[实用新型]一种储罐气相平衡系统用的复合式液封阻爆器

说明书

本实用新型涉及一种储罐气相平衡系统用的复合式液封阻爆器，尤其涉及的是一种具备气相平衡、主动式阻爆、被动式阻爆、自动泄压功能于一体的复合式液封阻爆器。通过在其罐体内部的排气管、返气管(圆罩)、大气管下端设置不同高度的液封层，实现自适应气相平衡、真空保护和泄压的功能；通过在其罐体内部设置的两个带凹槽阀盘，利用爆炸冲击波为动力实现被动式阻爆之功能；通过储罐气相管道上火焰探测器、进液管道上快开阀、罐体内部喷头的连锁设置，实现主动式阻爆之功能；复合式液封阻爆器低阻力降的特性尤其适用于常压储罐气相平衡系统，能够提供全面的爆燃、稳定和不稳定爆轰防护，具备抗持续燃烧性。

技术领域

本实用新型涉及一种储罐气相用的液封阻火器，尤其涉及的是一种具备气相平衡、主动式阻爆、被动式阻爆、自动泄压功能于一体的复合式液封阻爆器。

背景技术

《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)明文规定储存挥发性有机液体的固定顶罐应采用气相平衡系统。储罐气相平衡系统能有效减少储罐挥发性有机物(VOCs)排放量，利于将储罐VOCs集中回收治理。当罐区内的储罐通过气相排气管道连成一个整体后，其安全防控重点是防止罐区的储罐群燃群爆重大事故发生。中国石油化工集团公司安全监管局于2018年发布实施了《石油化工企业储运罐区罐顶油气连通安全技术要求(试行)》[中国石化安技(2018)33号]，该文是目前对储罐气相平衡系统安全技术要求最齐全的，明确要求各储罐罐顶气相支线均应设置管道爆轰型阻火器，重点要求管道稳态爆轰型阻火器的安装应避开非稳态爆轰位置。实际情况是非稳态爆轰位置受管网布置、点火源分布、爆炸气体组分、爆炸特性等众多因素影响，不经过试验评估几乎无法确定安装位置。稳态爆轰型阻火器的构建标准低于非稳态爆轰型阻火器，全球大部分地区只认可非稳态爆轰型阻火器，例如《美国海岸警卫队标准》规定只允许使用在稳定和非稳定爆轰下都证实可靠的非稳态爆轰型阻火器。由于非稳态爆轰型阻火器昂贵的价格造成其无法广泛地应用，目前，国内储罐气相连通支线管道上安装的阻火器都是稳态爆轰型阻火器，无法阻止非稳态爆轰，存在着安全隐患。

常压(微内压)储罐设计压力多为-500Pa～+2000Pa，再加上各安全附件设置压力不重叠，因此导致储罐气相平衡系统工作压力低且气相平衡压力区间较窄。管道阻火器压降过大，会使得储罐气相平衡系统无法运行，因此，中国石化安技(2018)33号文中明确要求各储罐罐顶气相连通线上的管道阻火器压降不应大于300Pa。

液封阻火器以液体作为阻火介质，目前广泛使用的安全水封，以水作为阻火介质，用以防止外部火焰窜入或阻止火焰在有着火爆炸危险的设备和管道之间扩展。敞开式安全水封适用于压力较低的可燃气体系统，主要由罐体、进气管、出气管和大气管组成，进气管插入水面深度比大气管插入水面深度要深，正常工作时，可燃气体通过进气管下端水层逸出至罐体内，再从罐体上部的出气管流出，此时大气管内的封闭水柱与罐内气体压力平衡；出气侧发生火灾时，由于进气管插入液面较深，火焰及压力波产生的汽水混合物首先通过安装位置较低的大气管泄放到大气中，进气管内的水柱受压上升阻断火焰进入罐体的进气侧。敞开式安全水封由于进气管插入水层深度有限，只能防范有限的爆燃火灾情况，一旦发生稳定爆轰或非稳定爆轰火灾时，管道内着火燃烧混合物体积急剧膨胀导致其前方的未燃混合物被预先压缩，火焰锋随着燃烧率的升高而加快形成高压冲击波，该冲击波靠近火焰锋前方通过水封时会形成气柱，从而导致敞开式安全水封失去阻火性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具备气相平衡、抗稳定和非稳定爆轰、低阻力降、低造价的复合式液封阻爆器。

本实用新型采取的技术方案具体如下。