专家谈|紧急隔离阀防火罩设置问题探讨

彦彦化工 2024-10-26 10:57:08

本文内容来自:中国石化工程建设有限公司副总工程师林融先生,于“2024全国石油化工阀门应用技术交流大会”上发表的报告。

一、安全生产对紧急切断阀的监管要求

1.1 紧急切断阀的重要性

石油化工生产具有易燃、易爆、高温、高压、有毒、有害的特点。对安全提出很高的要求。自动控制系统和必要时设置的安全仪表系统是石油化工常见的保护层。在遇到突发事故危及到人员安全、装置或设备安全运行,造成严重的环境污染时,紧急切断装置能快速关闭,继而避免事故发生或者危险扩大。

紧急切断阀是石油化工工艺过程及储运系统中主要的紧急切断装置。

在石油化工工艺过程及储运系统中,要求紧急切断和隔离的场所无处不在。例如:切断反应器进料,切断加热炉燃料;高低压紧急隔离;紧急切断汽轮机蒸汽;泵塔火灾隔离;泵罐防溢流与火灾隔离等。毫不夸张地讲,紧急切断阀是生产安全运行的“卫士.

1.2 国家安全生产监督管理总局令第40号(2011.8.5)

《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》

第十三条 危险化学品单位应当根据构成重大危险源的危险化学品种类、数量、生产、使用工艺(方式)或者相关设备、设施等实际情况,按照下列要求建立健全安全监测监控体系,完善控制措施:

(一)重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组份等信息的不间断采集和监测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置,并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能;一级或者二级重大危险源,具备 紧急停车功能 。记录的电子数据的保存时间不少于30天;

(二)重大危险源的化工生产装置装备满足安全生产要求的自动化控制系统;一级或者二级重大危险源,装备 紧急停车系统 ;

(三)对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施,设置 紧急切断装置 ;毒性气体的设施,设置泄漏物紧急处置装置。涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源,配备独立的 安全仪表系统(SIS);

1.3 安监总管三〔2017〕121号《化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准(试行)》

依据有关法律法规、部门规章和国家标准,以下情形应当判定为重大事故隐患:

四、涉及重点监管危险化工工艺的装置未实现自动化控制,系统 未实现紧急停车功能,装备的自动化控制系统、紧急停车系统未投入使用。

近年来,涉及重点监管危险化工工艺的企业采用自动化控制系统和紧急停车系统减少了装置区等高风险区域的操作人员数量,提高了生产装置的本质安全水平。然而,仍有部分涉及重点监管危险化工工艺的企业没有按照要求实现自动化控制和紧急停车功能,或设置了自动化控制和紧急停车系统但不能正常投入使用。

五、构成一级、二级重大危险源的危险化学品罐区 未实现紧急切断功能;涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级、二级重大危险源的危险化学品罐区 未配备独立的安全仪表系统。对与上游生产装置直接相连的储罐,如果设置紧急切断可能导致生产装置超压等异常情况时,可以通过设置紧急切换的方式避免储罐造成超液位、超压等后果,实现紧急切断功能。

1.4 事故案例分析

2010年7月16日, 大连中石油国际储运公司原油库输油管道发生爆炸, 引发大火并造成大量原油泄漏, 事故造成1人死亡、1人受伤, 直接经济损失为22330.19万元。此次事故升级的重要原因是发生泄漏的原油储罐 未设置紧急切断系统 ,原油从储罐中不断流出无法紧急切断, 导致火灾扩大。

2010年1月7日, 兰州石化公司合成橡胶厂316#罐区发生火灾爆炸事故, 造成6人死亡、1人重伤、5人轻伤, 由于碳四物料泄漏后在防火堤内汽化弥漫, 人员无法靠近关断罐根阀, 且事故储罐未安装紧急切断系统 ,致使物料大量泄漏。

二、紧急隔离阀与被动防火的基本概念

2.1 防火、主动防火、被动防火的概念

API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants1.3 Introduction

The term “fireproofing” is widely used, although strictly speaking the term is misleading since almost nothing can be made totally safe from the effects of fire exposure for an unlimited time. Ineffect, fireproofing “buys time” for implementation of other protective systems or response plans

such as isolation and use of emergency isolation valve/remotely-operated shutoff valve (EIV/ROSOV), unit shutdown, deployment of fire brigades or evacuation.

“防火”(fireproofing)这一术语被广泛地使用,然而严格地说这个说法是有误导性的,因为几乎没有什么事物能够在无限期的时间内完全防止火灾的发生。实际上,防火“买方时间”的措施只是为其他保护系统或应急方案,如隔离、使用紧急隔离阀(EIV)和遥控关闭阀(ROSOV)、单元关闭、消防队部署或人员疏散提供足够的时间。

API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants

3.18 passive fire protection (PFP) 被动防火保护A barrier, coating, or other safeguard which provides protection against the heat from a fire without

additional intervention. 在无其他介入干涉情况下,提供对火情产生热量的防护阻碍、涂层或其他安全措施。SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013 )

3.2 主动防火 active fire protection (AFP)

需自动或手动干预的防护保护,如喷水系统、紧急隔离阀、工艺减压、消防射流或消防水炮。条文说明:遥控关闭紧急切断阀、开启喷水系统、工艺紧急泄压、启动消防水炮等属于主动防火。

3.23 被动防火 passive fire protection (PFP)

在火灾发生的情况下,可对受保护的区域和目标提供热保护以阻碍热传递的涂层、衬里或其他覆盖物。条文说明:给紧急切断阀加装防火罩、给电源电缆和信号电缆加装耐火电缆槽盒、等属于被动防火,是为执行主动防火赢得时间。

被动防火的价值体现在火灾初期,此时,主要作用在于可关闭装置、隔离燃料和火焰、启动固定灭火设备和开启冷却消防水。在此关键时期,如非防火的管道及设备支撑因暴露于火中失去强度,它们可能坍塌造成更大的财产损失、垫圈失效、管线断裂和碳氢化合物泄漏。此外,如控制线路或供电线路损害,则可导致无法启动紧急隔离阀、容器泄压或无法开启喷水系统。

2.2 紧急隔离阀的概念

API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems

3.9 emergency block valves EBVs

Emergency block valves are designed to control a hazardous incident. These are valves foremergency isolation and are designed to stop the uncontrolled release of flammable or toxicmaterials.

These valves should be fire-safe, if they are within the fire zone.The valves may be referred to as type A, B, C, and D. Refer to their individual definitions within thissection.

紧急隔离阀设计用于控制危险事件。用于紧急隔离,旨在阻止易燃或有毒材料的失控释放。位于火灾危险区内的紧急隔离阀应选用 火灾安全型GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018 年版)

7.2.15 液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道应在靠近设备根部设置切断阀,当设备容积超过40m3 且与泵的间距小于15m 时,该切断阀应为带手动功能的遥控阀,遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m。

【条文说明】7.2.15 本条规定是为了当与罐直接相连接的下游设备发生火灾时,能及时切断物料。如某厂产品精

制装置液化烃罐下游泵发生事故着火,人员无法靠近泵、关闭切断阀,且在泵和罐间靠近罐根部管道上无切断阀,使罐中液化烃烧光后火才熄灭,造成重大损失。

API Std 2510《液化石油气(LPG)设施的设计和建造》规定:液化烃管道上的切断阀应尽可能靠近罐布置,最

好位于罐壁嘴子上。当液化烃罐容积超过10000gal(≈38m3)时,在火灾发生15min 内,所有位于罐最高液面

下管道上的切断阀应能自动关闭或遥控操作。切断阀控制系统应耐火保护,切断阀应能手动操作。

AQ 3059-2023 化工企业液化烃储罐区安全管理规范

3.17 紧急切断阀 emergency shutoff valve

安装在储罐底部的液相进出口工艺管线上,专用于防止储罐超装或当罐区内发生火灾、泄漏等事故时,能够手动、自动切断和隔离物料的开关阀。

6.6.3 当有可靠的气源时,新建液化烃储罐区的储罐紧急切断阀应选用气动紧急切断阀;当无可靠气源时,紧急切断阀应采用配置蓄能器的液压执行机构。

6.6.4 新建罐区压力式储罐紧急切断阀的阀体应采用火灾安全型,并符合相关标准的要求,执行机构及电气元件

(如电磁阀等)应设置防火措施。泄漏等级应至少达到GB/T 13927中D级或GB/T 4213中V级的规定。

6.6.5 新建罐区压力式储罐的紧急切断阀及储罐本体仪表应采用耐火电缆。仪表接线箱应安装在防火堤外。

6.6.7 新建罐区压力式储罐的紧急切断阀应设现场操作开关,用于在紧急情况下现场手动关闭紧急切断阀。现场操作开关应设置在防火堤外,且距离紧急切断阀、泵的距离应大于15 m。AQ 3053-2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程

6.13 切断阀

储罐物料进出口管道靠近罐体 处应设一个总切断阀。对大型储罐,应采用带气动型、液压型或电动型执行机构的阀门。当执行机构为电动型时,其电源电缆、信号电缆和电动执行机构应作防火保护。

3.1.6 大型储罐

公称直径大于或等于30m或公称容积大于或等于10000m3的储罐。中国石化建[2011]518号《液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定》对于紧急切断阀定义:

3.1 紧急切断阀(emergency shutoff valve)

专用于安装在液化烃球罐的进出口管道上,当罐区内发生火灾、泄漏等事故时能够快速及紧密切断(TSO)和隔离易燃及有毒物料的开关阀。当球罐液位达到或超过高高液位限时,紧急切断阀能用于防止物料溢罐。从紧急切断阀到球罐管口之间除了接管外不得安装任何其它管件或阀门,其间距应符合配管安装、阀门维修和工艺要求。紧急切断阀应具有自动和手动关闭功能,手动关闭功能应包括控制室遥控手动关闭及现场手动关闭。

三、紧急隔离阀防火罩相关标准规范

3.1 相关国内标准规范

GB 17681-2024 危险化学品重大危险源安全监控预警技术规范(送审稿)

GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018 年版)

GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范

GB 51283-2020 精细化工企业工程设计防火标准

GB 50183-2015 石油天然气设计防火规范

AQ 3059-2023 化工企业液化烃储罐区安全管理规范

AQ 3053-2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程

AQ/T 3046-2013 化工企业定量风险评价导则

SH/T 3005-2016 石油化工自动化仪表选型设计规范

SH/T 3184-2017 石油化工罐区自动化系统设计规范

SY/T 10043-2002 泄压和减压系统指南

SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法

GA/T 714-2007 构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法

Q/SH 0749-2018 液化烃储运工程技术标准

DEP-T-PE1530-2017 紧急切断阀工艺设计导则(试行)

中国石化[2011]建518号 液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定

T/HGJ 12402-2021 石油化工装置火灾紧急隔离控制阀设计标准

3.2 相关国外标准规范

ISO 10497-2010 Testing of valves —Fire type-testing requirements

ISO 22899-1 Determination of the resistance to jet fires of passive fire protection materials —Part 1:

General requirements

API RP 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems

API RP 2218-2020 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants

API Publ 2510A-2010 Fire-Protection Considerations for the Design and Operation of Liquefied

Petroleum Gas (LPG) Storage Facilities

API RP 2001-2019 Fire Protection in Refineries

API STD521-2020 Pressure-relieving and Depressuring Systems

API STD 607-2010 Fire Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats

API STD 6FA-2020 Standard for Fire Test of Valves

UL 1709-2022 STANDARD FOR SAFETY Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for StructuralSteel

DEP 80.47.10.30 ASSESSMENT OF THE FIRE SAFETY OF ONSHORE INSTALLATIONS

GP 52-20 Guidance on Practice for Passive Fire Protection (PFP)

GP 14-03-01 Fireproofing

四、紧急隔离阀防火罩设计要求

4.1 设置EBV阀的主要场所

压缩机

1. 对于所有动力为200马力或更大的压缩机或处理易燃或有毒物质,通常要求配备EBV;

2. 所有进口和出口管线均需要EBV;

3. 如果级间设备的液体量大于3.8立方米(1000加仑),则级间和级间设备之间需要安装EBV。

1. 对于具有密封装置的泵,如果上游容器包含超过7.6 m3(2000加仑)的轻组份或烃类物质超过自燃点

或超过316°C (600°F),通常需要EBV;

2. 如果上游容器中含有超过15立方米(4000加仑)的液态烃,则需要安装EBV;

3. 高排放压力的泵在其出口(即泵溢流下游)处应有EBV,用于反流超压保护。

容器

1. 对于含有轻组份或有毒物质的容器,需要EBV。从这些容器流出的流体应该与潜在的泄漏源隔离,

如泵、压缩机、换热器和明火设备。任何EBV与容器之间的连接分支都应有自己的EBV;

2. 对于装有重组份但超过闪点的液体容器,需要EBV。

DEP-T-PE1530-2017 紧急切断阀⼯艺设计导则:

4.2 相关设计标准规范

GB 17681-2024 危险化学品重大危险源安全监控预警技术规范(送审稿)--全文强制规范

6.4.6.5 当工艺安全对最终执行机构有防火保护(fire-proofing)要求时,最终执行机构的驱动部分及其附件应有防火保护措施,应选择安装防火保护罩或涂敷纳米碳纤维防火涂层,防火试验应取得产品型式批准证书,应能够在1093 ℃下抵抗烃类火灾30 min,确保防火保护罩内温度或防火涂层内的温度不超过阀门驱动部分及其附件的最高允许温度。正常运行时,最终执行机构外表面温度不应超过其电气防爆认证允许的温度上限。

阀体防火认证标准:阀体防火安全测试及认证标准之前分为三大系列:BS系列(BS 5146-1971)、API系列(API 607、API6FA)、ISO(ISO 10497)系列,目前BS系列已经被ISO 10497所取代。目前主要是API和ISO两大体系。SH/T 3005-2016 石油化工自动化仪表选型设计规范

10.3.6 气动执行机构

10.3.6.14 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时,用于紧急切断阀的气动执行机构及其附件应有防火保护措施,首选安装防火保护罩,防火保护罩应符合UL 1709标准,能够在1093℃下,抵抗烃类火灾30min。

10.3.7 电动执行机构

10.3.7.11 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时,用于紧急切断阀的电动执行机构及其附件应有防火保护措施,首选安装防火保护罩,防火保护罩应符合UL 1709标准,能够在1093℃下,抵抗烃类火灾30min。

10.3.7.12 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时,用于紧急切断阀的电动执行机构的动力电缆及信号电缆宜采取防火保护措施。

SH/T 3184-2017 石油化工罐区自动化系统设计规范

5.4.1.12 需要防火的开关阀的电缆和执行机构应根据具体情况做防火设计。

条文说明:具体情况是指储罐类型、介质性质、防火要求以及投资等综合情况。

Q/SH 0749-2018 液化烃储运工程技术标准

12.2.7 开关控制阀选用应符合下列规定:

f) 紧急切断阀(ESDV)宜采用气动单作用执行机构或电液执行机构。

g) 液化烃球罐根部紧急切断阀选用应符合中国石化建[2011]518号《液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定》:球罐根部紧急切断阀的防火罩应选用适用于户外露天场合的刚性防火保护罩,防火保护罩应能够在1093度烃类火灾下30min内保证其内部温度低于80度。

4.3 防火罩设计目标

EBV阀与紧急切断阀最大的区别就是防火设计。在火灾发生时,采用EBV阀将着火点与可燃物储存设备隔离。由于平面布置的限制,EBV阀往往处在火灾危险区域。为此,需要该阀在火灾发生情况下,在㇐定时间(㇐般不低于30分钟)内仍可以严密隔离,以达到减小火灾的目的。能否在这段时间内依然保证严密隔离效果就成为紧急隔离设计的关键。为此,此类阀应具备以下三点性能:

1、内部泄漏量最小:为了保证这㇐性能,首先应考虑到阀芯和阀座的金属⾯接触,在着火时或着火后,阀体处于高温之中,不管其密封结构如何,弹簧力和外加压力怎样变化,都应该保证这㇐点,应认为这是保证其精密关闭的关键。EBV优先选择本质火灾安全型阀门-金属硬密封阀,且阀座尽量为双向密封。

2、外部泄漏量最小:为了尽量减小外部泄漏,考虑的方法有:采用能防火的阀杆密封材料(用石墨或金属垫片),避免用较大的垫片式阀体连结。

3、有连续的可操作性(在30min内):燃烧后仍能正常工作的阀门,应具有抗变形的能力,可抗机械损坏。

注:选择燃烧持续时间为30分钟,是因为这相当于扑灭大多数炼油化工厂火灾所有需要的最⻓时间。持续时间更长的火情视为大火,比本试验预料的后果更为严重。(摘⾃API 607-93)

4.4 与防火罩相关的术语

3.11 执行机构 actuator将控制信号转换成相应的动作以控制阀内截流件的位置或其他调节机构的装置。信号或动力源可以为气动、电动、液动或此三者的任意组合。[GB/T 26815-2011,2.1.7]

3.12 紧急隔离阀 emergency block valve(EBV)以手动或遥控方式关断物料供流的阀门,用于阻止工艺管道或设备内的可燃或有毒介质的泄放。

3.14 防火 fireproofing可为被保护的基材或组合体提供一定的火灾抵御能力的系统性工艺,其包括设计、材料选择和材料施工。[SY/T 7396-2017,3.12]

3.15 主动防火 active fire protection(AFP)需自动或手动干预的防火保护,如喷水系统、紧急隔离阀、工艺减压、消防射流或消防水炮。

[SY/T 7396-2017,3.2]3.16 被动防火 passive fire protection(PFP)在火灾发生的情况下,可对受保护的区域和目标提供热保护以阻碍热传递的涂层、衬里或其他覆盖物。[SY/T 7396-2017,3.23]

3.17 膨胀型防火保护 intumescent fire protection被动防火材料中物质在置于高温或明火中发生化学反应,形成碳质或玻璃质膨胀隔热层。[SY/T 7396-2017,3.20]

3.18 池火 pool fire在燃料蒸汽或气体无或者几乎无初始动量的情况下,气化燃料池平面的湍流扩散火焰。[SY/T 7396-2017,3.25]

3.20 失效 failure在整体和部分上没有表现出预期的功效。对被动防火系统,“失效”指失去防火分隔能力、结构坍塌或垮塌、失去承载能力等;对于主动防火系统,“失效”指防火系统不动作或动作结果不可接受或没有按照设计要求动作。[SY/T 7396-2017,3.10]

3.21 柔性防火罩 flexible passive fire protection enclosure system外部由耐火材料加表面柔性面料组成,内部由金属支撑结构组成的封闭式被动防火保护系统。

3.22 刚性防火罩 rigid passive fire protection enclosure system外部由耐火材料加表面金属材料组成,内部由金属支撑结构组成的封闭式被动防火保护系统。

3.23 安全检查门 access door / 观察舱口 inspection hatch方便日常巡检,无需解体防火罩即可对被防火保护的阀门执行机构及其附件进行操作和检维修的操作门或窗口。安全检查门与防火罩主体通过铰链连接,打开后仍留在防火罩上;观察舱口无铰链连接,打开后与防火罩主体分离。

3.24 通风散热格栅 ventilation grille防火罩通风散热部件,常温下保持防火罩具有内外部通风散热功能,火灾情况下能够迅速膨胀并阻断热源传播。

3.25 排水 drainage防火罩底部排水系统,用于消防喷淋或者下雨后防火罩内部积水快速排出的系统,火灾情况下能够迅速膨胀并阻断热源传播。

3.26 设计评估文件 design appraisal document(DAD)对每台防火罩的设计和计算进行复核,并证明防火罩满足具体防火工况要求的文件,是证明防火罩防火性能合格的依据。

3.27 热桥 heat bridge防火罩内部执行机构与外部连接部分的热传导效应,如阀体或环境热量通过阀杆、执行机构连接支架等在阀门正常运行或者火灾情况下传导至防火罩内部执行机构。

3.28 空气间隙 air clearance型式认证中执行机构与防火罩内壁的特定间距形成空气绝热层,型式认证中一般规定最小空气间隙。空气间隙过大会导致防火罩整体尺寸过大,应考虑现场是否有足够的安装空间。

3.29 截面系数 section factor无保护钢构件每单位长度外表面面积与单位长度对应体积的比值。

3.30 温升等级 temperature rise型式认证中针对不同规格和配置的防火罩在不同时间梯度下认证的最小温升值。

不同火的火温曲线见下图:

烃类池火耐火测试标准:UL 1709(乙烷1093 ℃ )BS 476GA/T 714-2007

烃类喷射火耐火测试标准:ISO 22899-1

4.5 防火罩设计要求

7.1 紧急隔离阀执行机构及其附件加装的防火保护罩(简称“防火罩”)分为:柔性防火罩、刚性防火罩和膨胀型防火涂料防火罩。本导则防火罩首选柔性防火罩。

7.2 柔性防火罩的内外表面材料应具有耐候性、抗老化和抵抗风雨等特性,内部可采用不锈钢框架支撑,外部采用多层防火隔热纤维包裹。多层隔热纤维间由金属薄膜分离形成多层防火面层,并采用可融销钉压紧,使防火罩的多层防火面层之间压接更加紧密。防火隔热纤维应选用非吸湿性纤维,质量吸湿率应不大于5.0%,

试验方法应符合GB/T 5480-2017第11部分“吸湿性试验方法”的规定。禁止采用石棉材料。柔性防火罩不得采用整体钢扎带捆扎。

7.3 刚性防火罩为封闭式结构防火箱。防火箱内外表面为304不锈钢板,夹层填充防火隔热纤维材料,夹层厚度根据耐火等级要求确定。防火隔热纤维应选用非吸湿性纤维,质量吸湿率应不大于5.0%,试验方法应符合

GB/T 5480-2017第11部分“吸湿性试验方法”的规定。防火箱不锈钢板厚度至少应为0.8mm。防火隔热材料应牢固密封在不锈钢夹层中。禁止采用石棉材料。

7.4 膨胀型防火涂料防火罩通常采用环氧树脂作为基材,分为预制型和喷涂型。膨胀型防火涂料防火罩原则上仅适用于执行机构的防火保护。

7.5 防火罩应能完整覆盖并保护阀门执行机构及其附件,手轮和独立安装的空气储罐除外。就地阀位指示器应延伸至防火罩外部。防火罩应设置安全检查门(Door)或观察舱口(Hatch)、通风散热格栅(Ventilation)以及底部排水设施(Drainage)。不得采用检查面板(Inspection panel)代替检查门(Door)或观察舱口(Hatch)。

7.6 防火罩的防火测试应满足UL1709标准,即暴露于1093℃烃类池火火灾环境中,防火罩内的执行机构及其附件应能正常工作至少30分钟,且执行机构及其附件(如电磁阀、限位开关等)的温度应维持在其正常工作温度和电气防爆认证允许的温度范围内。

7.7 防火罩的升温起始温度应为现场环境最高温度或执行机构运行时最高温度,两者取较高值。

7.8 当仅通过防火罩的散热措施不能达到散热要求时,可通过延长上阀盖、延长执行机构支架、增设挡热板等方式减少阀体向执行机构传热,以降低执行机构运行时的最高温度。

7.9 防火罩应满足使用场合的环境温度、湿度、风沙、雨雪、大气腐蚀、阳光辐射等条件,使用寿命满足工程设计要求。

7.10 特殊位置如通风散热格栅、排水设施等在正常情况下与大气环境连通的部位应采用膨胀材料,膨胀材料通常以环氧树脂、乙烯基树脂或其他弹性体树脂为基材,并且含有受热会膨胀的制剂,确保高温状态下迅速膨胀并阻断热量传递。

7.11 阀门制造商应提供执行机构和阀体的整体外形尺寸图、执行机构的重量和执行机构运行时的最高温度(或工艺介质的最高操作温度)给防火罩制造厂,以保证防火罩的设计满足执行机构及其附件的防火保护功能要求。

7.12 防火罩应取得国际或国内权威机构出具的符合UL1709标准的产品型式批准证书(Type Approval)。取得产品型式批准证书的防火罩结构型式应满足本设计导则全部设计要求,同时还应方便执行机构及其附件的日常维护,并不应采用如下结构型式的防火罩:

1)防火罩内腔配置额外的耐火纤维毯或衬垫;

2)防火罩采用检查面板(Inspection panel)代替检查门(Door)或观察舱口(Hatch);

3)防火罩采用整体钢扎带捆扎。

7.13 型式批准证书中应注明防火罩为封闭式结构防火系统(Enclosure System);安全检查门或观察舱口、通风散热格栅以及底部排水设施应与防火罩整体通过型式认证,并在型式批准证书中有明确的文字描述。

7.14 在防火罩正式交付使用前,制造厂应提供每台防火罩的项目设计评估合格文件(Design Appraisal Documents),评估内容应包括耐火标准、耐火时长、耐火计算起点的最高环境温度、执行机构最高失效

温度、阀门操作温度以及评估合格依据等,证明防火罩能够满足本项目的防火保护设计要求。

4.6 防火罩设计选型要点

相关认证文件:

1. 国际或国内权威机构出具的符合UL1709标准的产品型式批准证书(Type Approval)

2. 国际或国内权威机构出具的每台防火罩的项目设计评估合格文件(Design Appraisal Documents)

五、紧急隔离阀防火罩应用案例

5.1 防火罩的分类与性能对比

防火罩的本质:

是火灾情况下控制防火罩内部执行机构的温升,即在火灾情况下(符合UL1709标准的池火),从环境最高温度(40℃左右)或执行机构运行时的最高温度起,30分钟后防火罩内部温度不超过执行机构的失效温度(比如,70~80℃),保证执行机构不失效。

执行机构防火罩是在装置现场组装起来的箱式结构产品,有快速开启门和通风散热格栅,同时承受来自阀杆、执行机构连接支架、电缆和进气管等带来的传导热量(热桥效应), 实现在火灾情况下(火温1093℃)30分钟后防火罩内部执行机构仅仅升温一个限定的温度范围,比如30~40℃。

5.2 防火罩厂家型式批准证书

5.3 防火罩厂家的项目设计评估合格文件DAD

5.4 防火罩厂家设计图纸

5.5 防火罩招标采购情况举例

5.6 防火罩应用情况举例

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