化工管道阻火器失效原因及解决办法
程乾
沈阳市市场监管事务服务中心(沈阳市检验检测中心)
引言:阻火器在化工生产进程中,属于必不可少的安全装置。特别是在涉及到可燃以及易爆介质的管道系统里,一旦出现回火现象,阻火器能够有效阻止火焰顺着管道快速传播,进而避免引发更大规模的火灾爆炸等恶性事故。在实际应用当中,由于会受到介质本身特性、所处环境条件、人为操作等多方面因素作用,阻火器有可能会出现失效的情况,致使其无法正常发挥出防火阻爆的功能。所以说,深入分析阻火器失效的具体原因,并有针对性地采取解决办法,对于确保阻火器安全可靠运行,保障化工生产安全意义重大。
1 化工管道阻火器失效原因分析
化工管道阻火器作为保障管道内火焰不蔓延的重要安全装置,在实际运用过程中,却有可能由于诸多缘由而出现功能丧失的情况。总结起来,大致涵盖以下几个方面。其一,管道内部的杂质以及胶质一类物质会慢慢积聚,从而将阻火元件的孔隙堵住,最终导致阻火的实际效果大打折扣;其二,介质里包含的像酸、碱、盐这样具有腐蚀性的物质,会对阻火器的外壳以及内部核心部件造成侵蚀,进而破坏阻火层原本的微观结构;其三,阻火器在选型的时候若出现失误,便无法与实际介质的燃烧特性做到相互适配;其四,要是安装的位置或者方向不正确,就会使得火焰有机会绕过阻火层。这些因素通常会相互影响、相互关联,共同使得阻火器无法发挥其原本应有的功能,为生产安全增添了潜在风险。
2 化工管道阻火器失效解决办法
2.1 优化设计
在设计阻火器时,要全面了解工艺管道的实际情况,包括介质的物理化学性质、管道的走向布置、周围的环境条件等。根据这些因素,选择合适的阻火器类型和材质,如对于含有胶质、易结焦的介质,可采用特殊的防堵型阻火元件,其表面经过特殊处理,能够最大限度地减少杂质在孔隙中的沉积[1]。
在强腐蚀性介质中,可选用高级不锈钢、哈氏合金等耐蚀材料制造阻火器,并在内表面涂覆耐腐蚀涂层,延长使用寿命。对于爆轰风险高的场合,如乙炔、氢气等管道,要优先选用阻爆轰型阻火器,并将阻火元件的阻火速度设计得高于介质的爆轰传播速度。在阻火器的进出口端,应设置高效的过滤装置,如汽液过滤器、除尘器等,尽可能地去除介质中的杂质、胶质、粉尘等,减轻阻火元件的堵塞负荷。
2.2 加强制造质量控制
阻火器的制造厂家应建立完善的质量管理体系,严格按照GB/T 15555《阻火器安全技术条件》等相关标准组织生产,并控制好原材料采购、零部件加工、装配焊接、性能检测等各个环节的质量[2]。比如阻火元件的材料必须符合规定的牌号和标准,其化学成分、力学性能要满足使用要求;阻火元件的尺寸、孔隙率等关键参数要经过严密的计算和校核;装配后的阻火器要进行严格的外观检查和性能试验,包括点火试验、湿度试验、耐久性试验等,确保产品各项指标均符合标准要求。对于定制的特殊规格阻火器,在发货前还应进行一次模拟工况的安全性能测试,将阻火器安装在与实际管道条件相近的管段内,通入与实际介质性质相似的物料进行点火试验,考察阻火器能否可靠熄灭火焰。
2.3 规范安装与维护
安装阻火器前,施工人员要认真阅读产品使用说明书,了解其工作原理、连接方式、安装要求等。安装位置应尽可能靠近设备端,减少与潜在点火源之间的距离,但也要便于维护检修。阻火器与管道法兰的连接必须紧固,密封垫片及紧固件应选用耐高温、耐腐蚀的材料。安装方向上,阻火器的进口端要朝向可能产生回火的一侧,使火焰进入阻火元件被有效熄灭。
使用单向阻火器时,其箭头方向必须与介质流向一致;使用双向阻火器时,进出口方向可随意,但两端都要安装压力表,定期比对阻力大小,确定堵塞位置。安装完毕后应进行严密性试验,在最大工作压力下保压30分钟,用肥皂水检查各连接部位,不得有泄漏。阻火器投用后应纳入设备管理系统,建立台账,规范其日常巡检、定期检测、清洗保养等维护制度。
2.4 应对运行工况变化
化工设施于各类生产阶段以及工况状况下,管道内介质的构成成分、流动速度、温度与压力等相关参数,有可能出现较为显著的起伏变化,从而使得阻火器实际的工作环境与设计设定的范畴产生偏离[3]。鉴于此情形,就需要落实与之相应的监测手段以及应对办法,以保证阻火器始终处于安全且能够有效控制的运行状态。
在装置启动、停止运行等非正常的工况环境中,务必密切留意物料组成情况的波动态势,尤其要关注可燃气体的浓度有没有超过爆炸下限。要是介质超出了阻火器所适用的范畴,就应当及时截断物料或者实施置换操作,在必要的时候需要暂停阻火器的使用,直到介质完全趋于稳定之后方可恢复使用。当工艺技术、原料类别等产生较大程度的调整,进而改变了物料的物理化学特性时,就一定要重新对阻火器的适用性展开评估。
结语
化工管道阻火器作为保障生产安全、预防火灾爆炸事故发生的关键屏障,但在实际运用过程中或许会由于各式各样的缘由而失去效用。只有准确地认知与剖析这些导致失效的原因,从设计选型、制造安装、维护管理等多个环节着手,采取具有针对性的解决举措,才能够最大程度地发挥阻火器在防火与阻止爆炸方面的作用,为化工生产从本质上确保安全提供可靠的保障。
参考文献:
[1] 李生祥. 管道阻火器常用性能测试方法分析[J]. 消防界( 电子版),2023,9(18):27-29.
[2]刘萍,马旭,李宗奇.阻火器的选型和安装设置[J].化学工程与装 备,2022,(10):243-244+250.
[3]吴爱军.化工装置阻火器最大实验安全间隙估算[J].化工设计通讯,2021,47(04):54-55+104.