紧急隔断阀_EBV_在现代化大型炼油化工装置上的设计探讨

1 引言

                                 

                              近年来,在工程设计阶段对火灾的预警以及发生火灾后尽量减少损失的措施有着很的要求。在这些措施中既有完整、独立、高安全等级的火灾及气体检测统(FGS)的设计,也有像紧急隔断阀EBV(EmergencyBlockValve)这样的火灾防范仪表设备的设计。如果说FGS的设计更偏重于火灾的预警和联动,那么EBV阀的设计则更侧重于火灾发生后通过操作相应的仪表设备有效降低火灾造成的损失以及有效避免恶性安全事故的发生。笔者拟从设计角度探讨性地阐述EBV阀在现代化大型炼化装置上的应用

2 高火灾危险设备火灾危险区的定义

                                 

                              由于EBV阀的设计装置的火灾防范有着密切的关系,因此从工艺和安全角度讲,必须首先定义高火灾危险设备和火灾危险区域,以便确定何处需要设置EBV阀。

                                 

                              不同的标准规范对于高火灾危险设备和火灾危险区域的具体定义有所不同,以下列举一个典型的定义来加以说明。

                                 

                              高火灾危险设备包括:输送烃类等可燃液体能力超过45m3/h的燃气压缩功率大于150kW;通过炉管加热可燃液体的加热炉;内部的可燃液体温度超过315℃或已经超过自燃温度的容器或换热器;内部压力大于3.45MPa,模式为放热反应的烃类反应器等。

                                 

                              火灾危险区域包括:距离高火灾危险设备平9m或垂直12m范围内的区域;距离装有可燃介质球罐9m范围内的区域等。

3 EBV阀的基本设置原则和安全作用

                                 

                              EBV阀通常设置在高火灾危险设备紧邻的出入工艺管线上,其具体位置一般由工艺或安全专业确定。设置的基本原则应当首先能够充分满足隔离操作的要求,同时由于火灾发生时,过火区域会产生很高的温度,因此在满足隔离操作要求的前提下,为了保证EBV阀更好的使用性,其设置应尽可能远离火灾危险区。

                                 

                              当某高火灾危险设备或与其相邻的工艺管线出现泄漏并发生火灾时,操作人员或者工艺联锁可以通过及时关闭该设备出入口管线上的EBV阀实现隔离该设备的目的。上游设备向该设备继续输入可燃介质的通道将被有针对性地及时切断,泄漏介质和着火区域面积会在第一时间内得到有效地控制,进而给下一步的消防灭火工作创造有利条件,从而避免恶性安全事故的发生,这也正是EBV阀的安全作用所在。

4 EBV阀的设计及选型原则

                                  4.1 EBV阀的阀型选择

                                 

                              由于EBV阀属于有严密关断(TSO)要求(ANSIClassⅤ以上)的切断阀,因此通常来讲,仪表专业所选取的EBV阀大多以闸阀、球阀和三偏心蝶阀(应用于压力等级为ANSI600#以下的工艺管线)为主。

                                 

                              闸阀是一种相对比较古典的选型,与三偏心蝶阀相比,其主要的缺如下:阀体笨重且安装尺寸较大;填料密封存在较为严重的泄漏问题;偶尔动作时较容易住。

                                 

                              随着科技的发展,三偏心蝶阀以其卓越的性能(尤其是力矩大、密封及关断性能好等特点)正在越来越多地在中低压工艺管线上取代闸阀,特别是在大口径管道上应用时,蝶阀本身更具有轻便、易于安装维护、价便宜等优势。

                                 

                              比较而言,EBV阀在阀体尺寸上通常要普遍大于工艺用联锁切断阀。大型炼化装置内高火灾危险设备的定义意味着大多数EBV阀所在的工艺管线尺寸都很大,例如大型离心式压缩机的出入口管线通常都在12"(注:1"=25.4mm,下同)以上,甚至有可能会超过40",一些大型储罐及换热器的出入口管线尺寸也大多在8"以上,只有一些机泵出入口的管线可能在6"以下。

                                 

                              鉴于EBV阀本身的重要性以及其在安装尺寸和操作上的特点,同时考虑到经济性的因素,其基本的阀型选择原则如下:

                                 

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