안전 문제

에틸렌 옥사이드는 산소가 없는 경우에도 넓은 가연성 범위, 독성 및 빠른 온도 분해 가능성으로 인해 고유한 연소 문제를 제시합니다. 미국화학회(American Chemistry Council)의 지침은 UEL이 3%-100% 사이인 EO의 가연성 위험을 강조합니다.  

화학물질안전위원회(Chemical Safety Board)는 2006년 멸균 시설에서 저속의 EO가 풍부한 흐름이 불이 켜진 버너와 접촉하여 덕트를 통해 반사되어 멸균실에서 폭발을 일으킨 사건을 조사했습니다. 이 사건은 적절한 가스 속도를 유지하고 공기 공급원에서 에틸렌 옥사이드를 분리하는 것의 중요성을 강조합니다.

설계 솔루션

John Zink는 여러 층의 입증된 안전 조치를 통해 EO 플레어를 설계합니다. 당사의 독점적인 속도 밀봉 및 액체 밀봉 기술은 역화 위험에 대한 중요한 보호 장치를 제공합니다. 업계 모범 사례에 부합하는 엔지니어링 솔루션을 통해 고객이 신뢰할 수 있는 신뢰성과 성능을 제공합니다. 당사의 표준 솔루션 외에도 보호를 위한 다른 옵션에는 플레어 가스 희석 및 화염 방지기 설치가 포함됩니다. 각 보호 방법에는 아래에 간략하게 설명된 장점이 있습니다.

Velocity Seal

모든 속도 씰의 목적은 공기가 해당 지점을 넘어 역류하는 것을 방지하는 플레어 팁 부분의 흐름 영역을 줄여 속도를 높이는 것입니다. 기존의 속도 씰은 기본적으로 짧은 거리에서 팁 직경을 줄이는 콘이지만, John Zink EO 등급 씰 설계는 퍼지를 줄여 EO 역화 가능성을 줄이는 독점적인 설계입니다. EO 씰을 통해 유지되는 최소 속도는 공기 역류를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 EO의 높은 화염 속도로부터 보호하고 역화가 전파되는 것을 방지할 수 있을 만큼 충분히 높습니다. EO 플레어에 대해 지정된 퍼지 속도는 이 최소 속도를 유지하며 많은 산업에서 널리 사용되는 권장 Husa 플레어 퍼지 속도보다 훨씬 높습니다. 이 비율은 스택의 산소 농도를 안전한 수준(팁 출구에서 6피트에서 25%)으로 제한하기 위한 최소 비율입니다. 속도 씰을 사용하는 경우 백업 퍼지 소스를 설치해야 합니다.

Liquid Seal

액체 씰은 화염 방지기 역할을 할 수 있으며 일반적으로 속도 씰의 백업으로 사용됩니다. 액체 밀봉 내부에서 가스는 침수 천공 플레이트를 통해 기포가 발생하며 액체를 통한 연속 흐름 채널을 제거합니다. 가스의 연속적인 흐름 경로가 없으면 화염 선단이 계속 전파될 수 없습니다. 액체 씰이 효과적이려면 잘 관리되어야 하며, 이 때문에 미국 화학 협회(American Chemistry Council)는 안전한 EO 플레어링을 위해 두 개의 액체 씰 또는 액체 씰과 다른 직렬로 연결된 다른 보호 방법을 권장합니다.

Dilution

EO 스트림은 농도가 역화 문제가 되지 않을 만큼 충분히 낮아질 때까지 불활성 또는 메탄으로 희석할 수 있습니다. 메탄을 사용하면 발열량이 유지되고 질소보다 더 적은 부피 퍼센트를 첨가해야 합니다. 이러한 유형의 시스템에는 가스가 플레어에 도달하기 전에 EO 플레어링 이벤트가 발생하는 시점을 감지할 수 있는 방법이 필요합니다. 또한 희석 시스템은 신뢰할 수 있고 빠르게 반응해야 합니다.

Flame Arrestor

화염 방지기는 플레어 라인에 설치하여 화염이 라인으로 전파되는 것을 방지할 수 있습니다. 화염 방지기는 효과를 잃기 전에 제한된 시간 동안만 작동하며 불활성 가스를 플레어 헤더에 주입해야 합니다. 화염 방지기는 일반적으로 고압 강하 장치이므로 모든 응용 분야에 적합하지 않을 수 있습니다.

시스템 설계 고려 사항:

안전 EO 시스템 설계는 플레어가 발생하기 훨씬 전에 시작되며 몇 가지 항목을 고려해야 합니다. 첫째, 산소 함유 스트림은 고농도, EO 함유 스트림에서 분리되어야 합니다. 이를 위해서는 서로 다른 스트림에 대해 두 개의 플레어 헤더와 팁이 필요할 수 있습니다. 둘째, 필요한 안전 장치로 인해 EO 플레어의 유압 용량이 제한됩니다. 대형 릴리프 케이스는 EO 플레어에 맞지 않을 수 있으며, 맞더라도 플레어는 비효율적입니다. EO가 많은 환자를 전용 플레어로 유도함으로써 고객은 시스템 성능을 최적화하고 플레어 수명을 연장하여 장기 유지 보수 비용을 절감하고 전반적인 시스템 효율성을 개선할 수 있습니다. 마지막으로, 퍼지 속도 및/또는 희석 전략의 증가로 인해 일반적인 플레어보다 훨씬 더 높은 유틸리티 소비가 발생할 수 있으므로 현장 유틸리티 용량을 조기에 평가해야 합니다.  

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