器進(jìn)行技術(shù)測(cè)定是非常重要了。
石油儲(chǔ)罐阻火器性能測(cè)試:根據(jù)國(guó)際上對(duì)石油儲(chǔ)罐阻火器性能的測(cè)試要求結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況和發(fā)展需要,制定
了國(guó)內(nèi)對(duì)測(cè)試石油儲(chǔ)罐阻火器性能的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石油儲(chǔ)罐阻火器必須具備阻爆和耐燒兩種性能,阻爆性
能要求試驗(yàn)13次而且每次都能阻爆。對(duì)于耐燒性能要求能耐燒一小時(shí)無(wú)回火。試驗(yàn)介質(zhì)為石腦油。根據(jù)這些技術(shù)
要求設(shè)置一套阻火器檢測(cè)裝置。
石油儲(chǔ)罐阻火器阻爆功能是阻止由于雷擊或燃燒而引起的火花或火焰通過(guò):
阻爆性能檢測(cè)裝置圖:
阻爆性能檢測(cè)裝置操作說(shuō)明:將被測(cè)試的阻火器安裝在試驗(yàn)管段和觀察管段之間。試驗(yàn)管段和觀察管段長(zhǎng)度均為
1.5m直徑與被測(cè)試的阻火器相同。在試驗(yàn)管段上安裝測(cè)試火焰的測(cè)速 探頭和爆炸壓力探頭。合格后向觀察管段
輸人預(yù)混氣體(石腦油蒸氣與空氣的混合氣),其中石腦油蒸氣的體積為(1.8—2.0%),由試驗(yàn)管段內(nèi)取樣分析、
測(cè)定預(yù)混氣體濃度是否達(dá)到 規(guī)定要求。氣體濃度達(dá)到規(guī)定要求后,由電點(diǎn)火,在試驗(yàn)管段發(fā)生爆炸。并在管段頂端
的塑料 薄膜被沖開(kāi)后,觀察有無(wú)火焰出現(xiàn)。如無(wú)火焰出現(xiàn)則被認(rèn)為檢測(cè)的阻火器是阻爆的。也可由檢測(cè)儀器發(fā)生
的信號(hào)觀測(cè)出是否阻爆。這樣連續(xù)進(jìn)行13次,每次都能阻爆,則認(rèn)為該阻火器 阻爆性能合格。如有一次不阻爆,則
認(rèn)為它的阻爆性能不合格。
阻火器的耐燒性能是指阻止燃燒氣體火焰通過(guò)阻火層回?zé)男阅埽浩錂z測(cè)裝置見(jiàn)圖2。
耐燒性能檢測(cè)裝置操作說(shuō)明:將一定壓力的空氣壓入石腦油儲(chǔ)罐內(nèi),由管線將石腦油輸人油噴頭,同時(shí)輸入規(guī)定流
量的空氣在預(yù) 管段內(nèi)霧化形成規(guī)定流量的易燃混合氣體(混合氣體中石腦 油蒸氣的體積濃度應(yīng)為2.8—3.2%),
通過(guò)阻火器內(nèi)的阻火層,在阻火層上點(diǎn)燃,形成飄浮的連 續(xù)火焰。這樣連續(xù)燃燒一小時(shí)無(wú)回火,則認(rèn)為被測(cè)試的阻
火器耐燒性能合格。如在連續(xù)燃燒一小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生回火,則認(rèn)為其耐燒性能不合格。在測(cè)試過(guò)程中,每5min由預(yù)混管
段取樣分析 混合氣體濃度每10min測(cè)定一次火焰溫度、阻火層溫度及阻火器殼體溫度。石腦油與空氣混合形成易
燃混合氣體的供氣流量,根據(jù)阻火器的直徑而異,詳見(jiàn)表1。
表1 供氣流量 |
|||||
阻火器直徑(mm) |
50 |
100 |
150 |
200 |
300 |
流量(m3/d) |
23.76 |
81.6 |
159.84 |
486.72 |
700.08 |
金屬網(wǎng)型阻火器的測(cè)試結(jié)果:國(guó)內(nèi)使用的金屬網(wǎng)型阻火器大部分是由12層或4層16目(或22目)銅網(wǎng)重疊所組成。
阻爆性能的測(cè)試結(jié)果。12層16目銅網(wǎng)公稱(chēng)直徑150mm的金屬網(wǎng)型阻火器阻爆性能合格,見(jiàn)表2。8層16目銅網(wǎng),公
稱(chēng)直徑150mm的金屬網(wǎng)型阻火器阻爆性能不合格。據(jù)試驗(yàn)表明8層16目銅網(wǎng)為阻火器阻爆臨界層,見(jiàn)表3所示。
表2 |
|||||||||||||
測(cè)試次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?/span>m/s) |
39 |
43 |
37.5 |
43 |
46 |
43 |
45 |
44 |
48 |
39 |
37 |
38 |
43 |
油氣濃度(體積、%) |
1.86 |
1.84 |
2.00 |
1.88 |
1.84 |
1.85 |
1.94 |
2.00 |
1.92 |
1.89 |
1.91 |
1.92 |
1.89 |
阻爆否 |
均阻爆 |
阻爆測(cè)試結(jié)果:
表3 |
|||||||||||||
測(cè)試次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?/span>m/s) |
46 |
46 |
46 |
33 |
43 |
33 |
40 |
33 |
30 |
37.5 |
33 |
50 |
40 |
油氣濃度(體積、%) |
1.97 |
1.92 |
1.88 |
1.92 |
1.85 |
1.90 |
1.92 |
1.90 |
1.92 |
1.86 |
1.90 |
2.00 |
1.88 |
阻爆否 |
均阻爆 |
耐燒性能洲試結(jié)果:12層16目銅網(wǎng)公稱(chēng)直徑150mm的金屬網(wǎng)型阻火器耐燒15min回火,則耐燒性能不合格,測(cè)試結(jié)
果見(jiàn)表4。12層16目不銹鋼網(wǎng)公稱(chēng)直徑150mm的金屬網(wǎng)型阻火器耐燒試驗(yàn)25min回火則耐燒性能不合格:
表4 |
||||
油氣濃度(體積、%) |
火焰溫度(℃) |
阻火層溫度 |
殼體溫度 |
回火時(shí)間(min) |
3 |
625 |
412 |
89 |
15 |
因此當(dāng)前國(guó)內(nèi)石油儲(chǔ)罐使用的(12層 16目銅 網(wǎng))金屬網(wǎng)型阻火器阻爆性能側(cè)試合格,耐燒 性能測(cè)試不合格,其性能
沒(méi)有達(dá)到石油儲(chǔ)罐阻火器的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。4層16目金屬網(wǎng)型阻火器阻爆、耐燒性能都不合格?,F(xiàn)行金屬網(wǎng)型阻火
器,體積大,結(jié)構(gòu)不夠合理,易發(fā)生短路,達(dá)不到使用目的。銅網(wǎng)的耐腐蝕性差,不宜使用于石油儲(chǔ)罐上,應(yīng)更新?lián)Q代。
為了金屬網(wǎng)型阻火器的更新?lián)Q代,根 據(jù)石油儲(chǔ)罐阻火器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能要求,設(shè)計(jì)了波 紋型阻火器。側(cè)試結(jié)果表
明,波紋型阻火器的阻爆、耐燒性能均合格,達(dá)到了使用目的所以波 紋型阻火器將逐漸代替現(xiàn)行石油儲(chǔ)罐上所用的金
屬網(wǎng)型阻火器。
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