Выбор размеров огнегасящих каналов огнепреградителей на технологических установках. Оборудование для резервуаров В каких случаях устанавливаются огнепреградители

Российская ФедерацияПриказ ГУГПС МЧС России

НПБ 254-99 Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний

установить закладку

установить закладку

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ОГНЕПРЕГРАДИТЕЛИ И ИСКРОГАСИТЕЛИ. ОБЩИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ


Flame arrestors and spark arrestors. Fire safety.
General technical requirements. Test methods.

Дата введения 1999-11-01

РАЗРАБОТАНЫ Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны МВД России (Ю.Н.Шебеко, В.Ю.Навценя, А.К.Костюхин, О.В.Васина), Московским институтом пожарной безопасности МВД России (А.П.Петров, С.А.Горячев, B.C.Клубань), отделом организации государственного пожарного надзора Главного управления Государственной противопожарной службы (ГУГПС) МВД России (В.В.Ставнов, В.В.Лепесий), Госгортехнадзором России (А.А.Шаталов).

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом организации государственного пожарного надзора ГУГПС МВД России.

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Настоящие нормы распространяются на огнепреградители (искрогасители) сухого типа, а также устанавливают общие технические требования к данным устройствам и методы их испытаний.

2. Настоящие нормы не распространяются на:

жидкостные предохранительные затворы;

огнепреградители, устанавливаемые на технологическом оборудовании, которое связано с обращением горючих веществ, склонных к взрывному распаду без окислителя.

3. Настоящие нормы следует применять при конструировании и изготовлении огнепреградителей и искрогасителей, а также при проведении сертификационных испытаний в области пожарной безопасности и других видов испытаний, устанавливаемых действующими стандартами и нормативно-технической документацией.

II. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

4. В нормах используются следующие термины с соответствующими определениями.

Огнепреградитель сухого типа - устройство противопожарной защиты, которое устанавливают на пожароопасном технологическом аппарате или трубопроводе, свободно пропускающее поток газопаровоздушной смеси или жидкости через пламегасящий элемент и способствующее локализации пламени.

Искрогаситель сухого типа - устройство, устанавливаемое на выхлопных коллекторах различных транспортных средств, силовых агрегатов и обеспечивающее улавливание и тушение искр в продуктах горения, образующихся при работе топок и двигателей внутреннего сгорания.

Время сохранения работоспособности при воздействии пламени - время, в течение которого огнепреградитель (искрогаситель) способен сохранять работоспособность при разогреве стабилизированным пламенем на пламегасящем элементе.

Критический диаметр пламегасящего элемента - минимальный диаметр канала пламегасящего элемента, через который может распространяться пламя стационарной парогазовой смеси.

Безопасный диаметр канала пламегасящего элемента - конструктивный диаметр канала пламегасящего элемента, выбранный с учетом коэффициента безопасности, принимаемого равным не менее 2.

III. КЛАССИФИКАЦИЯ ОГНЕПРЕГРАДИТЕЛЕЙ И ИСКРОГАСИТЕЛЕЙ

5. Огнепреградители классифицируют по следующим признакам: типу пламегасящего элемента, месту установки, времени сохранения работоспособности при воздействии пламени.

5.1. По типу пламегасящего элемента огнепреградители подразделяют на:

сетчатые;

кассетные;

с пламегасящим элементом из гранулированного материала;

с пламегасящим элементом из пористого материала.

5.2. По месту установки огнепреградители подразделяют на:

резервуарные или концевые (длина трубопровода, предназначенного для сообщения с атмосферой, не превышает трех его внутренних диаметров);

коммуникационные (встроенные).

5.3. По времени сохранения работоспособности при воздействии пламени огнепреградители делятся на два класса:

I класс - время не менее 1 ч;

II класс - время менее 1 ч.

6. Искрогасители классифицируют по способу гашения искр и подразделяют на:

динамические (выхлопные газы очищаются от искр под действием сил тяжести и инерции);

фильтрационные (выхлопные газы очищаются путем фильтрации через пористые перегородки).

IV. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

7. Огнепреградители и искрогасители должны соответствовать требованиям настоящих норм, ГОСТ 12.2.047, ГОСТ 14249 , ГОСТ 15150 , а также других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

V. ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

8. На корпусе огнепреградителя (искрогасителя) и пламегасящем элементе должны отсутствовать вмятины, царапины и дефекты антикоррозионного покрытия.

9. Массогабаритные характеристики огнепреградителя (искрогасителя) должны соответствовать значениям, указанным в технической документации.

10. В технической документации на огнепреградитель (искрогаситель) должны быть указаны виды (вид) горючей смеси, для защиты которых они используются, и условия применения (давление, температура).

Конструктивные элементы огнепреградителя (искрогасителя) должны выдерживать силовые нагрузки, возникающие при распространении пламени, с давлением, на которое рассчитано изделие.

11. Конструкция огнепреградителя (искрогасителя) должна обеспечивать работоспособность ее элементов в течение всего периода эксплуатации в диапазоне температур, приведенном в технической документации.

Конструкция огнепреградителя (искрогасителя) должна исключать возможность замерзания воды (влаги) в пламегасящем элементе.

12. В конструкции огнепреградителя должна быть предусмотрена возможность его периодической чистки, если устройство предназначено для работы при наличии в газовом потоке или жидкости механических примесей или паров жидкостей, склонных к кристаллизации или полимеризации.

13. Корпус огнепреградителя (искрогасителя), а также разъемные и неразъемные соединения должны быть герметичными (не должны пропускать пламя, искры и продукты горения).

14. В конструкции огнепреградителя (искрогасителя) размер щелевых зазоров между стенкой его корпуса и пламегасящим элементом не должен превышать безопасный диаметр канала.

15. Огнепреградители (искрогасители) должны быть стойкими к наружному и внутреннему коррозионному воздействию сред, для работы в которых они предназначены.

16. Конструкция огнепреградителя (искрогасителя) должна предусматривать возможность внутреннего осмотра, замены пламегасящего элемента, удобство монтажа.

17. Конструктивные элементы огнепреградителя (искрогасителя) не должны деформироваться при локализации пламенного горения в течение времени, равного времени сохранения работоспособности при воздействии пламени.

18. В огнепреградителях (искрогасителях), использующих в качестве пламегасящего элемента гранулированный материал, гранулы должны иметь шарообразную или близкую к ней форму.

Гранулы должны быть изготовлены из жаропрочных и коррозионно-стойких материалов.

19. Конструктивный (безопасный) диаметр пламегасящего элемента огнепреградителя (искрогасителя) должен составлять не более 50% его критического диаметра.

20. Конструкция огнепреградителя (искрогасителя) должна обеспечивать его надежное фиксированное крепление на технологическом оборудовании или выхлопном коллекторе с учетом вибрационных нагрузок, действующих в течение всего времени эксплуатации.

21. К выпускаемому огнепреградителю (искрогасителю) должна прилагаться следующая техническая документация:

технический паспорт на изделие;

руководство по эксплуатации.

22. Максимальная температура поверхности корпуса искрогасителя, размещаемого в горючей среде (горючие газы, пары, аэрозоли, пыли), должна быть не менее чем на 20% ниже температуры самовоспламенения указанных горючих веществ.

23. Время сохранения работоспособности коммуникационного огнепреградителя при воздействии пламени должно соответствовать требованиям, указанным в технической документации на изделие, но не менее 10 мин.

24. Конструкция огнепреградителя (искрогасителя) должна предусматривать возможность пломбирования разъемных соединений (за исключением крепежных) в целях контроля его целостности.

25. Огнепреградитель (искрогаситель) должен сохранять работоспособность:

при вибрационных воздействиях, возникающих в процессе эксплуатации. Пределы их изменения должны быть установлены изготовителем и указаны в технической документации на изделие;

в интервалах температур эксплуатации и хранения, которые должны быть установлены изготовителем и указаны в технической документации на изделие.

После срабатывания огнепреградителя его пламегасящий элемент должен быть заменен на новый.

27. Огнепреградитель (искрогаситель) подлежит замене при повреждении пламегасящего элемента, а также при появлении трещин или вмятин на корпусе.

28. В технической документации на огнепреградитель (искрогаситель) должна быть отражена следующая информация:

сведения о функциональном назначении (тип пламегасящего элемента, рекомендуемое место установки и класс изделия);

виды горючих смесей, для защиты которых предназначено изделие;

диаметр условного прохода выходного отверстия;

температурный режим эксплуатации;

рабочее давление;

время сохранения работоспособности при воздействии пламени;

дата изготовления;

товарный знак или название предприятия-изготовителя;

номер ТУ.

VI. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

29. Для контроля соответствия огнепреградителя (искрогасителя) требованиям настоящих норм проводят испытания: приемо-сдаточные, периодические, сертификационные и типовые.

Все испытания, если иное не оговорено настоящими нормами, должны проводиться в нормальных климатических условиях, установленных ГОСТ 15150 .

30. Приемо-сдаточные испытания огнепреградителей (искрогасителей) проводят в соответствии с ГОСТ 15.001 на образцах опытной партии по программе, разработанной изготовителем и разработчиком.

За партию принимают число изделий, сопровождаемых одним документом.

31. Периодические испытания проводят в целях контроля стабильности показателей качества продукции и возможности продолжения выпуска изделия. Отбор образцов для испытания проводят по ГОСТ 18321. Периодическим испытаниям ежемесячно подвергают 2% от количества выпущенных огнепреградителей (искрогасителей). Для испытаний отбирают не менее чем по четыре образца каждого типоразмера.

32. Типовые испытания проводят при внесении конструктивных или иных изменений (технологии изготовления, материала и т.п.), способных повлиять на основные параметры, обеспечивающие работоспособность огнепреградителя (искрогасителя). Программа испытаний планируется в зависимости от характера изменений и согласовывается с разработчиком.

Для типовых испытаний отбирают не менее чем по пять образцов огнепреградителей (искрогасителей) каждого типа.

33. Сертификационные испытания проводят в целях установления соответствия характеристик огнепреградителя (искрогасителя) настоящим нормам, а также для выдачи сертификата пожарной безопасности. Для сертификационных испытаний отбирают по три образца огнепреградителей, (искрогасителей) каждого типа.

34. Объем приемо-сдаточных, периодических и сертификационных испытаний приведен в таблице.

Объем приемо-сдаточных, периодических и сертификационных испытаний

Перечень показателей

Пункты настоящих норм, содержащие

Вид испытаний

технические требования

методы испытаний

Приемо-
сдаточные

Периодиче-
ские

Сертифи-
кационные

Способность огнепреградителя локализовать пламя и искрогасителя предотвращать зажигание

Герметичность корпуса огнепреградителя (искрогасителя)

Максимальная температура поверхности корпуса искрогасителя

Работоспособность огнепреградителя (искрогасителя) при вибрационных нагрузках

Время сохранения работоспособности огнепреградителя (коммуникационного) при воздействии пламени

Комплектация, внешний вид огнепреградителя (искрогасителя), соответствие изделия конструкторской документации

Массогабаритные характеристики изделия

35. В случае получения отрицательных результатов по какому-либо виду испытаний количество испытываемых образцов удваивают и испытания повторяют снова в полном объеме. При получении повторно отрицательных результатов дальнейшее проведение испытаний должно быть прекращено до выявления причин и устранения обнаруженных дефектов.

36. Соответствие огнепреградителя (искрогасителя) требованиям пп.8 и 9 устанавливают внешним осмотром с применением соответствующего измерительного инструмента. Класс точности измерительного инструмента определяют по технической документации.

37. Массу огнепреградителя (искрогасителя) и массу пламегасящего элемента определяют взвешиванием на весах с погрешностью, не превышающей 2%. Для этого вначале взвешивают полностью укомплектованный огнепреградитель (искрогаситель), после чего его разбирают и взвешивают пламегасящий элемент. Если изделие в соответствии с требованиями технической документации не подлежит разборке, то определяют только массу огнепреградителя (искрогасителя) с пламегасящим элементом.

38. Определение способности огнепреградителя локализовать пламя и искрогасителя предотвращать зажигание.

Для испытаний используют:

а) испытательный стенд, состоящий из двух цилиндрических камер (сгорания и контрольной). Оборудование стенда должно выдерживать давление, возникающее в процессе проведения испытаний.

Камера сгорания должна быть снабжена штуцерами для подачи горючей газопаровоздушной смеси, размещения датчика давления, источника зажигания и иметь диаметр не менее 50 мм. Отношение длины камеры к ее диаметру должно быть не менее 30.

Контрольная камера должна быть снабжена штуцерами для размещения датчика давления и источника зажигания. Вместимость контрольной камеры должна превышать вместимость камеры сгорания не менее чем в 5 раз;

б) систему технических устройств, обеспечивающую получение газопаровоздушной смеси по парциальным давлениям компонентов с погрешностью не более 0,5% (об.). В состав системы должно входить следующее оборудование:

смесительная камера;

испаритель;

емкость с ЛВЖ, ГЖ или горючим газом;

воздушный компрессор;

трубопроводы с вентилями.

Парциальное давление газового компонента определяют по формуле

где - объемная концентрация -го газового компонента, % (об.); - общее давление в смесительной камере, кПа.

Смесительная камера должна иметь вместимость, обеспечивающую заполнение камеры сгорания и контрольной камеры требуемой газопаровоздушной смесью при заданных для испытаний значениях давления и температуры;

в) источник зажигания, представляющий собой проволоку из нихрома диаметром 0,3 мм и длиной от 2 до 4 мм, пережигаемую электрическим током при подаче напряжения (40±5) В;

г) систему регистрации давления, состоящую из первичных преобразователей и вторичных приборов и обеспечивающую запись сигналов с первичных преобразователей во времени в частотном диапазоне от 0,1 до 1 кГц.

Способность огнепреградителя локализовать пламя и искрогасителя предотвращать зажигание определяют с использованием тех видов горючей смеси, для защиты которых они предназначены. Допускается проведение испытаний на модельных горючих смесях, которые по нормальной скорости горения близки к указанным смесям, для которых предназначено изделие.

Устанавливают и закрепляют на стенде огнепреградитель (искрогаситель) в соответствии с требованиями технической документации таким образом, чтобы обеспечить герметичность испытываемого изделия и огневых камер.

Проводят вакуумирование камер испытательного стенда до остаточного давления не более 5 кПа и подачу газопаровоздушной смеси из смесителя до требуемого давления. Газовую смесь выдерживают в течение не менее 5 мин.

Запускают устройства для измерения и регистрации давления во времени и включают источник зажигания в камере сгорания.

Критерием воспламенения газопаровоздушной смеси в контрольной камере считают повышение в ней избыточного давления не менее чем в 2 раза по сравнению с первоначальным давлением.

Если в контрольной камере отсутствует воспламенение газопаровоздушной смеси, считается, что огнепреградитель (искрогаситель) выдержал испытание.

Результаты испытаний считаются положительными, если в трех последовательных испытаниях не зафиксировано проскока пламени (искры) через пламегасящий элемент огнепреградителя или искры через фильтрующий элемент искрогасителя.

39. Если огнепреградитель рассчитан на функционирование при атмосферном давлении, допускается испытания по определению способности огнепреградителя к локализации пламени и искрогасителя к предотвращению зажигания проводить без контрольной камеры сгорания. Процесс проскока пламени (искры) через пламегасящий элемент огнепреградителя фиксируют визуально, используя в качестве индикатора зажигание бензина, налитого в поддон, который располагают непосредственно на выходе огнепреградителя (искрогасителя) у пламегасящего элемента.

40. Испытания огнепреградителя (искрогасителя) на герметичность проводят в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ".

41. Определение максимальной температуры поверхности корпуса искрогасителя.

Испытания проводят на выхлопных коллекторах транспортных средств и силовых агрегатов, на которых устанавливают искрогасители, или оборудовании, имитирующем условия эксплуатации работы топок и двигателей внутреннего сгорания, при номинальной мощности силового агрегата.

Для испытаний используют:

электрические термопреобразователи ТХА по ГОСТ Р 50431 с диаметром не менее 0,5 и не более 1,5 мм. На каждый искрогаситель устанавливают три электрических термопреобразователя: два на входе и выходе искрогасителя; третий - в центральной части корпуса искрогасителя;

Проведение испытаний:

искрогаситель размещают на выхлопном коллекторе силового агрегата;

включают силовой агрегат и выводят его на режим работы, соответствующий номинальной мощности;

фиксируют показания температуры каждого электрического термопреобразователя в течение одного часа при непрерывной работе силового агрегата в режиме, соответствующем номинальной мощности.

По результатам измерений определяют максимальное значение температуры из показаний трех электрических термопреобразователей, которое принимают за максимальную температуру поверхности корпуса искрогасителя.

42. Испытания на вибрационную прочность огнепреградителя (искрогасителя) проводят на вибростенде типа ВЭДС-200 (400) или другого типа с аналогичными характеристиками.

Огнепреградители (искрогасители) крепят к подвижной платформе вибростенда. Испытания проводят по каждой из трех осей координат с частотой 40 Гц и амплитудой 1 мм, продолжительность испытания в каждом из направлений составляет 40 мин.

После вибровоздействий по всем трем осям определяют способность огнепреградителей к локализации пламени и искрогасителей к предотвращению зажигания в соответствии с п.38.

43. Определение времени сохранения работоспособности огнепреградителя (коммуникационного) при воздействии пламени.

Сущность метода заключается в определении интервала времени, в течение которого коммуникационный огнепреградитель сохраняет способность локализовать пламя.

Время сохранения работоспособности при воздействии пламени определяют для огнепреградителей, прошедших испытания на способность локализовать пламя.

Для испытаний используют:

испытательный стенд, описание которого приведено в п.38. Два огнепреградителя крепят к торцам камеры сгорания: один на входе, другой - на выходе. Огнепреградитель, размещаемый на выходе камеры сгорания, является испытываемым. Огнепреградитель, размещаемый на входе, препятствует распространению пламени из камеры сгорания в смеситель. В огнепреградитель, размещаемый на входе в контрольную камеру, подается горючая смесь из смесительной камеры. Смесительная камера должна быть проточного типа и обеспечивать горение горючей смеси на поверхности пламегасящего элемента огнепреградителя, прикрепленного на выходе камеры сгорания. Подача горючей смеси должна быть непрерывна и равна 10, 40, 70 и 100% от номинальной пропускной способности изделия. Количество испытаний, проводимых при каждом из указанных значений подачи, принимается равным 2;

электрические термопреобразователи ТХА по ГОСТ Р 50431 с диаметром не менее 0,5 и не более 1,5 мм. На испытываемый огнепреградитель, устанавливаемый на выходе камеры сгорания, размещают два электрических термопреобразователя: на входе и выходе непосредственно в центральной части у пламегасящего элемента;

вторичные приборы для измерения температуры в интервале от 0 до 1300 °С, имеющие класс точности 0,5.

Проведение испытаний:

подают горючую смесь из смесительной камеры к испытываемому огнепреградителю (подача соответствует 10% от номинальной пропускной способности изделия) и осуществляют ее зажигание на выходном срезе пламегасящего элемента;

фиксируют показания температуры каждого электрического термопреобразователя.

По результатам измерений показаний электрических термопреобразователей определяют интервал времени, в течение которого не отмечено распространение пламени по изделию. Критериями распространения пламени по огнепреградителю считают:

а) появление пламени у наружной поверхности корпуса огнепреградителя, а также образование трещин, прогаров и других не установленных конструкторской документацией сквозных отверстий;

б) одновременное появление следующих признаков при непрерывной подаче горючей смеси:

исчезновения пламени у поверхности пламегасящего элемента, фиксируемого визуально и с помощью сигнала с электрического термопреобразователя, размещаемого на выходе огнепреградителя;

возникновения пламени на входе в испытываемый огнепреградитель, фиксируемого с помощью сигнала с электрического термопреобразователя, размещаемого на входе у пламегасящей насадки.

Повторяют испытания при непрерывной подаче горючей смеси с расходом 10, 40, 70 и 100% от номинальной пропускной способности огнепреградителя, при этом определяют минимальное время за весь цикл испытаний, в течение которого нe отмечено распространение пламени по изделию.

ГОСТ 12.4.009-83 . ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

ГОСТ 15.001-88 . Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения.

ГОСТ 5632-72 . Стали высоколегированные и сплавы, коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.

ГОСТ 12766.1-90. Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия.

ГОСТ 14249-89 . Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.

ГОСТ 15150-69 . Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 18321-73. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции.

ГОСТ 18322-78 . Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

ГОСТ 19433-88 . Грузы опасные. Классификация и маркировка.

ГОСТ 22520-85 Е Датчики давления, разрежения и разности давления с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ 24054-80 . Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования.

ГОСТ Р 50431-92. Термопары. Часть 1. Номинальные статистические характеристики преобразования.

Текст документа сверен по:

официальное издание

М.: ВНИИПО МВД России, 1999

Для предотвращения распространения огня по производственным коммуникациям применяют различного типа огнепреградители:
- сухие огнепреградители;
- гидравлические затворы (огнепреградители);
- затворы из измельченных твердых материалов;
- автоматические задвижки, вентили, заслонки;
- водяные и паровые завесы;
- перемычки;
- обвалования, засыпи и т.п.
Рассмотрим подробно некоторые из выделенных видов огнепреградителей.
Сухие огнепреградители.
1. Классификация огнепреградителей:
а) по устройству – ленточные, пластичные, сетчатые, с насадкой из гранулированного материала, с насадкой из пористого материала;
б) по условиям локализации пламени – взрывостойкие, огнестойкие, стойкие к разгрузке давления, температуры, детонационностойкие.
Сухие огнепреградители – это такие защитные устройства, которые свободно пропускают поток жидкости или газов через твердую огнезащитную насадку, но задерживают и гасят пламя.
Принцип действия всех огнепреградителей, несмотря на многообразие конструктивных решений, одинаков. Их защитное действие основано на явлении гашения пламени в узких каналах. Сухими огнепреградителями чаще всего защищают газовые и паровоздушные линии, в которых по условиям технологии или при нарушении нормального режима работы могут образовываться горючие концентрации, а также линии с наличием веществ, способных разлагаться под воздействием давления, температуры или других факторов.
Огнепреградители могут быть в виде сеток или насадок из гранулированных тел или волокон.
Диаметр канала насадки или отверстия сетки огнепреградителя, при котором тепловыделение от горящей смеси будет равно теплопотере, называют критическим диаметром dкр.
Сухими огнепреградителями защищают газовые и паровоздушные технологии:
 дыхательные линии резервуаров;
 дренажные (стравливающие) линии на аппаратах с газами и ЛВЖ;
 паровоздушные линии рекуперационных установок;
 линии, идущие от аппаратов на факел;
 линии газовой обвязки резервуаров с ЛВЖ;
 линии с наличием веществ, способных разлагаться под воздействием давления, температуры и других факторов и т.п.
Устойчивость огнегасящей насадки против взрыва обеспечивается защитой взрывными мембранами предохранительными устройствами.
По своей конструкции огневые заградители бывают:
гравийные, сетчатые, кассетные, из стеклянных или фарфоровых шариков, из металлокерамических пластин или трубок, из фольги, спирально свернутых лент различной формы по сечению, из металловолокна и т.п.
Жидкостные огнепреградители. Огнепреградители жидкостные (гидравлические затворы) применяют для защиты газовых и жидкостных трубопроводных линий, лотков, канализаций, в которых по условиям эксплуатации может создаваться опасность распространения пламени в кинетическом (со взрывом) и диффузионном (распространение по поверхности жидкости) режимах горения.
Гашение пламени в гидрозатворах происходит в момент прохождения (барботажа) горящей газовой или паровоздушной смеси через запирающий слой жидкости в результате дробления ее на тонкие струйки и отдельные пузырьки, в которых оказывается в расчлененном виде фронт пламени. При этом теплоотражающая поверхность пламени увеличивается, и создаются условия для интенсивного отвода тепла при тепловыделении горения.
Гидрозатворы применяются для защиты:
- напорных трубопроводов;
- сливоналивных эстакад;
- производственной канализации на предприятиях с ЛВЖ И ГЖ;
- лотков насосных станций;
- газовых линий (с применением обратного клапана и предохранительной мембраны) и т.п.
Следует отметить, что разгерметизация технологических систем часто происходит через гидрозатворы. Затворная жидкость выбрасывается при чрезмерном повышении давления или вакууме в аппарате.
Надежность гашения пламени в гидрозатворе обеспечивается наличием высоты слоя жидкости, через которую проходит горящая смесь.
Затворы из твердых измельченных материалов. Для предупреждения распространения огня по трубопроводам при транспортировании твердых измельченных материалов, на них монтируются сухие затворы, с помощью которых исключается возможность образования в трубопроводе воздушного пространства.
В качестве сухого затвора применяют шнековых дозер-питатель, секторный, дозер, бункеры между циклонами и топками, шлюзовые затворы и т.д.
Технические требования к огнепреградителям обусловлены выполняемыми ими функциями. Все элементы огнепреградителя должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать давление, возникающее при детонации; иметь минимальное гидравлическое сопротивление для прохождения газа через огнепреграждающий элемент.
Огнезадерживающая арматура (заслонки, пламяотсекатели). Характерной особенностью в гашении пламени с помощью огнезадерживающих заслонок является тот факт, что еще до подхода пламени они полностью перекрывают живое сечение трубопровода, создавая препятствие на пути движения пламени. При этом одновременно происходит остановка движения транспортного потока.
Важным требованием, определяющим эффективность пламяотсекателей, является их быстродействие: они должны успеть надежно, перекрыть трубопровод до подхода пламени, т.е. для этой цели их оснащают малоинерционным автоматическим приводом, состоящим из датчика (фоторезисторы, термисторы, легкоплавкие замки, синтетические нити) и исполнительного органа (электрический, пневматический, гидравлический).
Быстродействующие пламягасители могут быть различной конструкции:
 пробковый отсекатель с пироприводом;
 пламяотсекатель с запорным органом в виде сыпучего материала;
автоматические клапаны с чувствительными к взрыву элементами;
 отсечные устройства мгновенного действия с исполнительным поршневым механизмом;
 отсекающее устройство с шаровыми кранами;
 отсекатель-ороситель с шиберной заслонкой;
 форсуночные заградительные устройства и т.п.
Своевременное срабатывание заслонок и задвижек оценивают продолжительностью их срабатывания, при этом время срабатывания ее t1 должно быть меньше длительности движения пламени t2 до места расположения задвижки, т.е. t1 < t2.
Время срабатывания чувствительного элемента зависит от его вида и может колебаться от долей секунды (фотореле) до нескольких минут (легкоплавкие сплавы). Время срабатывания привода не превышает одной секунды.

Литература
Огнепреградители и искрогасители. Общие технические требования. Методы испытаний. ГОСТ Р – 53323. – М. : Стандартинформ, 2009.
Огнепреградители. // Электронный ресурс: [ режим доступа ] : goz.ru

© Размещение материала на других электронных ресурсах только в сопровождении активной ссылки

Контрольные работы в Магнитогорске, контрольную работу купить, курсовые работы по праву, купить курсовую работу по праву, курсовые работы в РАНХиГС, курсовые работы по праву в РАНХиГС, дипломные работы по праву в Магнитогорске, дипломы по праву в МИЭП, дипломы и курсовые работы в ВГУ, контрольные работы в СГА, магистерские диссертации по праву в Челгу.

Препятствовать свободному проникновению огня по коммуникациям и оборудованию систем трубопроводов газоуравнительной обвязки резервуаров, если такой снабжены резервуары, по сливо-наливным трубопроводам, дыхательным и предохранительным клапанам призваны огнепреградители. Различают огнепреградители: сухие, жидкостные (гидрозатворы), затворы из твердых измельченныхматериалов, автоматические задвижки и заслонки.

Действие огнепреградителей основано на явлении гашения пламени в узких каналах, которое открыл в 1815 году Гемфри-Деви. Он выяснил, что с уменьшением размера (диаметра) канала, в котором происходит горение газовой смеси, происходит увеличение удельных потерь в сравнении с тепловыделениями, происходящими на объем горящей смеси, понижение температуры горения в зоне реакции, снижение скорости реакции и уменьшение скорости распространения пламени. Когда потери тепла из зоны горения достигают определенной критической величины, температура горения и скорость горения реакции настолько уменьшается, что дальнейшее распространение огня смеси в узком канале становится невозможным.

Огнепреградитель устанавливается между вертикальным резервуаром и дыхательным или предохранительным клапаном. Огнепреградитель предназначен для защиты вертикального резервуара от проникновения огня (пламени или искры) в газовое пространство через дыхательные клапана (патрубки вентиляционные или клапана предохранительные), предохраняя этим самым нефть от вспышки или взрыва.

Основой конструкции (рисунок 4.1) является огнепреграждающий элемент 2, размещенный между двух половинок корпуса 1, стягиваемых между собой четырьмя шпильками 3. Огнепреграждающий элемент состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет элемент от выпадания. Гасящее действие огнепреградителя ОП, установленного на крыше резервуара типа РВС, основано на принципах интенсивного теплообмена, который происходит между стенками узких каналов огнепреграждающего элемента и проходящим через него газовоздушным потоком. При этом достигается снижение температуры газовоздушного потока до безопасных пределов.

Рисунок 4.1. Общий вид огнепреградителей ОП:

1 – корпус, состоящий из двух половинок; 2 – огнепреграждающий элемент;

3 – четыре соединительных шпильки.

Основным условием эффективной эксплуатации данного устройства, в таком технологическом оборудовании как резервуары является подбор диаметра канала, который обеспечит гашение пламени. Произведем расчет огнепреградителя основанного на определении размера критического гасящего канала по методу Я.Б. Зельдовича, как хорошо зарекомендовавшего себя на практике и основанного на постоянстве числа Пекле.



Определим расчетом необходимый диаметр гасящего отверстия огнепреградителя:

(4.1)
где d кр . - критический диаметр гасящего отверстия огнепреградителя, м;
Pe кр - число Пекле, на пределе гашения пламени, Pe кр =65;
l - коэффициент теплопроводности горючей смеси, Вт/(м·К);
R - газовая постоянная;
T - температура горючей смеси, К, Т=273 + 25 = 298 К;
ω - нормальная скорость распространения пламени, м/с; ω = 0,4 м/с;
С р - теплоемкость горючей смеси, кДж/кг К;
Р - давление горючей смеси, Па, Р=10 5 Па

Газовую постоянную для смеси найдем по формуле:

Вычислим:

Значение С р вычислим по формуле:

Значение l вычислим по формуле:

l г = 1,5 ×10 –2 Вт/(м К) – из приложения задачника ;



l в = 2,7 ×10 –2 Вт/(м К) – определена интерполяцией из т.2. ;

С р,в = 1005 Дж/(кг К) – из табл.2 ,

С р,г = 1550 Дж/(кг К) - из приложения задачника в зависимости о расчетной температуры смеси.

С р = 0,33 ×1550 + (1 – 0,33) ×1005 = 1184,8 Дж/(кг К)

l = 0,33 ×1,5 × 10 –2 + (1 – 0,33) ×2,7 ×10 –2 = 0,023 Вт/(м К)

Подставим найденные значения в формулу:

С учетом серийно выпускаемых образцов огнепреградителей примем следующий кассетный огнепреградитель для установки на дыхательную арматуру:

Тип – ОП–200;

Условный проход – 200 мм;

Пропускная способность предохранителя при сопротивлении воздушному потоку 118 Па, не менее –380 м 3 /ч;

Габаритные размеры – 270×375×375 мм;

На различных производствах, которые могут быть отнесены к пожаро- и взрывоопасным, на станциях АЗС, на нефтепереработках и в сфере газопроводной промышленности необходимо специальное оборудование, которое предотвратит . Данным оборудованием, распространенным на сегодняшний день являются так называемые огнепреградители. Огнепреградители как правило монтируются во всех местах, где существует опасность возникновения взрыва и пожара. А именно на газопроводах, на резервуарах с содержащимися там горючими материалами, и других тому подобных местах.

Разновидности огнепреградителей

Огнепреградители могут подразделяться по конструктивным типам, а именно быть выполненными с насадкой, которая имеет в оснащении материал гранулированного вида. Следующим типом огнепреградителей является огнепреградитель прямонакального типа действия. Еще одним видом является огнепреградитель который выполняется из такого материала как металлическое волокно или металлокерамика. И, наконец, еще одной разновидностью огнепреградителей является сетчатый огнепреградитель.

Огнепреградитель, который относится к первому типу, имеет такую конструкцию. В его корпусной основе располагается насадка, которая находится посередине решеток, в данной насадке находится специальный наполнительный состав, состоящий, как правило, из таких элементов, как небольшие стеклянные или фарфоровые шарики, гравийный материал, корунд и другие подобные материалы.

Огнепреградитель кассетного вида имеет конструкцию корпуса, в котором вмонтирован рулон, состоящий из металлических лент, одна из которых имеет гофрированную поверхность, другая является просто прямой. Корпус огнепреградителя, имеющего пластинчатый тип, имеет в своем составе пакетный набор металлических пластинок, которые расположены в определенном порядки и в строгом соответствии между собой.

Огнепреградители - устройство и конструкция

Данные пластины имеют плоскую форму и расположены параллельно друг другу. Если огнепреградитель имеет сетчатый тип конструкции, то в нем части, выполненные из метала, расположены впритык друг с другом. Этими частями являются сетки, выполненные из металла. И, наконец, металлокерамического типа огнепреградитель выглядит следующим образом. В его корпусной основе вмонтирована деталь, имеющая форму диска, данная деталь имеет пористую структуру и выполнена либо из металлокерамики, либо из металлического волокна.

Самыми распространенными огнепреградителями на сегодняшний день являются преградители сетчатого типа. Данный тип используется уже достаточно большое количество времени и зарекомендовал себя с наилучшей стороны. Наибольшее распространение они получили в сжигающих топливные смеси установках. В данных преградителях сам рабочий элемент, отвечающий за пожарную безопасность, выполнен из множества сеток, ячейки которых равняются порядка 0,25 миллиметра, и выполнены эти элементы из латуни. Весь рабочий элемент вмонтирован в обойму, которая имеет съемную конструкцию.

На сегодняшний день распространение получил еще и такой тип, как огнепреградители жидкостного типа действия. Данные элементы выполняют те же функции, что и вышеперечисленные, однако при этом они должны выполнять еще и дополнительные работы. А именно защищать установки от взрывной волны и ставить препятствие для ее распространения. Предотвращать попадание огнеопасных смесей в провод, а именно защищать от попадания кислорода и воздушных масс. А так же не создавать практически никакого сопротивления газовым потокам.

Сухие огнепреградители - защитные устройства на трубопро­водах, которые свободно пропускают поток газов через твердую огнезащитную насадку, но задерживают (гасят) пламя. Их защитное действие основано на явлении гашения пламени в узких каналах.

Эффект гашения пламени в узких каналах известен с 1815 г., когда его открыл Гемфри Дэви - изобретатель безопасной рудничной лампы. Дэви установил, что пламя метано-воздушной смеси не проходит через трубку диаметром 3,63 мм и что металлическая трубка более эффективна, чем стеклянная. Позже {в 1883 г.) французские ученые Мёлляр и Ле Шателье установили независимость процесса гашения от материала огнепреградителя.

Уменьшение размера (диаметра) канала, в котором происходит горение газовой смеси, ведет к увеличению удельных теплопотерь в сравнении с тепловыделениями, приходящимися на объем горящей смеси, понижению температуры горения в зоне реакции, снижению скорости реакции и уменьшению скорости распространения пламени. Когда потери тепла из зоны горения достигают определенной критической величины, температура горения и скорость реакции настолько уменьшаются, что дальнейшее распространение горения смеси в узком канале становится невозможным. Именно такие условия и создаются в огнепреградителе.

Огнепреградители могут быть в виде сеток или насадок (рис. 8.1). Насадки из гранулированных тел (шариков, колец, гравия и т. п.) или волокон (стеклянной ваты, асбестовых волокон и т. п.) образуют каналы криволинейной формы. Насадки в виде пластин из гофрированной фольги, спирально свернутых лент и т. п. образуют каналы треугольной, прямоугольной или другой формы сечения. Насадки в виде пластин из металлокерамики и металловолокна имеют капиллярные каналы.

Диаметр канала насадки или отверстия сетки огнепреградителя, при котором тепловыделение от горящей смеси будет равно теплопотере, называют критическим диаметром d Kp . Защита от распространения пламени достигается в канале, диаметр которого меньше критического

Рис. 8.1. Схемы огнепреградителей: а - с горизонтальными сетками; б - с вертикальными сетками;

в - с насадкой из гравия, шариков, колец; г - с кассетой из ленты с прямыми гофрами; д - с кассетой из ленты с наклонными гофрами; е - с металлокерамической насадкой; / - корпус; 2 - пламегасящий элемент

Этот размер (диаметр) канала называют гасящим d. Расчет огнепреградителя и заключается в определении критического и затем гасящего размера канала. Соотношение между критическим и гасящим размерами, а также конструктивные особенности огнепреградителя выбирают с учетом соответствующих экспериментальных данных.

Известны различные принципы и методы расчета огнепреградителей, основанные на различных предположениях о механизме теплопотерь из зоны пламени и гашения пламени.

Метод Я. Б. Зельдовича в отечественной практике является общепринятым, но не распространяется на особые условия горения, когда не происходит теплоотвода в нагретые стенки канала.