В каких случаях устанавливаются огнепреградители. Оборудование для резервуаров
Для предотвращения распространения пламени из аварийного оборудования в смежные с ним, а также проскока пламени через сбросные и дыхательные клапаны в емкости с горючими веществами необходимо предусматривать устройства огнепреграждения (далее - огнепреградители). Конструкция огнепреградителя обеспечивает свободный проход газа через пористую среду, в то же время не допускает проскок пламени в защищаемый объем из аварийного пространства.
Основным расчетным параметром конструкции огнепреградителя является критический диаметр канала огнепреграждаюшего элемента. Пламегасящую способность следует рассчитывать по каналу максимальных поперечных размеров, поскольку пламя, в первую очередь, пройдет именно по этому каналу.
Диаметр канала в насадке из одинаковых шариков может приниматься в зависимости от диаметра шариков.
Для огнепреградителей с гранулированными насадками рекомендуется, чтобы поперечный размер корпуса огнепреградителя превышал размер одной гранулы не менее чем в 20 раз, а высота слоя насадки превышала диаметр ее канала не менее чем в 100 раз.
Численные значения критических диаметров пламягасяших каналов для некоторых наиболее распространенных в промышленности стехиометрических смесей с воздухом при атмосферном давлении и комнатной температуре приведены в таблице 1:
Таблица 1
Исходя из вещества, которое используется на данном производстве, необходима установка огнегасящих каналов огнепреградителей на технологических установках соответствующих следующим размерам: Критический диаметр канала огнепреграждаюшего элемента для сбросных огнепреградителей на резервуарах, диаметр должен быть не менее d =2,66 ; по подходящим параметрам выбираем ОП (ААН), представлен на рис.1.
Описание огнепреградителя ОП (АНН):
Огнепреградители ОП (АНН) предназначены для временного предотвращения проникновения пламени внутрь резервуара при воспламенении выходящих из него взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом. По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды огнепреградители изготовляются в исполнениях У (умеренный климат) и УХЛ (холодный климат с нижним пределом температуры эксплуатации до -60 °С), категория размещения 1 по ГОСТу 15150-69.
Огнепреграждающий элемент состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет элемент от выпадания. Гасящее действие огнепреградителя, установленного на крыше резервуара типа РВС, основано на принципах интенсивного теплообмена, который происходит между стенками узких каналов огнепреграждающего элемента и проходящим через него газовоздушным потоком. При этом достигается снижение температуры газовоздушного потока до безопасных пределов.
Рисунок 1- Огнепреградитель марки ОП(АНН).
Устройство и принцип работы
Основой конструкции является: огнепреграждающий элемент - 2, размещенный между двух половинок корпуса - 1, стягиваемых между собой четырьмя шпильками - 3; (рис. 2).
Рисунок 2 - Огнепреградитель марки ОП(АНН).
Описание
Огнепреградители, пламяпреградители и огневые предохранители применяются в качестве противопожарного оборудования на вертикальных резервуарах для хранения взрывоопасных нефтепродуктов.
Данное оборудование является первой ступенью противопожарной безопасности, которое способствует защите резервуаров и хранимого продукта от взрыва и пожара. Основное назначение огнепреградителей различного типа - это предотвращение попадания искры или пламени в газовое пространство емкости и возникновения пожароопасных ситуаций.
Принцип действия огнепреградителей и пламяпреградителей
Их работа основана на поглощении тепла от искры или пламени: входящие в конструкцию кассеты из различных материалов уменьшают тепловую энергию ниже температуры воспламенения или возгорания хранимой жидкости. При этом не происходит задержка рабочего продукта через кассету.
Огнепреграждающие элементы (кассеты, ленты) могут быть выполнены из фольги, меди или алюминиевых сплавов.
Типы огнепреградителей и пламяпреградителей
- огнепреградитель ОП-АА
- огнепреградитель ОП-ААН
- пламяпреградитель ПП
- предохранитель огневой жидкостный ПОЖ
- предохранитель огневой коммуникационный ПОК
Огнепреградители ОП
Огрепреградители ОП-АА и ОП-ААН защищают газовое пространство резервуаров от проникновения внутрь искры или пламени. Огнепреграждающий элемент, расположенный в корпусе, состоит из гофрированных и плоских лент, которые задерживают тепло от огня и гасят его. Для их изготовления используется алюминий. Огнепреградитель ОП-ААН является разборным, что позволяет проводить осмотр кассеты и ее замену в случае необходимости.
Огнепреградитель ОП-АА | Параметры | ОП-50АА | ОП-80АА | ОП-100АА |
---|---|---|---|---|
Условный проход DN | 50 | 80 | 100 | |
воздушного потока 118 Па, м 3 /ч |
25 | 60 | 100 | |
Высота, Н, мм | 80 | 80 | 94 | |
Диаметр, D, мм | 140 | 194 | 207 | |
14 | 18 | 18 | ||
Кол-во крепежных отверстий | 4 | 4 | 4 | |
10 | ||||
Масса, кг, не более | 1,3 | 2,62 | 3,6 |
Огнепреградитель ОП-ААН | Параметры |
ОП 50ААН |
ОП 80ААН |
ОП 100ААН |
ОП 150ААН |
ОП 200ААН |
ОП 250ААН |
ОП 300ААН |
ОП 350ААН |
ОП 500ААН |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Условный проход DN |
50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 500 | |
Пропускная способность при сопротив лении воздушного потока 118 Па, м 3 /ч |
100 | 150 | 200 | 215 | 380 | 600 | 750 | 900 | 2200 | ||
Высота, H, мм | 172 | 200 | 197 | 231 | 255 | 243 | 275 | 419 | 317 | ||
Диаметр, Dн, мм |
160 | 214 | 230 | 303 | 375 | 450 | 530 | 610 | 858 | ||
Присоедини- тельные размеры, мм |
D D1 d n, шт |
141 110 14 4 |
184 150 17 4 |
205 170 17 4 |
262 225 18 4 |
315 280 18 4 |
370 335 18 6 |
435 395 22 6 |
485 445 22 6 |
644 600 22 16 |
|
Время сохранения работо- способности, мин., не менее |
10 | ||||||||||
Масса, кг, не более |
3 | 5 | 6,1 | 10 | 16 | 27 | 30 | 45 | 74 |
Пламяпреградитель ПП
Пламяпреградители ПП являются временными огнепреградителями, которые предотвращают проникновение пламени в газовое пространство резервуаров. Крепится при помощи фланцев на монтажные патрубки; между фланцем и корпусом устанавливается прокладка, которая обеспечивает герметичность.
Огнепреграждающий элемент выполняется из плоских или гофрированных лент и может быть изготовлен из алюминия или нержавеющей стали. Установленный срок службы пламяпреградителей ПП из алюминиевых сплавов - 5 лет, из нержавеющей стали - 10 лет.
Огневые жидкостные предохранители ПОЖ
Жидкостные огневые предохранители ПОЖ используются для предотвращения возможного возгорания резервуара для хранения дизельного топлива или бензина, которое может возникнуть при выходе газа или пара в атмосферу. Они могут изготавливаться в чугунном или алюминиевом корпусе. Преграждающий элемент выполняется из алюминиевых лент, которые аккумулируют тепло пламени и гасят его.
Монтаж осуществляется на приемный трубопровод.
Жидкостный огневой предохранитель ПОЖ | Параметры | ПОЖ-80 |
---|---|---|
Условный проход, Д у | 80 | |
Давление, МПа | 0,25 | |
Пропускная способность при сопротивлении воздушного потока 118 Па, м³/ч |
80 - 100 | |
Высота (H), мм | 94 | |
Диаметр (D), мм | 207 | |
Диаметр крепежных отверстий | 18 | |
Кол-во крепежных отверстий | 4 | |
Диаметр расположения крепежных отверстий | 170 | |
Масса, кг | 3,6 | |
Время сохранения работоспособности, мин., не менее | 10 | |
Установленный срок службы, лет | 8 |
Коммуникационный огневой предохранитель ПОК
Огневые предохранители ПОК устанавливаются на нефтепроводы для предотвращения движения пламени по нему. Максимальное давление в трубопроводе - до 1,6 МПа.
Их конструкция более усиленная, так как движение рабочей среды происходит с высокой скоростью и при высоком давлении. Имея минимальное гидравлическое сопротивление, жидкость проходит свободно.
Огнепреграждающий элемент имеет высокую теплостойкость и огнестойкость. При прохождении пламени через пламягасящий элемент температура понижается ниже температуры вспышки рабочего продукта. За счет этого происходит угасание.
Огневые предохранители ПОК изготавливаются в климатических исполнениях У и УХЛ категории размещения 1.
Коммуникационный огневой предохранитель ПОК | Параметры | ПОК-50 | ПОК-80 | ПОК-100 | ПОК-150 | ПОК-200 | ПОК-250 | ПОК-300 |
ПОК- 350 |
ПОК- 500 |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Условный проход DN |
50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 500 | |
Пропускная способность при сопроти влении воздушного потока 118 Па, м 3 /ч |
25 | 75 | 100 | 215 | 380 | 600 | 300 | 900 | 2950 | ||
Габаритные размеры, мм | DH | 215 | 245 | 280 | 335 | 460 | 520 | 600 | 710 | 840 | |
H | 300 | 303 | 380 | 430 | 490 | 495 | 575 | 737 | 820 | ||
Присоедини- тельные размеры, мм |
D | 160 | 195 | 215 | 280 | 335 | 405 | 460 | 520 | 710 | |
D1 | 125 | 160 | 180 | 240 | 295 | 355 | 410 | 470 | 650 | ||
d | 18 | 18 | 18 | 22 | 22 | 26 | 30 | 26 | 33 | ||
n | 4 | 8 | 8 | 8 | 12 | 12 | 12 | 16 | 20 | ||
Масса, кг, не более |
20 | 28 | 39 | 55 | 113 | 145 | 245 | 290 | 545 |
Установка огнепреградителей
Они монтируются на крышу вертикальных резервуаров под дыхательным или предохранительным клапаном и крепятся к ответным фланцам при помощи болтов через прокладку. Для защиты трубопроводов под давлением до 1,6 МПа они устанавливаются на участке возможного выхода газовоздушной смеси.
Для предотвращения распространения огня по производственным коммуникациям применяют различного типа огнепреградители:
- сухие огнепреградители;
- гидравлические затворы (огнепреградители);
- затворы из измельченных твердых материалов;
- автоматические задвижки, вентили, заслонки;
- водяные и паровые завесы;
- перемычки;
- обвалования, засыпи и т.п.
Рассмотрим подробно некоторые из выделенных видов огнепреградителей.
Сухие огнепреградители.
1. Классификация огнепреградителей:
а) по устройству – ленточные, пластичные, сетчатые, с насадкой из гранулированного материала, с насадкой из пористого материала;
б) по условиям локализации пламени – взрывостойкие, огнестойкие, стойкие к разгрузке давления, температуры, детонационностойкие.
Сухие огнепреградители – это такие защитные устройства, которые свободно пропускают поток жидкости или газов через твердую огнезащитную насадку, но задерживают и гасят пламя.
Принцип действия всех огнепреградителей, несмотря на многообразие конструктивных решений, одинаков. Их защитное действие основано на явлении гашения пламени в узких каналах. Сухими огнепреградителями чаще всего защищают газовые и паровоздушные линии, в которых по условиям технологии или при нарушении нормального режима работы могут образовываться горючие концентрации, а также линии с наличием веществ, способных разлагаться под воздействием давления, температуры или других факторов.
Огнепреградители могут быть в виде сеток или насадок из гранулированных тел или волокон.
Диаметр канала насадки или отверстия сетки огнепреградителя, при котором тепловыделение от горящей смеси будет равно теплопотере, называют критическим диаметром dкр.
Сухими огнепреградителями защищают газовые и паровоздушные технологии:
дыхательные линии резервуаров;
дренажные (стравливающие) линии на аппаратах с газами и ЛВЖ;
паровоздушные линии рекуперационных установок;
линии, идущие от аппаратов на факел;
линии газовой обвязки резервуаров с ЛВЖ;
линии с наличием веществ, способных разлагаться под воздействием давления, температуры и других факторов и т.п.
Устойчивость огнегасящей насадки против взрыва обеспечивается защитой взрывными мембранами предохранительными устройствами.
По своей конструкции огневые заградители бывают:
гравийные, сетчатые, кассетные, из стеклянных или фарфоровых шариков, из металлокерамических пластин или трубок, из фольги, спирально свернутых лент различной формы по сечению, из металловолокна и т.п.
Жидкостные огнепреградители. Огнепреградители жидкостные (гидравлические затворы) применяют для защиты газовых и жидкостных трубопроводных линий, лотков, канализаций, в которых по условиям эксплуатации может создаваться опасность распространения пламени в кинетическом (со взрывом) и диффузионном (распространение по поверхности жидкости) режимах горения.
Гашение пламени в гидрозатворах происходит в момент прохождения (барботажа) горящей газовой или паровоздушной смеси через запирающий слой жидкости в результате дробления ее на тонкие струйки и отдельные пузырьки, в которых оказывается в расчлененном виде фронт пламени. При этом теплоотражающая поверхность пламени увеличивается, и создаются условия для интенсивного отвода тепла при тепловыделении горения.
Гидрозатворы применяются для защиты:
- напорных трубопроводов;
- сливоналивных эстакад;
- производственной канализации на предприятиях с ЛВЖ И ГЖ;
- лотков насосных станций;
- газовых линий (с применением обратного клапана и предохранительной мембраны) и т.п.
Следует отметить, что разгерметизация технологических систем часто происходит через гидрозатворы. Затворная жидкость выбрасывается при чрезмерном повышении давления или вакууме в аппарате.
Надежность гашения пламени в гидрозатворе обеспечивается наличием высоты слоя жидкости, через которую проходит горящая смесь.
Затворы из твердых измельченных материалов. Для предупреждения распространения огня по трубопроводам при транспортировании твердых измельченных материалов, на них монтируются сухие затворы, с помощью которых исключается возможность образования в трубопроводе воздушного пространства.
В качестве сухого затвора применяют шнековых дозер-питатель, секторный, дозер, бункеры между циклонами и топками, шлюзовые затворы и т.д.
Технические требования к огнепреградителям обусловлены выполняемыми ими функциями. Все элементы огнепреградителя должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать давление, возникающее при детонации; иметь минимальное гидравлическое сопротивление для прохождения газа через огнепреграждающий элемент.
Огнезадерживающая арматура (заслонки, пламяотсекатели). Характерной особенностью в гашении пламени с помощью огнезадерживающих заслонок является тот факт, что еще до подхода пламени они полностью перекрывают живое сечение трубопровода, создавая препятствие на пути движения пламени. При этом одновременно происходит остановка движения транспортного потока.
Важным требованием, определяющим эффективность пламяотсекателей, является их быстродействие: они должны успеть надежно, перекрыть трубопровод до подхода пламени, т.е. для этой цели их оснащают малоинерционным автоматическим приводом, состоящим из датчика (фоторезисторы, термисторы, легкоплавкие замки, синтетические нити) и исполнительного органа (электрический, пневматический, гидравлический).
Быстродействующие пламягасители могут быть различной конструкции:
пробковый отсекатель с пироприводом;
пламяотсекатель с запорным органом в виде сыпучего материала;
автоматические клапаны с чувствительными к взрыву элементами;
отсечные устройства мгновенного действия с исполнительным поршневым механизмом;
отсекающее устройство с шаровыми кранами;
отсекатель-ороситель с шиберной заслонкой;
форсуночные заградительные устройства и т.п.
Своевременное срабатывание заслонок и задвижек оценивают продолжительностью их срабатывания, при этом время срабатывания ее t1 должно быть меньше длительности движения пламени t2 до места расположения задвижки, т.е. t1 < t2.
Время срабатывания чувствительного элемента зависит от его вида и может колебаться от долей секунды (фотореле) до нескольких минут (легкоплавкие сплавы). Время срабатывания привода не превышает одной секунды.
Литература
Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний. ГОСТ Р – 53323. – М. : Стандартинформ, 2009.
Огнепреградители. // Электронный ресурс: [ режим доступа ] : goz.ru
© Размещение материала на других электронных ресурсах только в сопровождении активной ссылки
Контрольные работы в Магнитогорске, контрольную работу купить, курсовые работы по праву, купить курсовую работу по праву, курсовые работы в РАНХиГС, курсовые работы по праву в РАНХиГС, дипломные работы по праву в Магнитогорске, дипломы по праву в МИЭП, дипломы и курсовые работы в ВГУ, контрольные работы в СГА, магистерские диссертации по праву в Челгу.
Устанавливается между вертикальным резервуаром и предохранительным или дыхательным клапаном. Огнепреградитель ОП предназначен для временного предотвращения проникновения огня (пламени или искры) внутрь резервуара с нефтью и нефтепродуктами через дыхательные клапаны (патрубки вентиляционные или клапаны предохранительные) при воспламенении выходящих из резервуара взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом. Таким образом, обеспечивается защита нефти от вспышки или взрыва.
По устойчивости к воздействию климатических факторов внешней среды огнепреградитель ОП (ААН) изготавливаетсяв исполнении У и УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.
Технические условия
ТУ 3689-014-10524112-2002 соответствует:
АОМЗ ТУ 63-РСФСР68-75;
НГМ Групп 3689-016-79167039-2006.
Устройство и принцип работы
Конструктивно огневой предохранитель ОП (ААН ) представляет собой стальной корпус с фланцами, внутри которого в кожухе размещена круглая кассета. Задержка пламени кассетой лежит в основе принципа действия огнепреградителя ОП .
Кассета состоит из пакета чередующихся гофрированных и плоских пластин, образующих каналы малого диаметра. Пламя, попадая в каналы малого сечения, дробится на отдельные мелкие потоки. Поверхность соприкосновения пламени с огнепреградителем ОП увеличивается, возрастает теплоотдача стенкам каналов, и пламя гаснет. Конструкция огнепреградителя ОП сборно-разборная. Это позволяет периодически извлекать кассеты для осмотра и контроля за их состоянием.
Основой конструкции ОП является огнепреграждающий элемент 2, размещенный между двух половинок корпуса 1, стягиваемых между собой четырьмя шпильками 3. Огнепреграждающий элемент состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось. Ось также предохраняет элемент от выпадания.
Гасящее действие огнепреградителя ОП , установленного на крыше резервуара типа РВС, основано на принципах интенсивного теплообмена. Теплообмен происходит между стенками узких каналов огнепреграждающего элемента и проходящим через него газовоздушным потоком. При этом достигается снижение температуры газовоздушного потока до безопасных пределов.
1 - корпус, состоящий из двух половинок; 2 - огнепреграждающий элемент; 3 - четыре соединительных шпильки.
Технические характеристики
Наименование параметра | ОП–50ААН* | ОП–80ААН* | ОП–100ААН | ОП–150ААН | ОП–200ААН | ОП–250ААН | ОП–300ААН | ОП–350ААН | ОП–500ААН |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Условный проход Д у | 50 | 80 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 500 |
Пропускная способность при сопротивлении воздушного потока 118 Па, м³/час, не более | 100 | 150 | 200 | 215 | 380 | 600 | 700 | 900 | 2950 |
Габаритные размеры, мм, не более | |||||||||
D н | 160 | 214 | 230 | 303 | 375 | 450 | 527 | 635 | 858 |
H | 172 | 200 | 200 | 250 | 275 | 263 | 295 | 440 | 337 |
Присоединительные размеры, мм | |||||||||
D | 141 | 184 | 205 | 260 | 315 | 370 | 440 | 485 | 640 |
D 1 | 110 | 150 | 170 | 225 | 280 | 335 | 395 | 445 | 600 |
d | 14 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 22 | 22 | 22 |
n | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 6 | 6 | 6 | 16 |
Масса, кг, не более | 3 | 5 | 6,1 | 10 | 16 | 20 | 30 | 45 | 70 |