17 4-4 防火防爆技术措施.pptx

第1页：§4.4防火防爆技术措施

§4.4 防火防爆技术措施：一旦发生火灾爆炸事故，这些设备（装置）能够起到阻止事态蔓延、扩大、减少事故损失的作用，属于限制性措施。防火防爆设备分为阻火设备（又称火焰隔断装置）与防爆泄压设备两类。

第2页：阻火装置的作用与类型

§4.4.1 阻火装置：安全液封、水封井、阻火器、单向阀、阻火闸门。

阻火装置的主要作用

防止外部火焰窜入存有燃爆物料的系统、设备、容器及管道内；阻止火焰在系统、设备、容器及管道之间蔓延。

第3页：安全液封

1.安全液封：通常采用的液体为不燃液体，一般是水，也可采用水与甘油、矿物油的混合液，或用食盐、氯化钙的水溶液。

阻火原理

液封中装有不燃液体，无论在液封两侧的哪一侧着火（进出口任何一侧），火焰蔓延到液封就会熄灭，从而阻止火势蔓延。

第4页：安全液封的类型

安全液封一般安装在压力低于0.02MPa的管线与生产设备之间，分为开敞式与封闭式两种。

第5页：开敞式安全液封原理

本页为开敞型水封原理图：开敞式安全液封中有2根管子，一根是进气管、另一根是安全管，图中标出水封、安全管、进气管与水位阀的位置。一般安装在气体管线与生产设备之间，适用于压力较低的燃气系统。

第6页：开敞式液封的工作过程

安全管比进气管短，液封的深度浅。正常工作时可燃气体从进气管进入、从出气管排出，安全管内的液柱高度与容器内的压力平衡（略大于容器内的压力）。当发生火焰倒燃时容器内气体压力升高，容器内的液体将被排出；由于进气管插入的液面较深，安全管的下管口首先离开水面，火焰被液体阻隔而不会进入进气管。

第7页：同心安装的安全液封

本页为开敞式水封——安全管与进气管同心安装结构图：进气管与安全管同心布置，并设有液位计用来观察容器中的液量。

第8页：封闭式安全液封

本页为封闭式安全水封结构图：图中标出出气管、进气管、防爆膜、逆止阀与水位阀。封闭式适用于压力较高的燃气系统。

第9页：封闭式液封的工作过程

正常工作时可燃气体由进气管进入，通过逆止阀、分水板、分气板和分水管从出气管流出。发生火焰倒燃时容器内压力升高，压迫水面使逆止阀关闭、进气管暂时停止供气；同时倒燃的火焰将容器顶部的防爆膜冲破，燃烧后的烟气散发到大气中，火焰便不会进入进气管侧。

第10页：安全液封操作注意事项

安全液封操作注意事项：

• a. 安全液封在使用时应特别注意保持液位的高度，如果是用水作为液封介质还应该防止冻结。
• b. 在封闭式液封工作时，可能由于使用的介质中含有的黏性油质使阀门的阀座污染并影响其关闭性能，故应经常检查阀门的气密性。

第11页：水封井

2.水封井

水封井是安全液封的一种，一般设置在含有可燃气（蒸汽）或者油污的排污管道的末端，这样可以防止燃烧爆炸沿排污管道蔓延到管道系统中。为保证水封井的阻火效果，水封高度不宜小于250mm；如果管道很长，可每隔250m设一个水封井。水封井应加盖，但为防止加盖导致气体积聚而产生事故，可采用特定的结构形式。

第12页：水封井结构图

本页为水封井结构图：图中 1 为污水进口、2 为井盖、3 为污水出口。

第13页：带溢水槽的水封井

本页为带增修溢水槽的水封井结构图：图中 1 为污水进口管、2 为增修的溢水槽、3 为阴井盖、4 为污水出口管。

第14页：罐区排水系统水封

本页为罐区排水系统水封设置结构图，展示罐区排水系统中水封井的设置位置与连接方式。源文件未提取到图中标注文字，建议对照原图补充。

第15页：阻火器的阻火原理

3.阻火器：阻火器的阻火层主要由拥有许多能够通过气体的、均匀或不均匀的细小通道或孔隙的固体不燃材料构成，影响阻火器阻火性能的主要因素是阻火层的材料、厚度及其中的管径或者孔隙的大小。

阻火原理

当燃烧开始后，在没有外界能量作用的情况下，火焰在管道中的传播速度随着管径减小而降低，当管径小到某个临界值时火焰就不能传播（也就是熄灭）。

第16页：阻火器的类型

阻火器类型：

• 填充型阻火器
• 金属网型阻火器
• 波纹金属片阻火器
• 平行板阻火器

第17页：金属阻火器

（1）金属阻火器：阻火器的阻火层由单一或多层不锈钢或钢丝网重叠起来组成，随着金属网层数的增加，阻火的功能也随之增加。

第18页：金属网规格

金属网的目数直接关系到金属网的层数和阻火性能：一般而言目数越多所用的金属网层数会越少，但目数的增加会增加气体的流动阻力且容易堵塞。常采用16～22目的金属网作为阻火层，层数一般采用11～12层，金属网的规格见下表。

第19页：金属网规格表

几种金属网的规格（单位：mm）：

第20页：砾石阻火器

（2）砾石阻火器（填充型阻火器）

第21页：砾石阻火器的结构

它的阻火层是用砂粒、卵石、玻璃球或者铁屑、铜屑等作为填充料形成的，在填充料的上面和下面用孔眼为2mm的金属网作为支撑网架，这样壳体内的空间被分割成许多细小的孔隙，达到阻火的目的。砾石阻火器的阻火效果比金属网好，特别是对阻止二硫化碳火焰效果更佳。

第22页：充填型阻火器厚度表

充填型阻火器阻火层厚度：

第23页：阻火器壳体长度表

管道直径与填充型阻火器壳体长度（单位：mm）：

说明：原文数值连续粘连，本表按公称直径—内径—壳体长度的对应关系还原，建议对照原图核对。

第24页：波纹金属片阻火器

（3）波纹金属片阻火器：一种是由交叠放置的扁平的或波纹的金属带材组成的有正三角形孔隙的方形阻火器；另一种是将一条波纹金属带与一条扁平金属带缠绕在一个芯子组成的圆形阻火器。金属带的材料一般是铝，也可选用铜、不锈钢等其他金属。

第25页：平行板型阻火器

（4）平行板型阻火器：这种阻火器的阻火层是由不锈钢薄板垂直平行排列而成，板间隙在0.3～0.7mm之间，这样就形成了许多细小孔道，阻火效果也很好。

第26页：阻火器的选用与安装

阻火器选用——阻火器一般安装在下列设备、管道系统中：

• 输送可燃气（蒸汽）的管线；
• 石油及其产品储罐的呼吸阀；
• 容器引起燃烧爆炸的通风口、排气管；
• 油气回收系统；
• 燃气加热炉的送气系统。

第27页：各类阻火器比较表

各类阻火器的比较：

第28页：单向阀

4.单向阀

单向阀又称止逆阀、止回阀，作用是仅允许流体向一个方向流动，若有逆流时即自动关闭，可以防止高压窜入低压引起设备、容器、管道的破裂。单向阀在生产工艺中有很多用途，阻火也是用途之一。

单向阀通常设置在可燃气（蒸汽）管道或与设备相连接的辅助管线上、压缩机或油泵的出口管线上、高压系统与低压系统相连接的低压方向上等等。

第29页：对夹式止回阀图

本页源文件仅提取到页码标识，页面主体为对夹式止回阀图片，位于「单向阀」与「阻火闸门」两节之间，建议对照原课件图片补充本页要点。

第30页：阻火闸门

5.阻火闸门

阻火闸门是为了阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火装置。在正常情况下阻火闸门受环状或条状的易熔金属的控制处于开启状态；一旦着火，温度升高，易熔金属即会熔化，此时闸门失去控制，受重力作用自动关闭，将火阻断在闸门一侧。

第31页：火星熄灭器

6.火星熄灭器

通常在可能产生火星的设备的排放系统，如加热炉、汽车、拖拉机的尾气排放管上，要安装火星熄灭器（又称防火帽），用以阻止飞出的火星引燃物料。

第32页：火星熄灭器的形式

火星熄灭器的种类很多、结构各不相同，大致可分为以下几种形式：

• 降压减速：使带有火星的烟气由小容积进入大容积，造成压力降低、气流减慢；
• 改变方向：设置障碍改变气流方向使火星沉降，如旋风分离器；
• 网孔过滤：设置网格、叶轮等，将较大的火星挡住或将火星分散开以加速熄灭；
• 冷却：用喷水或蒸汽熄灭火星，如锅炉烟囱（使用鼓风机送风的烟囱）常用。

第33页：防爆泄压装置

§4.4.2 防爆泄压装置：生产系统内一旦发生爆炸或压力骤增时，可以将超高压及时释放出去的装置。包括安全阀、防爆片、防爆门等。

第34页：安全阀的作用

1、安全阀

安全阀是为了防止非正常压力升高超过限度而引起爆裂的一种安全装置。当设备内压力超高时安全阀自动开启，待压力降至安全范围时再自动关闭，防止设备因压力过高而发生爆炸。一般安全阀定压为操作压力的1.05～1.10倍。

第35页：安全阀的结构形式

安全阀是一种常闭的阀门，平时利用机械荷载的作用（弹簧、重块等）来维持阀门的关闭状态，而当内部压力达到安全阀的排放压力时阀门打开、内部介质喷出，达到泄压的目的。

安全阀按其结构和作用原理分为重力式、杠杆式、弹簧式等：工作温度高而压力不太高时选用杠杆式较合适；高压设备宜选用弹簧式。

第36页：安全阀设置要点

设置安全阀时应注意的问题：

• 新装安全阀应有产品合格证；安装前应由安装单位复校后加铅封，并出具安全阀校验报告；
• 当安全阀的入口处装有隔断阀时，隔断阀必须保持常开状态并加铅封；
• 如果容器内存在两相物料，安全阀应安装在气相部分，防止排出液相物料发生意外。

第37页：安全阀排放管要求

• 在存有可燃物料、有毒有害物料或高温物料等的系统，安全阀排放管应连接安全处理设施，不得随意排放；
• 一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1m以上且不应朝向15m以内的明火地点、散发火花地点及高温设备；
• 室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2m以上。

第38页：爆破片

2、爆破片（又称防爆膜、防爆片）

利用法兰安装在受压设备、容器及系统的放空管上。当设备、容器及系统因某种原因压力超标时爆破片即被破坏，使过高的压力泄放出去，以防止设备、容器及系统受到破坏。

爆破片与安全阀的作用基本相同，但安全阀可根据压力自行开关，压力过高开启泄放后待压力正常即自行关闭；而爆破片的使用则是一次性的，如果被破坏需要重新安装。

第39页：爆破片的适用场合

爆破片一般用于下列情况：

• 放空口要求全量排放的情况；
• 生产中不允许介质有任何泄漏的情况（各种安全阀一般总有微量泄漏）；
• 内部介质容易因沉淀、结晶、聚合等形成粘着物而妨碍安全阀正常动作的情况；
• 系统内存在发生燃爆或者异常反应而使压力骤然增加的可能性的场合（这种情况下弹簧式安全阀由于惯性而不起作用）；
• 迅速泄压排放的场合。

第40页：爆破片的选用

爆破片的选用问题：

• 正常生产时操作压力较低或没有压力的系统，可选用石棉、塑料、橡皮或玻璃等材质的爆破片；
• 操作压力较高的系统可选用铝、铜等材质的爆破片；
• 微负压操作时可选用2～3mm厚的橡胶板爆破片。

第41页：爆破片压力的选定

爆破片压力的选定

爆破片的压力一般为设备、容器及系统最高压力的1.15～1.3倍，且爆破片压力应低于系统的设计压力。

• 应特别注意的是：由于钢、铁片破裂时可能产生火花，系统内存有燃爆性气体时不宜选用钢、铁片作为爆破片；
• 在存有腐蚀性介质的系统，为防止腐蚀可以在爆破片上涂一层防腐剂。

第42页：爆破片的维护

爆破片的维护：

• 爆破片一定要选用有生产许可证的单位制造的合格产品；
• 爆破片安装要可靠，运行中经常检查法兰连接处有无泄漏；
• 爆破片一般6～12个月更换一次，对系统超压后未破裂的爆破片以及正常运行中有明显变形的爆破片应立即更换。

第43页：防爆帽

3、防爆帽（爆破帽）

防爆帽也是一种断裂型的安全泄压装置，它的样式较多，其中主要元件是一个一端封闭、中间有一个薄弱断面的厚壁短管。当容器内超压时从薄弱断面处断裂，过高的压力从此处泄放。防爆帽结构简单、制造容易且爆破压力易于控制，用于超高压容器。

第44页：防爆门

防爆门

防爆门一般设置在燃油、燃气和燃烧煤粉的燃烧室外壁上，以防燃烧室发生爆燃或爆炸时设备遭到破坏。防爆门应设置在人们不常到的地方，高度最好不低于2m。