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폭발 화염 어레스터: 작동 방식, 유형, 표준 및 선택

고정지붕형 탱크에는 가연성 방향족 용매가 저장되어 있습니다. 벤트 라인은 증기 수집 매니폴드로 연결됩니다. 근처 펌프의 전기 스파크가 증기-공기 혼합물을 발화시킬 수 있습니다. 화염 전면은 배기 파이프를 따라 이동합니다. 길고 난류가 많은 파이프에서는 불꽃이 가속됩니다. 임계 길이에서는 아음속 폭연에서 초음속 폭발로 전환됩니다. 결과적인 충격파는 대부분의 표준 배관의 파열 압력을 초과할 수 있습니다. 그렇기 때문에 화염 방지 장치를 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 폭발이 가능한 라인의 경우 장치는 폭발 화염 방지 장치로 인증되어야 합니다.

폭굉 화염방지기는 폭연과 폭발이 배관이나 통풍구를 통해 전파되는 것을 막는 수동적 안전 장치입니다. 이는 폭발 시 최고 압력을 견딜 수 있을 만큼 견고한 하우징과 담금질 요소로 구성됩니다.

폭발 화염 어레스터란 무엇입니까?

폭발 화염 방지기는 인클로저의 개구부 또는 인클로저 시스템의 연결 배관에 장착되는 장치입니다. 이는 가스가 통과하도록 허용하지만 화염 전파를 방지합니다. 이 장치에는 움직이는 부품이 없으며 외부 전원이 필요하지 않습니다. 이는 열 전달 및 흐름 저항의 물리적 원리에 따라 순수하게 작동하므로 본질적으로 작동이 안정적입니다.

코어 요소는 일반적으로 압착된 금속 리본 또는 소결 금속 메쉬의 조립체입니다. 이는 가스 혼합물의 냉각 거리보다 작은 수력학적 직경을 갖는 좁은 평행 통로를 생성합니다. 화염이 요소에 들어가면 금속 벽으로 열이 손실됩니다. 가스 온도가 자연 발화점 아래로 떨어지면 불꽃이 반대편에 도달하기 전에 꺼집니다.

폭발형 화염방지기는 한 가지 근본적인 면에서 기존 화염방지기와 다릅니다. 폭발의 충격파를 견딜 수 있도록 설계 및 테스트되었으며, 이를 위해서는 더 두꺼운 하우징, 더 견고한 요소가 필요하고 폭연이 폭발로 변하는 전이 영역에 대한 특별한 주의가 필요합니다.

폭연과 폭발: 중요한 차이점

올바른 장치를 지정하려면 폭연과 폭발의 차이점을 이해해야 합니다. 이것이 선택에 있어 가장 중요한 요소입니다.

폭연은 초당 몇 미터에서 최대 약 100m/s의 속도로 전파되는 아음속 연소 파동입니다. 압력 상승은 적당하고 점진적입니다. 대부분의 파이프라인 화재와 벤트 스택 화염 전선은 폭연입니다.

폭발은 충격파와 결합된 초음속 연소파입니다. 1,000~2,000m/s 이상의 속도로 전파됩니다. 제한된 파이프에서 최대 압력은 20bar, 30bar 또는 그 이상에 도달할 수 있습니다. 충격파는 배관을 휘게 하고 플랜지 조인트를 분리할 수 있는 파괴적인 부분입니다.

폭발은 폭연보다 훨씬 더 강력하기 때문에 어레스터는 더 높은 압력에 맞게 설계되고 테스트되어야 합니다.
매개변수 폭연 폭발
화염 속도 아음속, 1~100m/s 초음속, 1,000~2,000m/s
압력 상승 보통, 점진적 심각하고 빠르며 최대 20bar 이상
파동 구조 열과 물질 수송 연소와 결합된 충격파
필요한 보호 화염방지기 폭발 flame arrester

폭발 화염 어레스터는 어떻게 작동합니까?

폭발 화염 방지기는 열 냉각, 충격파 감쇠 및 흐름 제한의 세 가지 원리로 작동합니다.

불꽃이 요소에 도달하면 가스 혼합물의 냉각 거리보다 수력학적 직경이 작은 일련의 좁은 틈으로 들어갑니다. 금속 벽은 연소가 지속되는 것보다 더 빠르게 화염으로부터 열을 흡수합니다. 가스 온도가 자연 발화점 아래로 떨어지고 불꽃이 꺼집니다.

폭발 방지 장치의 경우 이 요소는 충격파도 감쇠시킵니다. 좁은 통로는 압력 전선을 분산시키고 화염을 끄기 전에 화염의 속도를 늦춥니다. 하우징은 영구 변형 없이 폭발 최고 압력을 억제할 수 있을 만큼 충분한 파열 압력을 갖도록 설계되었습니다.

담금질 효율은 담금질 간격, 원소가 없는 면적, 재료의 열전도율 및 담금질 경로 길이에 따라 달라집니다. 간격이 작을수록 더 효과적으로 담금질되지만 압력 강하가 증가합니다. 여유 공간이 크면 압력 강하가 줄어들지만 간격이 안전 값을 초과하는 경우 담금질 효율이 감소할 수 있습니다.

폭발용 화염방지기의 종류와 응용

폭발 화염 방지기는 장착 위치와 처리하도록 설계된 폭발 조건에 따라 분류됩니다.

  • 라인 말단 폭발 방지 장치: 벤트 스택 또는 파이프 끝에 장착됩니다. 점화원이 파이프 외부에 있고 불꽃이 열린 끝으로 들어갈 수 있는 경우에 사용됩니다.
  • 인라인 기폭방지 장치: 배관 중간에 설치됩니다. 불꽃이 장비 품목 사이의 파이프라인을 따라 이동할 수 있는 곳에 사용됩니다.
  • 안정적인 폭발 방지 장치: 일정한 속도와 압력에서 정상 상태에 도달한 폭발을 위해 설계되었습니다.
  • 불안정한 폭발 방지기: 폭연에서 폭발로의 전환이 발생하는 전환 구역을 위해 설계되었습니다. 압력과 화염 속도가 변동하기 때문에 이는 가장 까다로운 응용 분야입니다.

응용 분야에는 고정 지붕 탱크 통풍구, 증기 회수 시스템, 플레어 스택, 연료 가스 라인, 수소 저장 및 분배 시스템, 화학 반응기 통풍 라인 및 해양 증기 제어 시스템이 포함됩니다.

표준 및 테스트 요구 사항

폭발 화염 방지기는 형식 테스트를 거쳐 인정된 표준에 따라 인증되어야 합니다. 가장 중요한 두 가지는 EN 12874/ISO 16852와 ATEX 지침 2014/34/EU입니다.

EN 12874/ISO 16852는 화염 방지기의 성능 요구 사항 및 테스트 방법을 지정합니다. 테스트에는 대표적인 가스 혼합물을 어레스터에 통과시키고 폭연 또는 폭발을 재현하는 조건에서 이를 점화시키는 작업이 포함됩니다. 폭발 테스트를 위해 테스트 장비에는 화염 전면이 폭발로 가속될 수 있도록 충분한 길이의 준비 파이프가 필요합니다.

피뢰기는 화염 통과를 허용하지 않고 화염을 멈춰야 합니다. 하우징은 최대 압력에서 외부적으로 손상되지 않은 상태로 유지되어야 합니다. 명시할 때 가스 유형, 온도, 압력 등 실제 서비스를 대표하는 조건에서 장치를 테스트했음을 보여주는 테스트 보고서를 요청하세요.

재료 및 디자인 고려 사항

소재 선택은 특히 해양, 해양 또는 부식성이 높은 화학 환경에서 사용되는 경우 매우 중요합니다. 316L 스테인리스강은 탁월한 내식성과 기계적 안정성을 제공하기 때문에 폭발 화염 방지기 요소 및 하우징에 가장 일반적인 재료입니다.

NB-KSL은 산업용 가스 및 유체 시스템용 스테인리스강 부품을 제조합니다. VCR 피팅 라인에는 고순도 및 부식성 서비스를 위해 설계된 스테인레스 스틸 파이프 피팅 화염 방지 장치가 포함되어 있습니다. 구성 요소는 효과적인 담금질에 필요한 동일한 압착 요소 형상을 사용합니다.

Stainless Steel Pipe Fittings Flame Arrester for High-Purity Service 고순도 서비스용 스테인레스 스틸 파이프 피팅 화염 방지기 NB-KSL의 이 화염 방지기는 고순도 및 부식성 가스 시스템에 적합한 효과적인 담금질을 위한 압착 요소 구조를 특징으로 합니다. VCR 연결은 까다로운 응용 분야에서 안정적인 금속 간 밀봉을 보장합니다. 제품보기 →

연결 유형은 재료만큼 중요합니다. VCR 연결은 고온 및 고순도 응용 분야에서 누출을 방지하는 금속 간 밀봉을 제공합니다. 연결 옵션을 더 폭넓게 보려면 스테인레스 스틸 튜브 피팅에 대한 완벽한 가이드 다양한 연결 시스템의 유형, 용도 및 선택 기준을 다룹니다.

설치 및 유지 관리 고려 사항

어레스터가 인증된 대로 작동하려면 올바른 설치가 필수적입니다. 어레스터는 잠재적인 점화원으로부터 정확한 거리에 그리고 흐름에 대해 올바른 방향으로 설치되어야 합니다. 라인 말단 어레스터의 경우 요소 막힘을 방지하기 위해 통풍구 배출구를 비와 잔해물로부터 보호해야 합니다.

유지 관리 요구 사항에는 요소에 오염, 먼지 또는 잔해물이 있는지 정기적으로 검사하고, 어레스터 전체의 차압을 모니터링하고, 제조업체 지침에 따라 요소를 청소하고, 개스킷 및 연결 무결성에 누출이 있는지 확인하는 것이 포함됩니다.

배출 가스가 미립자 또는 응축 증기를 운반하는 시스템에서 가스 필터를 업스트림에 설치하면 어레스터 요소의 오염을 방지할 수 있습니다. NB-KSL은 이러한 목적을 위해 직선형 및 T형 구성의 316L 스테인리스강 가스 필터를 제공합니다.

316L Stainless Steel T-Type Gas Filter with Removable Element 316L 스테인레스 스틸 T형 가스 필터(탈착 가능 요소 포함) 이 T형 가스 필터는 세척 및 재사용이 가능한 요소로 낮은 압력 강하와 높은 여과 효율을 제공합니다. 이는 미립자를 포착하고 다운스트림 장비의 오염을 방지하여 유지 관리 비용을 절감하도록 설계되었습니다. 제품보기 →

폭발 화염 어레스터를 선택하는 방법

폭발 화염 방지기를 지정할 때 공급업체에 다음 정보를 제공하십시오.

  1. 인화성 데이터를 포함한 가스 또는 증기 조성
  2. 작동 조건에서의 최대 유량
  3. 작동 및 설계 압력
  4. 작동 온도 및 잠재적인 극한 상황
  5. 라인 크기, 연결 유형 및 장착 위치
  6. 화염 또는 폭발 방지가 필요한지 여부
  7. ISO 16852 또는 ATEX와 같은 해당 표준

공급자는 선택이 귀하의 서비스 조건에 적합한지 확인해야 합니다. 너무 작은 장치는 과도한 압력 강하를 갖게 됩니다. 너무 크면 특정 가스에 대한 폭발 테스트 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다. 항상 테스트 인증서를 검토하고 테스트된 가스, 압력 및 온도가 응용 분야와 일치하는지 확인하십시오.

안전은 올바른 사양에서 시작됩니다

폭굉 화염방지기는 일반 부속품이 아닙니다. 이는 매체, 작동 조건 및 잠재적 폭발 시나리오에 대한 완전한 지식을 바탕으로 지정되어야 하는 안전에 중요한 구성 요소입니다. 화염 방지기와 폭발 화염 방지기의 차이점은 초음속 화염 전면에서 고장날 수 있는 장치와 이를 억제하도록 설계된 장치의 차이입니다.

작동 원리, 폭연과 폭발의 구별, 적용 가능한 표준, 자재 요구 사항을 이해하면 보다 자신 있는 선택을 할 수 있습니다. 고정밀 표준에 따라 제작된 스테인레스 스틸 화염 방지기 및 관련 안전 부품의 경우 NB-KSL은 실용적인 제조 옵션을 제공합니다.

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