炼油火炬系统水封罐设计压力研究

水封罐作为炼油火炬系统防止回火爆炸的重要安全设施,其设计应能保证在发生回火爆炸事故时不被破坏。采用数值模拟技术,利用FLACS工具,建立水封罐三维模型,模拟计算水封罐内的典型气体爆炸,据此提出水封罐的设计压力。结果表明:烃类气体(如甲烷、丙烷)在水封罐密闭空间内发生爆炸产生的压力为气体初始压力(绝压)的7~8倍,氢气爆炸产生的压力为气体初始压力(绝压)的10~12倍。对于炼油火炬系统,建议富氢气体排放系统的水封罐设计压力不低于1.0MPa(绝压),一般烃类火炬气排放系统的水封罐设计压力不低于0.7MPa(绝压)。     

低压锅炉和乙炔发生器的水封

低压锅炉的安全水封 我厂有生活用小锅炉20台,压力一般在 0.7公斤/厘米2以下。过去因无合适的安全装置,经常出现超压运行。最近,我们在小锅炉上全部安装了安全水封(见图1、2),效果较好。 结构 安全水封主要由一根钢管弯曲而成。根据锅炉受热面积的大小,钢管一般可取 ,钢管焊接位置设在水位计底阀同一高度的另一方,安全水封的高度取中间水位(即1/2水位计)至出口为7米。这样,当锅炉内压力超过 0.7公斤/厘米2时,水可由安全水封上端流入漏斗至水箱回收。随着水位计水位高与低的波动,安全水封的安全压力也会略有减少和增加。 优点 1.可确保生活用…     

拆装氢气柜的安全措施

我们在北京市劳动保护科学研究所、北京市朝阳区公安分局和北京市玻璃总厂的协助下,制定并实施了拆装600立方米钟罩式水封氢气柜的安全措施,顺利地完成了任务。 氢气柜的拆除 在氢气柜动火拆除前,对氢气柜系统(包括贮存、运输管道和系统组件等)用氮气进行置换清洗。 1.氢柜系统及管道的置换: (1)柜内置换: 用钟罩起落的直观方法通入氮气。置换前,先将柜内(见图1)余气用掉或由顶部放空,使钟罩落至最低位置(此时柜内仍需保证正压);然后从底部进气管通入氮气,将钟罩顶起至最高位置,然后再放空,如此依次反复置换。充入氮气的含量,可根据置换的次…     

水封冲灰器

我厂在锅炉除尘器上安装了水封冲灰装置,解决了排灰时的扬尘问题。 这台每小时20吨抛煤机倒转炉排蒸汽锅炉安装了一台多管式旋风除尘器。原设计该除尘的排灰装置为重锤式定期放灰阀,但漏风量大,影响除尘效率,飞灰到处飞扬,严重污染环境。后改用单级、双级圆锥式闪动锁气器以及湿式排灰装置的其他形式,均未解决漏风、堵塞和环境污染问题。1977年设计安装了水封冲灰器后,效果一直很好。这种除尘器运行稳定,既解决了漏风堵塞问题,又大大地改善了环境卫生,很受工人欢迎。 水封冲灰器结构原理如图1所示。由除尘器的贮灰斗收集的飞灰,经扩散管落于…     

有障碍物半开口管道内氢气燃烧数值模拟研究

基于有障碍物氢气燃烧实验装置进行数值模拟研究,采用Fluent软件分析了半开口管道内障碍物对氢气/空气燃烧特性的影响。结果表明:障碍物会促进实验管段内氢气火焰加速,随着障碍物阻塞率和数量的增加,火焰加速更快且燃烧压力峰值更大;在相同阻塞率下,障碍物形状对氢气火焰速度和燃烧压力峰值的影响很小;燃烧压力随障碍物间距的增大先增大后减小,障碍物间距为3倍管道内径时产生的燃烧压力峰值最大。     

低压锅炉水封式安全器

我厂有压力0.7 公斤/厘米2以下的小 锅炉12台,过去因 无合适的安全器,安 全技术管理很困难。 1977年我们设计成功 低压锅炉水封式安全 器。目前,除敞口茶 水炉外,全部采用了 这种安全器。运用两 年,效果良好,确保 了锅炉的安全运行。 构造 水封式安全器的 构造简单(见图1)。 主要是由一钢管弯曲 而成,下部形成U形 管,U形管的一端向上延伸成为定压管,此外,还有几个辅助设备,即水位表、进水管、放水管、缓冲箱等。 进水管用以向水封器中进水。 U形管作为连通器在水封器中应用。放水管用于排污清理及冬季排水防冻。缓冲箱用以分离汽水,将水排…     

负压报警仪

在小型合成氨生产中,前工段制得的半水煤气脱硫后,需由压缩机抽送,再去变换、碳化,并精炼、合成。一般压缩机进口压力为150毫米水柱,但若前工段供气紧张,压缩机进口压力往往很小。由于没有灵敏可靠的负压报警仪,尽管有气柜水封作安全保证,工人操作时,精神还是十分紧张,担心万一供气量少于压缩机抽送量,导致进口负压,使外界空气从管道、法兰、阀门的缝隙钻入,与系统内易燃易爆气体(氢气)混合,发生全系统的化学爆炸的危险。 为了解决这个问题,我县有关厂家设计并制作了如下简易负压报警仪(见上图)。 该仪器并联安装在压缩机进口处的管路上。气…     

贸然进入洗气塔多人中毒

去年12月3日,山西五寨县化肥厂发生一起煤气中毒事故。 事故的经过是这样的:出事故前一天,造气车间发现洗气塔的气柜打不进气,在次日早晨对洗气塔底部进行了检查,怀疑是气柜进口水封堵塞。经动火割开水封发现有很多碎磁环,肯定是洗气塔上部填料出了问题,车间就安排工人孙永明、郝有栋进塔去检查。二人将人孔打开进入塔内后,好半天还不见动静。车间主任刘志峰估计是出了意外,急忙进入塔内。紧接着维修工张效军、高五生也进入塔中,但都没出来。工人周润先见情况不妙,急忙跑到厂部报告。厂里立即组织人抢救,结果郝有栋、孙永明、刘志峰经抢救无…     

焊接安全检查要点(续)

四、乙炔发生器 32.水温和压力的安全规定;发生器运行时的水温不得超过设计说明书规定的温度,一般规定不得超过90℃,乙炔气的温度不得超过115℃。 中压乙炔发生器的乙炔气压力不得超过1.5公斤/厘米2;低压乙炔发生器的乙炔气压力不得超过0.07公斤/厘米2。 33.发生器的安全装置包括下列几类:(1)阻火装置,即通常使用的水封式或干式回火防止器。(2)防爆泄压装置,即安全阀和泄压膜。(3)指示装置,即压力表、温度计和水位计等。 固定式发生器和安装于乙炔站的容量较大的发生器,必须具备上述各项安全装置。对于容量较小的移动式中压发生器,应具备回…     

离心式水膜除尘器

重庆天原化工厂过去烟尘严重,不仅影响职工的健康和产品质量,还由于烟尘积存,屋顶负荷增大,危及厂房的安全。1989年该厂选用了除尘效率高、结构简单的离心式水膜除尘器。开始由于腐蚀、耐磨等问题的影响,一个引风机叶轮使用50多天就坏了。1973年,该厂对离心式水膜除尘器的结构、使用材料、水封装置以及进水装置等进行了改革。改革后的除尘器使用至今已五年多,效果良好,具有以下优点: 1.除尘效率高,可达90%以上;2.耐磨性比以前大大提高,使用时间较原来增加50倍以上,耐腐蚀性也有所提高;3.除尘器下部水封严密,不漏风,不积灰,排烟通畅o4.烟气基…     

球形压力容器中甲烷-氢气-空气爆炸过程数值模拟及实验研究

为研究受限空间内甲烷-氢气-空气混合气体爆炸特性参数分布规律,在20 L球形压力容器装置内开展甲烷-氢气-空气混合气体爆炸实验,探究掺氢比变化对当量比为1的甲烷-氢气-空气混合气体爆炸过程的影响;运用Fluent数值模拟软件,采用标准k-ε湍流模型,结合层流有限速率燃烧模型,探究混合气体爆炸过程中燃烧特性(爆炸温度、压力、密度等)与反应时间的变化规律。研究结果表明：爆炸过程中,添加一定氢气时爆炸压力峰值、爆炸压力上升速率峰值增大,而到达峰值时间缩短;反应初期,中心点火处密度下降,反应釜各处密度持续上升;距离点火点越远,密度变化越大,反应釜中压力分布基本相同。研究结果可为甲烷-氢气-空气混合燃料的安全使用提供相关参考。     

套管式水封安全器

1965年,我们试制成功了一种套管式水封安全器(以下简称安全器),其形式如图1。目前这种安全器在我区和外地一些暖汽锅炉和蒸饭用的生活锅炉上已经使用。它虽较笨重,但具有灵敏、准确、可靠,加工制造简单,使用维护方便等优点,深受用户欢迎,是适合低压暖汽锅炉和其它低压蒸汽设备上使用的一种比较有效的安全附件。 安全器的原理 安全器是靠水 柱压力来控制锅炉 排汽的。它的作用 和安全阀一样,是 使锅炉的压力不超 过最高许可工作压 力。当锅炉内没有 压力时,连通管、 安全管和循环管中 的水面保持在同一 水平线上,如图2 (a)。在锅炉正常 运行…     

乙炔筒发生器安全装置

“回火”是气焊、气割生产中经常碰到的不安全因素。浮桶式乙炔发生器的乙炔筒上天,就是由于乙炔和氧气混合,气体倒燃而引起的,也就是通常所说的“回火”。我们车间研制的水封罐、干式回火防止器等,都是防止乙炔和氧气混合气体倒燃的安全装置。本装置(见图)是已经回火而防止爆炸的安全装置。回火时,燃烧气体把胶皮顶     

管道工程之防爆(续一)

3.防止外部火种导入管道内部: 这里指的是管道附近的明火的导入,同时也包括与管线相连的燃烧设备因回火,升压而使明火导入管内的现象。防止的方法通常有两种: (1)水封法:用于压力不高,燃烧设备对燃料所含水分无严格要求的场所,如乙炔管道的安全水封。 (2)火焰消除器法:该法就是在管道主体与火种之间设一火焰消除器(防火器),使外部火种不能导入管道内部。火焰消除器的结构如图6。它是由很多带有皱纹的金属薄板(最好是导热性能好的铜板或铝板)相互交叉排列装在一起,也可用多层铜网或铝网重叠起来制成。 火焰消除器多用在 燃烧设备和管道连接处…     

低压氢气-空气混合物爆炸试验研究及数值模拟

为了预防或控制密闭容器内氢气爆炸事故,运用20 L密闭球形容器试验研究不同初始低压(0.025~0.1 MPa)下氢气-空气混合物的最大爆炸压力、最大压力上升速率;并采用Fluent数值模拟软件,通过标准k-ε湍流模型和概率密度函数(PDF)燃烧模型,模拟不同初始压力下氢气-空气混合物燃烧过程,直观再现不同初始压力下火焰传播过程及流场扰动状况。研究表明:氢气体积分数一定时,氢气-空气混合物的最大爆炸压力和最大压力上升速率与初始低压均成线性关系;初始压力从0.1MPa降低至0.025 MPa,最大爆炸压力降低75.1%~75.9%,最大压力上升速率降低77.1%~83.7%。另外,初始压力降低,火焰前沿到达器壁的时间变长。     

关于小型汽水两用锅炉上水封安全装置改用静重式安全阀的建议

小型汽水两用锅炉（以下简称小型汽水锅炉）是一种广泛应用于浴室、水产养殖业、各企事业单位食堂的供热供汽设备，一般额定蒸发量不超过0．5t／h、额定蒸汽压力不超过0．04MPa。根据《小型和常压热水锅炉安全监察规定》，这类锅炉不得采用弹簧式安全阀，而水封式安全装置（以下简称水封装置）因其结构简单、动作灵敏可靠获得了较为广泛的运用。在实际检验工作中笔者通过与使用单位、安装单位的交流，发现水封装置在实际应用过程中存在一些问题，主要集中在以下几个方面：     

干式乙炔回火防止器

乙炔回火防止器的作用,是防止乙炔回火产生爆 炸事故,保障安全生产的一种小型的安全设备。 在气焊与气割工作中,目前大多数都用水封安全 器(保险壶)。近几年来我国自行研究设计了一种比 较理想的GY-70-1干式乙炔回火防止器,在我厂 零件车间、焊接室等几个单位现场使用良好,证明这 一设计是成功的。 干式乙炔回火防止器是用粉末冶金片来起阻止回 火作用的。 粉末冶金片是由预先喷成的球状小颗粒金属 (80～200目),用粘结剂拌和后,在压力机上按所需要 的尺寸和形状,压制成各种不同厚度的初坯冶金片, 然后再用高纯度氢保护下的氢气炉烧结、冷却…     

低合金钢液化石油气贮罐高应力裂纹的产生和修复

1991年,我所对某液化石油气站3台32立方米液化石油气贮罐进行定期开罐检验。检验项目有内外表面检查、安全附件检查、壁厚测定、磁粉探伤、着色探伤、射线探伤抽查、水压试验和气密性试验。在检验过程中,当对1号罐进行磁粉探伤时,磁痕显示,封头与筒体环焊缝内壁热影响区处有3条裂纹,其裂纹部位及尺寸如图。 该台贮罐投入运行时间为1988年10月,罐体材料质16MnR,产品规格直径2400 × 7540毫米。壁厚封头20毫米、筒体18毫米,设计压力18千克力/厘米～2。罐体焊后,进行200～250℃保温两小时的消氢后热处理。该罐检验前为在役状态,实际运行3年。…     

车库内氢气扩散和分布状态的数值模拟

为研究车库内氢气连续性泄漏的浓度分布和聚集状态,采用ICEM-CFD软件建模,利用Fluent软件对氢气连续性泄漏过程进行了模拟。通过分析监测点氢气物质的量分数、氢气分布和可燃性区域体积分数,研究了横梁及其间距(L)、自然通风、通风口面积(A)对车库内氢气的扩散和分布状态的影响。结果表明:在密闭状态下,无横梁时可燃性区域最小,L=3 m时可燃性区域最大;当A=0.5 m2时,在自然通风的作用下,车库底部氢气物质的量分数明显下降,但车库中部和上部氢气物质的量分数与密闭时相近;当A=1 m2时,虽然初始阶段氢气物质的量分数上升很快,但很快就趋于稳定,监测点氢气物质的量分数均在爆炸下限以下,此时自然通风能够消除氢气爆炸的风险。     

圆管状隔爆产品爆炸压力测试实验研究

为了研究隔爆产品内部的爆炸压力,选取了圆管状隔爆产品,设计了隔爆产品爆炸压力测试装置,测试记录了在常温和低温2种环境温度下,乙烯和氢气2种典型可燃性气体在不同内部结构的隔爆产品中的爆炸压力。研究结果表明:相同初始压力条件下,温度越低,气体的爆炸压力越大;在国际标准推荐的试验条件下,低浓度乙烯可以产生与高浓度氢气相同的爆炸压力;隔爆产品结构的变化会导致压力重叠的现象,显著影响爆炸压力的大小。