安全性への懸念

エチレンオキシドは、その広範な可燃性範囲、毒性、および酸素がない場合でも急速な温度分解の可能性により、独自の燃焼課題を提示します。米国化学工業協会のガイダンスでは、EOの可燃性リスクが強調されており、UELは3%〜100%の範囲です。 

化学安全委員会は、2006年に滅菌施設で発生した、低速のEOリッチストリームが点灯したバーナーと接触し、ダクトを通ってフラッシュバックし、滅菌チャンバー内で爆発を引き起こした事故を調査しました。この事故は、適切なガス速度を維持し、エチレンオキシドを空気源から分離することの重要性を浮き彫りにしています。

デザインソリューション

John Zinkでは、実績のある安全対策を何層にも重ねたEOフレアを設計しています。当社独自の速度シールおよび液体シール技術は、フラッシュバックリスクに対する重要な保護手段を提供します。業界のベストプラクティスに沿ったエンジニアリングソリューションにより、お客様が信頼する信頼性とパフォーマンスを提供します。当社の標準ソリューションに加えて、フレアガスの希釈やフレームアレスタの設置など、保護のための他のオプションもあります。各保護方法には、以下で簡単に説明する利点があります。

Velocity Seal

速度シールの目的は、フレアチップの一部の流れ面積を減らして速度を上げることです。これにより、そのポイントを超えて空気が逆流するのを防ぐことができます。従来の速度シールは、基本的に短距離で先端径を小さくするコーンですが、John Zink EO 定格シール設計は、パージを減らして EO フラッシュバックの可能性を減らす独自の設計です。EOシールを通じて維持される最小速度は、空気の逆流を防ぐだけでなく、EOの高い火炎速度から保護し、フラッシュバックの伝播を防ぐのに十分な高さです。EOフレアに指定されたパージ率は、この最小速度を維持し、多くの業界で広く使用されている推奨されるHusaフレアのパージ率よりもはるかに高くなっています。このレートは、スタック内の酸素濃度を安全なレベル(チップ出口から25フィートで6%)に制限するための最小レートです。ベロシティシールを使用する場合は、バックアップパージソースの設置が必要です。

Liquid Seal

リキッドシールは火炎防止器として機能し、通常は速度シールのバックアップとして使用されます。液体シールの内側では、ガスは水中の穴あきプレートを介して泡立てられ、液体を通る連続的な流路が排除されます。ガスの連続的な流路がなければ、火炎面は伝播し続けることができません。液体シールは効果的であるためによく維持されなければならず、このため、米国化学工業協会は、安全なEOフレアリングのために、2つの液体シールまたは液体シールと別の保護方法を直列に推奨しています。

Dilution

EOストリームは、フラッシュバックの懸念がないほど濃度が低くなるまで、不活性またはメタンで希釈することができます。メタンを使用すると、発熱量が維持され、窒素よりも添加する体積パーセントが少なくて済みます。このタイプのシステムでは、ガスがフレアに到達する前にEOフレアリングイベントが発生していることを検出する方法が必要です。さらに、希釈システムは信頼性が高く、高速応答性でなければなりません。

フレームアレスタ

フレームアレスタをフレアラインに設置して、炎がラインに伝播するのを防ぐことができます。フレームアレスタは、その有効性を失い、不活性ガスをフレアヘッダーに注入する必要があるまでの限られた時間だけ機能します。フレームアレスタは通常、高圧降下デバイスであるため、すべてのアプリケーションで実現できるとは限りません。

システム設計の考慮事項

安全なEOシステム設計は、フレアが発生するかなり前に開始され、いくつかの項目を考慮する必要があります。まず、酸素を含むストリームは、高濃度のEOを含むストリームから分離する必要があります。これには、異なるストリームの 2 つのフレア ヘッダーとヒントが必要になる可能性があります。第二に、必要な安全装置のために、EOフレアの油圧容量は限られています。大きなレリーフケースはEOフレアに収まらない場合があり、収まったとしてもフレアは非効率的です。高EOケースを専用のフレアに向けることで、お客様はシステムのパフォーマンスを最適化し、フレアの寿命を延ばし、長期的なメンテナンスコストを削減し、システム全体の効率を向上させます。最後に、パージ率の増加や希釈戦略により、通常のフレアよりもはるかに高いユーティリティ消費が発生する可能性があるため、サイトのユーティリティ容量を早期に評価する必要があります。 

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