安全問題

環氧乙烷由於其廣泛的可燃性範圍、毒性和快速溫度分解的可能性而面臨獨特的燃燒挑戰 - 即使在沒有氧氣的情況下也是如此。美國化學理事會的指南強調了 EO 的可燃性風險,UEL 範圍為 3%-100%。 

化學安全委員會調查了 2006 年在一家滅菌設施發生的一起事件,當時一股低速、富含 EO 的氣流與點燃的燃燒器接觸,通過管道系統閃回,並在滅菌室中引起爆炸。這一事件凸顯了保持足夠的氣體流速和將環氧乙烷與空氣源隔離的重要性。

設計解決方案

在 John Zink,我們設計的 EO 火炬具有多層經過驗證的安全措施。我們專有的速度密封和液體密封技術提供了針對回火風險的關鍵保護措施。通過設計符合行業最佳實踐的解決方案,我們提供客戶所依賴的可靠性和性能。除了我們的標準解決方案外,其他保護選項包括稀釋火炬氣體和安裝阻火器。每種保護方法都有其優點,下面簡要介紹。

速度密封

< style=“margin-left: 20px”>任何速度密封的目的都是通過減少火炬尖端部分的流動面積來提高速度,從而防止空氣迴流超過該點。傳統的速度密封本質上是一個錐形,可在短距離內減小噴嘴直徑,但 John Zink EO 級密封設計是專有設計,可通過減少吹掃來降低 EO 迴流的可能性。通過 EO 密封件保持的最小速度不僅足夠高,可以防止空氣迴流,還可以防止 EO 的高火焰速度並防止回火傳播。為 EO 火炬指定的吹掃速率保持了這個最小速度,並且遠高於許多行業廣泛使用的推薦 Husa 火炬吹掃速率。該速率是將煙囪中的氧氣濃度限制在安全水準的最低速率 - 距離尖端出口 6 英尺處 25%。使用速度密封時,需要安裝備用吹掃源。

液體密封

液體密封可以用作阻火器,通常用作速度密封的備用。在液體密封內部,氣體通過浸沒式多孔板鼓泡,消除了通過液體的任何連續流道。如果沒有連續的氣體流動路徑,火焰前沿就無法繼續傳播。液體密封必須得到良好的維護才能有效,因此,美國化學理事會建議串聯使用兩個液體密封或一個液體密封和另一種保護方法,以實現安全的 EO 擴口。

稀釋

< style=“margin-left: 20px”>EO 流可以用惰性或甲烷稀釋,直到濃度足夠低,不會引起閃回問題。使用甲烷可確保保持熱值,並且需要添加的體積百分比比氮氣少。這種類型的系統需要一種方法,在氣體到達火炬之前檢測 EO 火炬事件是否發生。此外,稀釋系統必須可靠且回應迅速。

阻火器

阻火器可以安裝在火炬管線上,以防止火焰蔓延到火炬管線上。阻火器在失去有效性之前只能工作一段有限的時間,並且需要將惰性氣體注入火炬集管。阻火器通常是高壓降裝置,因此可能不適用於所有應用。

系統設計注意事項

安全的 EO 系統設計在火炬之前就開始了,應考慮幾個專案。首先,應將含氧溪流與高濃度、含 EO 的溪流隔離開來。這可能需要兩個 Flare 標頭和不同流的提示。其次,由於所需的保護措施,EO 火炬的液壓能力是有限的。大型救援案例可能不適合 EO 耀斑,即使它們適合,耀斑也會效率低下。通過將高 EO 案例引導至專用擴口,客戶可以優化系統性能並延長擴口使用壽命,從而降低長期維護成本並提高整體系統效率。最後,應儘早評估現場的公用設施容量,因為增加的吹掃速率和/或稀釋策略可能會導致比典型火炬高得多的公用設施消耗。 

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