เครื่องดักจับเปลวไฟ: หลักการทำงาน ประเภท มาตรฐาน และการเลือก

ถังหลังคาคงที่เก็บตัวทำละลายอะโรมาติกไวไฟ ท่อระบายอากาศไหลไปยังท่อรวมไอ ประกายไฟจากปั๊มที่อยู่ใกล้เคียงสามารถจุดส่วนผสมของไอระเหยและอากาศได้ หน้าเปลวไฟเคลื่อนไปตามท่อระบายอากาศ ในท่อยาวที่ปั่นป่วน เปลวไฟจะเร่งขึ้น ที่ความยาววิกฤติ มันจะเปลี่ยนจากการระเบิดแบบเปรี้ยงปร้างไปเป็นการระเบิดแบบความเร็วเหนือเสียง คลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นอาจเกินแรงดันระเบิดของท่อมาตรฐานส่วนใหญ่ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการเลือกอุปกรณ์กันไฟเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพอ สำหรับแนวที่อาจเกิดการระเบิดได้ อุปกรณ์นั้นจะต้องได้รับการรับรองว่าเป็นอุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟ

อุปกรณ์จับเปลวไฟจากการระเบิดเป็นอุปกรณ์นิรภัยแบบพาสซีฟที่จะหยุดทั้งการลุกไหม้และการระเบิดจากการแพร่กระจายผ่านท่อหรือช่องระบายอากาศ มันถูกสร้างขึ้นด้วยองค์ประกอบดับและตัวเรือนที่แข็งแกร่งพอที่จะทนต่อแรงดันสูงสุดของเหตุการณ์การระเบิด

เครื่องดักจับเปลวไฟแบบระเบิดคืออะไร?

อุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟจากการระเบิดเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้กับการเปิดของเปลือกหุ้มหรือกับท่อเชื่อมต่อของระบบของเปลือกหุ้ม ช่วยให้ก๊าซไหลผ่านได้แต่ป้องกันการแพร่กระจายของเปลวไฟ อุปกรณ์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากภายนอก ทำงานบนหลักการทางกายภาพของการถ่ายเทความร้อนและความต้านทานการไหลเท่านั้น ซึ่งทำให้เชื่อถือได้ในการทำงาน

องค์ประกอบหลักมักประกอบด้วยริบบิ้นโลหะแบบจีบหรือตาข่ายโลหะเผา สิ่งเหล่านี้จะสร้างทางเดินคู่ขนานที่แคบโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกต่ำกว่าระยะดับสำหรับส่วนผสมของก๊าซ เมื่อเปลวไฟเข้าไปในองค์ประกอบ ผนังโลหะจะสูญเสียความร้อน เมื่ออุณหภูมิของแก๊สลดลงต่ำกว่าจุดจุดติดไฟได้เอง เปลวไฟจะดับลงก่อนที่จะไปถึงด้านตรงข้าม

อุปกรณ์จับเปลวไฟจากการระเบิดแตกต่างจากอุปกรณ์จับเปลวไฟทั่วไปในลักษณะพื้นฐานอย่างหนึ่ง ได้รับการออกแบบและทดสอบให้ทนทานต่อคลื่นกระแทกจากการระเบิด ซึ่งต้องใช้โครงสร้างที่หนาขึ้น องค์ประกอบที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น และให้ความสนใจเป็นพิเศษต่อโซนเปลี่ยนผ่านซึ่งการลุกไหม้กลายเป็นการระเบิด

การยุบตัว และ การระเบิด: ความแตกต่างที่สำคัญ

ในการระบุอุปกรณ์ที่ถูกต้อง คุณต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างการลุกไหม้และการระเบิด นี่คือปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกของคุณ

Deflagration คือคลื่นการเผาไหม้แบบเปรี้ยงปร้างที่แพร่กระจายด้วยความเร็วตั้งแต่ไม่กี่เมตรต่อวินาทีไปจนถึงประมาณ 100 เมตรต่อวินาที ความดันที่เพิ่มขึ้นอยู่ในระดับปานกลางและค่อยเป็นค่อยไป เพลิงไหม้จากท่อส่งก๊าซและเปลวไฟบริเวณปล่องระบายอากาศส่วนใหญ่เป็นการเผาทำลาย

การระเบิดเป็นคลื่นการเผาไหม้ที่มีความเร็วเหนือเสียงควบคู่กับคลื่นกระแทก แพร่กระจายด้วยความเร็ว 1,000 ถึง 2,000 ม./วินาที หรือสูงกว่า ในท่อที่มีพื้นที่จำกัด ความดันสูงสุดอาจสูงถึง 20 บาร์, 30 บาร์ หรือมากกว่านั้น คลื่นกระแทกเป็นส่วนทำลายล้างที่สามารถงอท่อและข้อต่อหน้าแปลนแยกกันได้

เครื่องดักจับเปลวไฟระเบิดทำงานอย่างไร?

ตัวป้องกันเปลวไฟจากการระเบิดทำงานบนหลักการ 3 ประการ: การดับด้วยความร้อน การหน่วงคลื่นกระแทก และการจำกัดการไหล

เมื่อเปลวไฟไปถึงองค์ประกอบ จะเข้าสู่ช่องว่างแคบ ๆ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกต่ำกว่าระยะดับของส่วนผสมของแก๊ส ผนังโลหะดูดซับความร้อนจากเปลวไฟได้เร็วกว่าที่การเผาไหม้สามารถคงอยู่ได้ อุณหภูมิของก๊าซลดลงต่ำกว่าจุดติดไฟได้เอง และเปลวไฟจะดับลง

สำหรับตัวป้องกันการระเบิด องค์ประกอบยังช่วยลดคลื่นกระแทกอีกด้วย ทางเดินแคบๆ สลายแรงกดดันด้านหน้าและชะลอเปลวไฟก่อนที่จะดับ ตัวเรือนได้รับการออกแบบให้มีแรงดันระเบิดเพียงพอที่จะรองรับแรงดันสูงสุดของการระเบิดโดยไม่มีการเสียรูปถาวร

ประสิทธิภาพในการดับขึ้นอยู่กับช่องว่างดับ พื้นที่ว่างขององค์ประกอบ การนำความร้อนของวัสดุ และความยาวของเส้นทางดับ ช่องว่างที่เล็กลงจะดับลงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นแต่จะเพิ่มแรงดันตกคร่อม พื้นที่ว่างที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยลดแรงดันตกคร่อม แต่อาจลดประสิทธิภาพในการดับลงหากช่องว่างเกินค่าที่ปลอดภัย

ประเภทของตัวดักจับเปลวไฟและการใช้งาน

อุปกรณ์จับเปลวไฟจากการระเบิดแบ่งตามตำแหน่งการติดตั้งและสภาพการระเบิดที่ออกแบบมาเพื่อรับมือ

• ตัวป้องกันการระเบิดที่ปลายท่อ: ติดตั้งที่ปลายปล่องระบายอากาศหรือท่อ ใช้เมื่อแหล่งกำเนิดประกายไฟอยู่นอกท่อและเปลวไฟสามารถเข้าไปที่ปลายเปิดได้
• ระบบป้องกันการระเบิดแบบอินไลน์: ติดตั้งไว้ตรงกลางของท่อ ใช้ในกรณีที่เปลวไฟสามารถเคลื่อนที่ไปตามท่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ
• ตัวป้องกันการระเบิดที่เสถียร: ออกแบบมาเพื่อการระเบิดที่มีสถานะคงที่ที่ความเร็วและความดันคงที่
• ตัวป้องกันการระเบิดที่ไม่เสถียร: ออกแบบมาสำหรับโซนเปลี่ยนผ่านซึ่งเกิดการเปลี่ยนผ่านจากการเผาไหม้ไปสู่การระเบิด นี่เป็นการใช้งานที่มีความต้องการมากที่สุดเนื่องจากแรงดันและความเร็วเปลวไฟมีความผันผวน

การใช้งานต่างๆ ได้แก่ ช่องระบายอากาศของถังบนหลังคาคงที่ ระบบนำไอกลับคืนมา กองเปลวไฟ ท่อก๊าซเชื้อเพลิง ระบบจัดเก็บและจ่ายไฮโดรเจน ท่อระบายอากาศของเครื่องปฏิกรณ์เคมี และระบบควบคุมไอในทะเล

ข้อกำหนดมาตรฐานและการทดสอบ

อุปกรณ์จับเปลวไฟจากการระเบิดจะต้องผ่านการทดสอบประเภทและรับรองตามมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ สองสิ่งที่สำคัญที่สุดคือ EN 12874 / ISO 16852 และ ATEX Directive 2014/34/EU

EN 12874 / ISO 16852 ระบุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและวิธีการทดสอบสำหรับอุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟ การทดสอบเกี่ยวข้องกับการส่งส่วนผสมของก๊าซที่เป็นตัวแทนผ่านตัวจับและจุดติดไฟภายใต้สภาวะที่ทำให้เกิดการลุกไหม้หรือการระเบิด สำหรับการทดสอบการระเบิด แท่นทดสอบต้องใช้ท่อต่อเนื่องที่มีความยาวเพียงพอเพื่อให้เปลวไฟด้านหน้าเร่งให้เกิดการระเบิด

อุปกรณ์จับต้องหยุดเปลวไฟโดยไม่ให้เปลวไฟลอดผ่าน ตัวเรือนจะต้องไม่เสียหายจากภายนอกที่ความดันสูงสุด เมื่อระบุ ให้ขอรายงานการทดสอบที่แสดงว่าอุปกรณ์ได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่เป็นตัวแทนของบริการจริงของคุณ รวมถึงประเภทก๊าซ อุณหภูมิ และความดัน

ข้อควรพิจารณาด้านวัสดุและการออกแบบ

การเลือกใช้วัสดุเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางเคมีนอกชายฝั่ง ทางทะเล หรือมีการกัดกร่อนสูง สแตนเลส 316L เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับส่วนประกอบและตัวเรือนตัวกันเปลวไฟจากการระเบิด เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนและเสถียรภาพทางกลที่ดีเยี่ยม

NB-KSL ผลิตส่วนประกอบสแตนเลสสำหรับระบบก๊าซและของเหลวอุตสาหกรรม สายข้อต่อ VCR ประกอบด้วยตัวป้องกันเปลวไฟของข้อต่อท่อสแตนเลสที่ออกแบบมาเพื่อบริการที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน ส่วนประกอบใช้รูปทรงขององค์ประกอบแบบจีบแบบเดียวกันซึ่งจำเป็นสำหรับการชุบแข็งอย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวดักจับเปลวไฟข้อต่อท่อเหล็กสแตนเลสสำหรับบริการที่มีความบริสุทธิ์สูง ตัวป้องกันเปลวไฟจาก NB-KSL นี้มีลักษณะเป็นองค์ประกอบแบบจีบเพื่อการดับที่มีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับระบบก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน การเชื่อมต่อ VCR ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปิดผนึกระหว่างโลหะกับโลหะที่เชื่อถือได้ในการใช้งานที่มีความต้องการสูง ดูผลิตภัณฑ์ →

ประเภทการเชื่อมต่อมีความสำคัญพอๆ กับวัสดุ การเชื่อมต่อ VCR ให้การซีลระหว่างโลหะกับโลหะที่ต้านทานการรั่วซึมในการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูงและมีความบริสุทธิ์สูง สำหรับมุมมองตัวเลือกการเชื่อมต่อที่กว้างขึ้น คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับข้อต่อท่อสแตนเลส ครอบคลุมถึงประเภท การใช้งาน และเกณฑ์การคัดเลือกสำหรับระบบการเชื่อมต่อต่างๆ

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและบำรุงรักษา

การติดตั้งที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ Arrester เพื่อให้ได้รับการรับรอง ต้องติดตั้งตัวจับที่ระยะห่างที่ถูกต้องจากแหล่งกำเนิดประกายไฟและอยู่ในทิศทางที่ถูกต้องสัมพันธ์กับการไหล สำหรับอุปกรณ์ป้องกันปลายท่อ ช่องระบายอากาศจะต้องได้รับการปกป้องจากฝนและเศษต่างๆ เพื่อป้องกันชิ้นส่วนอุดตัน

ข้อกำหนดในการบำรุงรักษา ได้แก่ การตรวจสอบชิ้นส่วนเป็นระยะๆ เพื่อดูความเปรอะเปื้อน สิ่งสกปรก หรือเศษซาก การตรวจสอบแรงดันส่วนต่างของสายดิน การทำความสะอาดชิ้นส่วนตามคำแนะนำของผู้ผลิต และตรวจสอบปะเก็นและความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อเพื่อหารอยรั่ว

ในระบบที่ก๊าซระบายบรรทุกอนุภาคหรือไอระเหย การติดตั้งตัวกรองก๊าซที่ต้นน้ำสามารถป้องกันการปนเปื้อนขององค์ประกอบตัวดักจับได้ NB-KSL มีตัวกรองก๊าซสแตนเลส 316L ในรูปแบบตรงและแบบ T เพื่อจุดประสงค์นี้

ตัวกรองแก๊สชนิด T-Type สแตนเลส 316L พร้อมองค์ประกอบที่ถอดออกได้ ตัวกรองก๊าซชนิด T นี้ให้แรงดันตกคร่อมต่ำและประสิทธิภาพการกรองสูง พร้อมองค์ประกอบที่ล้างทำความสะอาดได้และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ได้รับการออกแบบมาเพื่อดักจับอนุภาคและป้องกันการปนเปื้อนของอุปกรณ์ปลายน้ำ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา ดูผลิตภัณฑ์ →

วิธีการเลือกเครื่องดักจับเปลวไฟ

เมื่อระบุอุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟ โปรดให้ข้อมูลต่อไปนี้แก่ซัพพลายเออร์ของคุณ:

1. องค์ประกอบของก๊าซหรือไอ รวมถึงข้อมูลการติดไฟ
2. อัตราการไหลสูงสุดที่สภาวะการทำงาน
3. แรงกดดันในการทำงานและการออกแบบ
4. อุณหภูมิในการทำงานและความสุดขั้วที่อาจเกิดขึ้น
5. ขนาดเส้น ประเภทการเชื่อมต่อ และตำแหน่งการติดตั้ง
6. จำเป็นต้องมีการป้องกันเปลวไฟหรือการระเบิดหรือไม่
7. มาตรฐานที่ใช้บังคับ เช่น ISO 16852 หรือ ATEX

ซัพพลายเออร์ควรตรวจสอบว่าการเลือกนั้นเหมาะสมกับเงื่อนไขการบริการของคุณ หน่วยที่มีขนาดเล็กเกินไปจะมีแรงดันตกคร่อมมากเกินไป ก๊าซที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจไม่ตรงตามข้อกำหนดในการทดสอบการระเบิดสำหรับก๊าซเฉพาะของคุณ ตรวจสอบใบรับรองการทดสอบเสมอและตรวจสอบว่าก๊าซ ความดัน และอุณหภูมิที่ทดสอบตรงกับการใช้งานของคุณ

ความปลอดภัยเริ่มต้นด้วยข้อกำหนดที่เหมาะสม

อุปกรณ์กันระเบิดไม่ใช่อุปกรณ์เสริมทั่วไป เป็นองค์ประกอบสำคัญด้านความปลอดภัยที่ต้องระบุโดยมีความรู้ครบถ้วนเกี่ยวกับตัวกลาง สภาพการทำงาน และสถานการณ์ที่อาจเกิดการระเบิด ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟและอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดคือความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ที่อาจล้มเหลวภายใต้เปลวไฟความเร็วเหนือเสียงและอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้บรรจุไว้

ด้วยการทำความเข้าใจหลักการทำงาน ความแตกต่างระหว่างการลุกไหม้และการระเบิด มาตรฐานที่ใช้บังคับ และข้อกำหนดด้านวัสดุ คุณสามารถเลือกได้อย่างมั่นใจมากขึ้น สำหรับอุปกรณ์ป้องกันเปลวไฟที่ทำจากสเตนเลสสตีลและส่วนประกอบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องซึ่งสร้างตามมาตรฐานความแม่นยำสูง NB-KSL มีตัวเลือกการผลิตที่ใช้งานได้จริง