防火防爆安全装置

防火防爆安全装置

安全装置是保护设备或生产装置安全运行，防止异常情况下发生爆炸的装置。凡是有燃烧爆炸危险性的生产装置，都应装设有相应的安全装置。

一、防爆泄压装置

泄压装置：是一种超压保护装置。

功能：当容器在正常的工作压力下运行时，它保持严密不漏，而一旦容器内压力超过规定，它就能自动、迅速、足够量地把容器内部的气体排出，使容器内的压力始终保持在最高许可压力范围以内。同时，它还有自动报警的作用，使操作人员采取措施。

1．泄压装置的种类

按结构形式可分为：阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。

1）阀型安全泄压装置——常用的安全阀

特点：

 仅仅排泄容器内高于规定部分的压力，当容器内压力降至正常操作压力时，它即自动关闭。

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 这样可避免容器因出现超压就得把全部气体排出而造成生产中断和浪费，因此被广泛采用。

缺点：

 密封性较差；

 由于弹簧的惯性作用，阀的开启常有滞后现象；

 用于一些不洁净的气体时，阀口有被堵塞或阀瓣有被粘住的可能。

2）断裂型安全泄压装置————爆破片和防爆帽

爆破片用于中、低压容器；防爆帽多用于高压和超高压容器。

特点：

 密封性能好；

 泄压反应较快；

 气体内所含的污物对它的影响较小等。

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缺点：

 泄压后不能继续使用，而且容器也得停止运行，更换新的；

 一般只被用于超压可能性较少而且不宜装设阀型安全泄压装置的容器上。

3）熔化型安全泄压装置（易熔塞）

特点：

它是通过易熔合金的熔化，使容器的气体从原来填充有易熔合金的孔中排出而泄放压力的。

应用：

主要用于防止容器由于温度升高而发生的超压，一般多用于液化气体钢瓶。

4）组合型安全泄压装置

 阀型和断裂型组合；它具有阀型和断裂型的优点，即能防止阀型安全泄压装置的泄漏，又可以在排放过高的压力以后使容器继续运行。容器超压时，爆破片断裂、安全阀开放排气，待压力降至正常压力时，安全阀关闭，容器继续运行。

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 阀型和熔化型组合。泄压装置。

2．泄压设施介绍

泄压设备包括安全阀、爆破片、防爆帽、防爆门、防爆球阀、放空阀门等。

（1）安全阀 安全阀按其结构和作用原理可分为静重式、杠杆式和弹簧式等。

安全阀的选用，应根据压力容器的工作压力、温度、介质特性来确定。选用时，除了注意正确选型，还要注意它的压力范围和它的排气量。

安全阀的安装应注意以下几点：

①新装安全阀应附有产品合格证，安装前要进行复校、加以铅封并出具安全阀校验报告；

②安全阀应垂直安装，并装设在容器或管道气相界面位置上；

③安全阀的出口应无阻力，避免背压现象，若装设排泄管，其内径应大于安全阀的出口通径，安全阀排出口应注意防冻，对盛装易燃或有毒、剧毒介质的容器，排泄管应直通室外安全地点或有进行

妥善处理的设施，排泄奇不准装设任何阀门；

④承压设备与安全阀之间不得装有任何阀门，对盛易燃、易爆、有毒或粘性介质的容器，为便于

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更换、清洗，可装截对阀，其结构和通径尺寸不应妨碍安全阀的正常运行。正常运行时，截止阀必须全开并加铅封；

⑤安全阀与锅炉压力容器之间的连接短管的截面，不得小于安全阀的流通截面，数个安全阀同时装在一个接管上，接管截面不应小于安全阀通截面积总和的1．25倍。

（2）防爆片（防爆膜、爆破片）

作用：是侧重于排出设备内气体、蒸气或粉尘等发生化学性爆炸时产生的压力，一般使用在以下几种场合：

①存在爆炸或异常反应使压力瞬间急剧上升的场合，这种场合弹簧式安全阀由于惯性而不相适应；

②不允许介质有任何泄漏的场合，而安全阀一般总有微量的泄漏；

③生产过程中产生大量沉淀或粘附物，妨碍安全阀正常动作的场合。

（3）防爆门（窗）防爆门（窗） 实际上是一个防爆翻板。

一般装设在燃烧炉（室）外壁上。防爆门的总面积，一般不少于 250cm2／m3（按燃烧室内部净容积计算）。为防止燃烧气体喷出时将人烧伤或翻开的盖子将人打伤，防爆门应装设在人不常去的地方，高度不低于2m。

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（4）防爆帽又称爆破帽，也是一种断裂型的安全泄压装置。

防爆帽的样式较多，它的主要元件就是一个一端封闭，中间具有一薄弱断面的厚壁短管。当容器内的压力超过规定，使薄弱断面上的拉伸应力达到材料的强度极限时，防爆帽即从此处断裂，气体由管孔中排出。

防爆帽的结构简单，制造较容易，且爆破压力误差较小，比较易于控制。

它适用于超高压容器，因为超高压容器的安全泄压装置不需要大的泄放面积，且爆破压力较高，防爆帽的薄弱断面可有较大的厚度，便于制造。

（5）放空管 当反应物料发生剧烈反应，采取加强冷却、减少投料等措施不能阻止超温、超压、爆聚、分解爆炸事故发生的设备，应设置自动或就地手控紧急放空管。

二、阻火设备

阻火设备：包括安全液封、水封井、单向阀、阻火闸门、火星熄灭器、防火堤、燃烧池、防火墙等；

作用：是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备、管道、容器，或阻止火焰在设备和管道内扩展。

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1、安全液封

 安全液封一般安装在压力低于 0．02MPa（表压）的气体管道与设备之间。常用的安全液封有敞开式和封闭式两种。

 液封阻火的原理：是用非燃烧液体进行阻隔。

2、水封井

 水打井是安全液封的一种，设置在石油化工企业有可燃气体、易燃液体蒸气或油污的污水管网上，以防止燃烧爆炸沿着污水管网蔓延扩展。

 水封井内的水封压力不宜小于2.45kPa。

3、阻火器

 在容易引起燃烧爆炸的高热设备、燃烧室、高温氧化炉和高温氧化器，输送可燃气体、易燃液体蒸气的管线之间，以及易燃液体、可燃气体的容器、管道、设备的排气管上，多用阻火器进行阻火。

 种类：波纹式金属阻火器、砾石阻火器等。

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 灭火原理：当火焰通过狭小孔隙时，由于热损失突然增

大，使燃烧不能继续下去而熄灭。

 影响阻火器性能的因素：是阻火层的厚度及孔隙或通道的大小。

 一些可燃气体和易燃液体蒸气阻火孔的临界直径如下：甲烷：0．4～0.5 m m；氢及乙炔：0.1～0.2 m m；汽油及天然石油气：0.1～0.2 m m。

 砾石阻忙器

是用砂粒、卵石、玻璃球或铁屑、铜屑等作为充填料，使器内空间分隔成许多小孔隙，阻火效果较好，特别是阻止二硫化碳的火焰效果更佳。

砾石山火器的砾石之径为3～4mm，也可用玻璃球或小会的陶土环形填料、金属环。

 波纹金属阻火器

阻火材料：一般采铝、铜、不锈钢。

阻火器内径的大小和外壳长度是根据安装阻火器的管道直径来决定的。

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 阻火器内径：一般取安装阻火器的管道直径的4倍。

4．单向阀

单向阀亦称止逆阀、止回阀，生产中常用的有升降式、摇板式和球式单向阀。

单向阀的作用：仅允许流体向一定的方向流动，遇有回流时即自动关闭，可防止高压窜入低压系统而引起管道、容器、设备炸裂。

5．阻火闸门

阻火闸门：是为防止火焰沿通风管道蔓延而设置的。在正常情况下，阻火闸门受易熔金属元件的控制而处于开启状态，一旦温度升高使易熔金属熔化时，闸门可自动关闭，阻止火势沿着管道向上下层或邻近房间蔓延。

易熔元件：一般采用铅、锡、铅、镐、汞等金属配低温易熔元件，也可用赛授络、尼龙、塑料等失去强度时的温度作为阻火闸门动作的控制温度。

6．火星熄灭器

 火星熄灭器又叫防火帽。一般安装在产生火星的设备和装置上或机动车辆的排气管上，以防飞出的火星引燃易燃易爆物质。

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 基本原理

（1）使带有火星的烟气由小容积进入大容积，造成压力降低，流速减慢，将重量大的火星颗粒沉降下来，而不从排烟道飞出。

（2）设置障碍，改变烟气流动方向，增加火星所走的路程，而使火星熄灭或沉降。

（3）设置网格、叶轮等，将较大的火星挡住或将火星分散开，以加速火星的熄灭。

（4）用喷水或水蒸气使火星熄灭等。

锅炉烟囱或其他使用鼓风机的烟囱．飞出的火星有引起火灾的危险，可在烟囱上安装火星熄灭装置。

7、安全装置管理：

各种安全装置在运行一定期限后，应进行维护检修。例如阻火器和火星熄灭器中的丝网都比较容

易残损和受腐蚀，应注意及时修换；安全阀的动作压力应定期进行校验，使之经常保持良好状态。

三、报警和联锁

石油化工生产所使用的报警和联锁装置种类很多，归纳起来大致有以下几种：

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1、成分自控联锁；

2、温度控制联锁；

3、压力控制联锁；

4、液位自调联锁；

5、着火源切断联锁；

6、自动灭火联锁；

7、自动切断物料、自动放空、自动切断电源、自动停车联锁；

8、消防自动报警以及其他各种声光报警等。

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