Zatrzymywacze płomienia: zatrzymywanie rozprzestrzeniania płomienia w instalacjach rurowych to badanie pasywnego urządzenia bezpieczeństwa, które pozwala palnemu gazowi lub parze przepływać przez rurę, jednocześnie powstrzymując front płomienia przed przejściem przez nią, gasząc płomień w wąskich przejściach o wymiarach poniżej maksymalnej eksperymentalnej bezpiecznej szczeliny (MESG) dla danej grupy gazów.
Urządzenie nie ma ruchomych części i nie zużywa energii. Działa wyłącznie przez transfer ciepła i geometrię, pochłaniając tyle energii z nadciągającego płomienia, że reakcja nie może się utrzymać po stronie chronionej.
Płomień rozprzestrzenia się, ponieważ strefa spalania nagrzewa nieprzepalony gaz przed sobą do temperatury zapłonu. Wciśnij ten gaz przez wiązkę bardzo małych kanałów i dzieją się dwie rzeczy: duża powierzchnia metalowa odprowadza ciepło z płomienia szybciej niż reakcja może je wytworzyć, a wąska szczelina uniemożliwia przejście reakcji łańcuchowych rodnikowych. Poniżej krytycznej szerokości kanału płomień zostaje wygaszony.
Ta krytyczna szerokość koreluje z MESG, największą szczeliną między dwiema kołnierzami, która nadal uniemożliwi przeniesienie wewnętrznej eksplozji do atmosfery otaczającej w standardowym aparacie badawczym. Elementy są projektowane z otworami znacznie poniżej MESG gazu, którym mają sprostać, dlatego przed wyborem należy znać właściwą grupę gazu.
Gazy są klasyfikowane według tego, jak łatwo płomień przechodzi przez szczelinę. Mniejsza wartość MESG oznacza, że gaz przenosi płomień przez węższą szczelinę, więc wodór i acetylen są najtrudniejsze do zatrzymania i wymagają najciaśniejszych elementów. Poniższa tabela podaje przykładowe wartości MESG oraz odpowiadające klasyfikacje sprzętowe. Liczby nieznacznie różnią się w zależności od źródła; przy specyfikacji używaj grupy, a nie pojedynczej cyfry po przecinku.
| Gaz | MESG (mm) | Grupa IEC | Grupa NEC |
|---|---|---|---|
| Metan | 1.14 | IIA | D |
| Propan | 0.92 | IIA | D |
| Etylen | 0.65 | IIB | C |
| Wodór | 0.29 | IIC | B |
| Acetylen | 0.37 | IIC | A |
Zatrzymywacz certyfikowany dla propanu (IIA) nie zatrzyma wiarygodnie płomienia wodoru (IIC). Dopasowanie elementu do grupy gazu procesowego jest najważniejszą decyzją przy doborze i wiąże się bezpośrednio z klasyfikacją stref zagrożenia według ATEX, IECEx i stref.
Dwa reżimy spalania stawiają bardzo różne wymagania wobec urządzenia. Deflagracja to poddźwiękowy front płomienia, gdzie ciśnienie i prędkość rozprzestrzeniania się płomienia są luźno powiązane, a maksymalne ciśnienia są umiarkowane. Detonacja jest naddźwiękowa, z płomieniem zespolonym z czołową falą uderzeniową i przejściowymi ciśnieniami wielokrotnie wyższymi, zwłaszcza w stanie niestabilnym lub nadmiernie napędzanym, który występuje blisko punktu przejścia z deflagracji do detonacji.
Końcowe zatrzymywacze znajdują się przy otwartym wylocie do atmosfery, np. odpowietrzniki zbiorników magazynowych, i stają przed płomieniem tylko od zewnątrz. Zatrzymywacze w linii są kołnierzowane w rurociągach i muszą zatrzymać płomień napływający z obu kierunków.
Wiele jednostek w linii ma ocenę odporności na palenie ciągłe lub krótkotrwałe, co oznacza, że ustabilizowany płomień może przebywać na elemencie przez określony czas bez przejścia, co ma znaczenie tam, gdzie prawdopodobne jest ponowne zapłonienie.
Urządzenia te współpracują ze sprzętem do zabezpieczenia ciśnienia, takim jak dysk pękający oraz odpowietrzniki ciśnienia i próżni, zamiast je zastępować.
Dominujący tryb uszkodzenia to nie zdarzenie wybuchowe, lecz zapchanie. Te same wąskie przejścia, które gaszą płomień, zatrzymują polimery, pył, lód, produkty korozji i resztki owadów. Zanieczyszczenie robi dwa niebezpieczne rzeczy jednocześnie.
Ogranicza przepływ, co może spowodować podciśnienie w zbiorniku lub nadciśnienie, ponieważ odpowietrznik nie może już „oddychać”, oraz może degradawać element tak, że ochrona jest zagrożona. Zablokowany zatrzymywacz jest zatem podwójnym zagrożeniem. Dobór wielkości musi uwzględniać zapotrzebowanie przepływowe wyznaczone przez przypadek upustu; zobacz uzasadnienie w doborze zaworów bezpieczeństwa . Praktyczna konserwacja obejmuje:
Monitorowanie tych odstępów czasu dla wielu odpowietrzników to dokładnie ten rodzaj cyklicznego, krytycznego dla bezpieczeństwa zadania, które dobrze obsługuje CMMS. Umów się na demonstrację Fabrico, aby zobaczyć, jak harmonogramy inspekcji i historia aktywów pozostają audytowalne.
Nie. Otwór elementu jest dobrany względem MESG grupy gazu. Jednostka oceniona dla propanu (IIA) nie zatrzyma płomienia wodoru (IIC), więc grupę gazu procesowego należy potwierdzić przed wyborem.
Zatrzymywacz deflagracji zatrzymuje poddźwiękowy, niżej ciśnieniowy płomień i musi znajdować się blisko źródła zapłonu. Zatrzymywacz detonacji jest zbudowany tak, by przetrwać naddźwiękową falę uderzeniową w pełni przyspieszonego płomienia i nadaje się do długich przebiegów rurociągów.
Zapchanie blokuje normalne „oddychanie”, co może spowodować nadciśnienie lub zapadnięcie zbiornika, a także może maskować lub degradować element tak, że ochrona płomienia przestaje być zapewniona. Jest to zarówno zagrożenie procesowe, jak i bezpieczeństwa.
Nie ma uniwersalnej wartości. Odstęp wyznacza tempo zanieczyszczania w danej eksploatacji, na podstawie trendów różnicy ciśnień i historii inspekcji; strumienie bardziej zabrudzone lub polimeryzujące wymagają znacznie częstszego czyszczenia.
Zaloguj
Blog
