分析说明石油储罐阻火器性能测试
阻火器是石油储罐上的安全设备之一,它允许易燃易爆气体通过但阻止火焰通过以避免油罐的燃烧或爆炸。当前
国内石油储罐所用的阻火器大多属于金属网型阻火器。根据现场长期的观察由于管理和材质的问题,使阻火器内
的阻火层全部腐蚀从而失去阻火的作用。因此对现行阻火器进行技术测定是非常重要了。
石油储罐阻火器性能测试:根据国际上对石油储罐阻火器性能的测试要求结合国内的实际情况和发展需要,制定
了国内对测试石油储罐阻火器性能的国家标准。标准规定石油储罐阻火器必须具备阻爆和耐烧两种性能,阻爆性
能要求试验13次而且每次都能阻爆。对于耐烧性能要求能耐烧一小时无回火。试验介质为石脑油。根据这些技术
要求设置一套阻火器检测装置。
石油储罐阻火器阻爆功能是阻止由于雷击或燃烧而引起的火花或火焰通过:
阻爆性能检测装置图:
阻爆性能检测装置操作说明:将被测试的阻火器安装在试验管段和观察管段之间。试验管段和观察管段长度均为
1.5m直径与被测试的阻火器相同。在试验管段上安装测试火焰的测速 探头和爆炸压力探头。合格后向观察管段
输人预混气体(石脑油蒸气与空气的混合气),其中石脑油蒸气的体积为(1.8—2.0%),由试验管段内取样分析、
测定预混气体浓度是否达到 规定要求。气体浓度达到规定要求后,由电点火,在试验管段发生爆炸。并在管段顶端
的塑料 薄膜被冲开后,观察有无火焰出现。如无火焰出现则被认为检测的阻火器是阻爆的。也可由检测仪器发生
的信号观测出是否阻爆。这样连续进行13次,每次都能阻爆,则认为该阻火器 阻爆性能合格。如有一次不阻爆,则
认为它的阻爆性能不合格。
阻火器的耐烧性能是指阻止燃烧气体火焰通过阻火层回烧的性能:其检测装置见图2。
耐烧性能检测装置操作说明:将一定压力的空气压入石脑油储罐内,由管线将石脑油输人油喷头,同时输入规定流
量的空气在预 管段内雾化形成规定流量的易燃混合气体(混合气体中石脑 油蒸气的体积浓度应为2.8—3.2%),
通过阻火器内的阻火层,在阻火层上点燃,形成飘浮的连 续火焰。这样连续燃烧一小时无回火,则认为被测试的阻
火器耐烧性能合格。如在连续燃烧一小时内产生回火,则认为其耐烧性能不合格。在测试过程中,每5min由预混管
段取样分析 混合气体浓度每10min测定一次火焰温度、阻火层温度及阻火器壳体温度。石脑油与空气混合形成易
燃混合气体的供气流量,根据阻火器的直径而异,详见表1。
表1 供气流量 |
|||||
阻火器直径(mm) |
50 |
100 |
150 |
200 |
300 |
流量(m³/d) |
23.76 |
81.6 |
159.84 |
486.72 |
700.08 |
金属网型阻火器的测试结果:国内使用的金属网型阻火器大部分是由12层或4层16目(或22目)铜网重叠所组成。
阻爆性能的测试结果。12层16目铜网公称直径150mm的金属网型阻火器阻爆性能合格,见表2。8层16目铜网,公
称直径150mm的金属网型阻火器阻爆性能不合格。据试验表明8层16目铜网为阻火器阻爆临界层,见表3所示。
表2 |
|||||||||||||
测试次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
火焰传播速度(m/s) |
39 |
43 |
37.5 |
43 |
46 |
43 |
45 |
44 |
48 |
39 |
37 |
38 |
43 |
油气浓度(体积、%) |
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 |
阻爆测试结果:
表3 |
|||||||||||||
测试次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
火焰传播速度(m/s) |
46 |
46 |
46 |
33 |
43 |
33 |
40 |
33 |
30 |
37.5 |
33 |
50 |
40 |
油气浓度(体积、%) |
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 |
耐烧性能洲试结果:12层16目铜网公称直径150mm的金属网型阻火器耐烧15min回火,则耐烧性能不合格,测试结
果见表4。12层16目不锈钢网公称直径150mm的金属网型阻火器耐烧试验25min回火则耐烧性能不合格:
表4 |
||||
油气浓度(体积、%) |
火焰温度(℃) |
阻火层温度 |
壳体温度 |
回火时间(min) |
3 |
625 |
412 |
89 |
15 |
因此当前国内石油储罐使用的(12层 16目铜 网)金属网型阻火器阻爆性能侧试合格,耐烧 性能测试不合格,其性能
没有达到石油储罐阻火器的国家标准规定。4层16目金属网型阻火器阻爆、耐烧性能都不合格。现行金属网型阻火
器,体积大,结构不够合理,易发生短路,达不到使用目的。铜网的耐腐蚀性差,不宜使用于石油储罐上,应更新换代。
为了金属网型阻火器的更新换代,根 据石油储罐阻火器国家标准规定的性能要求,设计了波 纹型阻火器。侧试结果表
明,波纹型阻火器的阻爆、耐烧性能均合格,达到了使用目的所以波 纹型阻火器将逐渐代替现行石油储罐上所用的金
属网型阻火器。
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