一、防火罩设置规范解读及阀门防火要求

1、国内标准规范对阀门防火罩的设置要求:

SH/T3005《石油化工自动化仪表选型设计规范》中要求当工艺对紧急切断阀有防火要求时,用于紧急切断阀的执行机构及其附件应有防火措施且首选安装防火罩;

SH/T 3184-2017《石油化工罐区自动化系统设计规范》中要求需要防火的开关阀的电缆和执行机构应根据具体情况做防火设计;

中国石化〔2011〕建518号 《液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定》中要求气动执行机构及其附件应有防火措施并首选防火罩。

2、国外标准规范对阀门防火罩的设置要求:

《API RP 553 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems》中要求处于火灾危险区的紧急切断阀做到火灾安全。

综上所述,处在火灾危险区的阀门才有防火要求,才需要给执行机构配防火罩。
3、火灾危险区定义国内防火相关标准对于火灾危险区的定义:
GB 50160《石油化工企业设计防火标准》中要求液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道应在靠近设备根部设置切断阀,当设备容积超过40 m³且与泵的间距小于15m时,该切断阀应为带手动功能的遥控阀,遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m,从此规定中可以看出火灾危险区是指距离泄漏点15米范围内的区域。

T/HGJ 12402-2021《石油化工装置火灾紧急隔离控制阀设计标准》要求,火灾紧急隔离控制阀位于液化烃设备抽出泵15米以内时,应采取耐火措施,能够在1093℃烃类池火中,30分钟内,可靠驱动阀门处于关闭状态,实现火灾安全功能(fire-safe)。该标准要求的比较明确,即火灾泄露点15米以内的阀门需考虑防火要求。

国外防火相关标准对于火灾危险区的定义:

《API RP 553 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems》中描述:火灾泄漏点周围7.6米范围内作为火灾危险区,这个泄漏点一般指的是机泵周围7.6米内。

以上是火灾危险区在距离泄漏点水平距离的要求;对于水平面以上的高度要求,参考SY∕T 10043《泄压和减压系统指南》的要求:该指南中对火灾工况的描述是火焰上方7.2米以内的空间。考虑到化工装置楼层间都是使用格栅板,以及机泵基本上都安装在地面上情况,火灾危险区可以定义为距离地面高度7.2米内的空间。参考API 521,其中火灾危险区高度的要求也是同样的定义。

综上,关于火灾危险区的定义严格说距离泄漏点(机泵)15米、高度7.6米以内的空间范围,在这个区域内的紧急切断阀需要考虑防火要求,执行机构需要考虑增加防火罩。

二、设置防火罩要慎重考虑!

1、阀门防火罩的作用是火灾情况下控制防火罩内部执行机构的温升,防止执行机构温度过高导致功能失效;但是在实际使用过程中,由于防火罩的存在导致阀门执行机构温度过高,从而造成阀门误动作的事故时有发生。化工行业内,如盛虹石化、九江石化、中海油惠州二期炼化、大连恒力石化都出现过因防火罩内部温度过高而导致阀门误动作的案例。因此对于防火罩的选用,尤其是高温介质阀门防火罩选用需要谨慎对待。

2、阀门防火罩除了存在温度过高导致阀内件损坏的问题外,还存在不利于巡检、不利于操作等问题。

3、本文通过对相关行业标准的解读,可以规范、减少阀门防火罩的使用;同时对防火罩内部部分气动附件的选用也进行了详细解释,正确选用能够减少高温工况对防火罩内气动附件的影响。

三、防火罩内气动附件的选型

阀门执行机构设置防火罩以后,防火罩内的气动附件选型需要慎重考虑。

根据UL1709认证要求防火罩需要在1093℃液态烃类火灾中,保证执行机构在30 分钟内温升不超过30-40℃(一般环境最高温度40℃左右,70/80℃为执行机构失效温度)。防火罩厂家在计算散热的时候也是将温度控制在70/80℃(70℃为电动执行机构温度要求,80℃为气动执行机构温度要求)。但是这个时候大家一般只是考虑了执行机构的耐温要求,而忽略了其中的气动附件也必须满足这个温度要求;如果在选型的时候选择了常温型的气路附件,很有可能会造成耐温不足而导致阀门异常动作。

如果阀门设置了防火罩,为了保证阀门气路附件与执行机构都满足防火温度要求,在阀门选型的时候必须跟阀门厂家提出所有气动附件的耐温最低为70℃(气动执行机构)。

常用气路附件选型建议如下:

1、过滤减压阀(切断阀常用的SMC B系列过滤减压阀):

如果选用常温型的产品,那么最高耐温是60℃(密封组件为普通的丁腈橡胶);

如果选择高温型产品,最高耐温可以达到80℃(密封组件为氟橡胶)。在使用防火罩以后,需要注意阀门选型时过滤减压阀尽量选用高温型。
密封组件适用温度

2、电磁阀(电磁阀的温度选用需要注意两个方面)

1、阀的温度范围:阀的温度范围 (TS)取决于密封件的材质,正常工作情况下的介质的性质。

对于常用的327电磁阀,阀体尽量选择327B102,阀体密封材料为FPM(氟橡胶),耐温范围-20~120℃。

不要选择8327B112,它的阀体密封材料为(F)VMQ((氟)硅橡胶),耐温范围-50~60℃。
密封材料适用范围

2、电磁头的温度范围:电磁头的温度范围取决于线圈的功耗等级(LP, RP, MP或BP)和必须遵循的安全规范。

对于常用的电磁头WSNF8327B102 RP电磁阀其温度组别有T4/T5/T6三个可以选择,但是如果T6要求温度不能超过60℃,所以建议使用T4组别,温度可以达到100℃。

线圈适用温度
3、除了过滤减压阀以及电磁阀其他气控附件如气控阀、快排阀也需要注意选择高温型。

四、总而言之: 

由于国内标准众多且要求不明确,导致大家在对规范解读上有很多不同的意见,这就造成了很多设计院及业主产生了宁愿多加不能漏加的想法,给现场很多阀门配置了防火罩。


本文引自:化工仪表圈

最后修改:2025 年 11 月 24 日
如果觉得我的文章对你有用,可以点一下赞赏