[发明专利]通过化学抑制减轻蒸气云爆炸

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过抑制来使无限制的或部分限制的蒸气云爆炸的后果减轻的方法。

背景技术

石油化工厂和精炼厂的特定危险为大量易燃材料的意外释放，其导致在设备内形成易燃云。历史证据已表明，这种云的点燃会导致毁灭性的爆炸以及设备的毁坏。这种事故通常命名为“蒸气云爆炸”(VCE)或“无限制的蒸气云爆炸”并被称为“VCE”。

火焰抑制指的是使火焰减弱，即，使火焰中的整体放热反应速率降低。根据火焰所存在于的流场，这种减弱会或不会导致熄灭。

火焰抑制与灭火、火焰熄灭或火焰消失不同，灭火、火焰熄灭或火焰消失常用来指火焰已被减弱至其在相关流场中不再能稳定的点的情况。火焰淬火指的是至表面的热损失为诱发因素的火焰熄灭。

通过化学相互作用(通过抑制剂)或通过冷却(例如用水)能够实现抑制。

更确切地，本发明涉及通过化学相互作用进行的对加速火焰的抑制。目的是阻止火焰加速以使得由VCE造成的最大过压降低。

实际上，VCE的破坏可能性来自于火焰通过未燃云而进行的加速。火焰速度越高，过压就越高。在特定情况下，爆燃过程会经历DDT(从爆燃到爆炸的转变)。

WO 2010/010044描述了一种包括在云中引入将避免火焰加速的产品的方法。这既不是火焰熄灭也不是火焰抑制。结果是易燃云转变成易燃物、空气和火焰加速抑制物的混合物。在点燃的情况下，最大可能的影响从VCE降低到“不充分的”燃烧闪火。这意味着，在点燃的情况下，易燃气体在不爆炸的情况下燃烧。优势是易燃气体已消失。

需要一种提供更加可靠的结果的方法。

发明内容

提供了一种使由于易燃气体在开放区域中的意外释放而产生的蒸气云爆炸的后果减轻的方法，该方法包括：

-限定危险区域，在该危险区域中可能发生易燃气体的意外释放；

-在危险区域内设置多个检测器装置，每个检测器装置均能够检测易燃气体的存在。

有利地，在检测到危险区域内存在易燃气体时，所述方法可以包括产生将火焰加速抑制物在限定的危险区域中的释放激活的控制信号，以及向释放器件传递控制信号。

抑制剂的释放量可以足以使易燃云转变成易燃气体、空气和所述火焰加速抑制物的混合物以防止火焰加速并最终使易燃气体在点燃的情况下燃烧。

该方法可以允许检测相对较小的易燃云，这可以避免大量的易燃气体燃烧。特别地，如果大量(例如多于100kg)的碳氢化合物燃烧，则存在周围设备损坏的风险。由于火焰加速抑制物的释放会在云过大之前发生，因此根据本发明的实施方式的方法相对可靠。

设置多个检测器装置可以允许形成具有使得可以以相对较高的可能性和/或相对较快地检测易燃气体的存在的精细度的阵列。

有利地，将火焰加速抑制物在被限定的危险区域中的释放激活的控制信号可以仅在包括至少两个检测器装置、有利地包括三个检测器装置或更多个检测器装置的多个检测器装置检测到所述危险区域内存在所述易燃气体的情况下才产生并被向释放器件传递。

使用几个检测器可以允许避免粉末在检测器发生故障并错误地检测到存在易燃气体的情况下的释放。

阵列的精细度可以允许建立关于激活火焰加速抑制物的释放的相对可靠的决定。

在该实施方式中，如果单个检测器装置例如通过测量到高于预定阈值的易燃气体的浓度而检测到易燃气体的存在，则不释放火焰加速抑制物。即，该释放仅在易燃云的存在被相同区域中的至少两个检测器装置、有利地被三个检测器装置证实之后才触发。

有利地，所产生的控制信号可以使得释放(在单次喷射内)连续地，即没有中断地发生。

有利的是，只要VCE的风险是可能的，火焰加速抑制物就会保持在云中通过空气传播。

在整个释放期间，释放速度可以具有相同的值，例如2kg每秒每喷嘴，或者不具有相同的值。

有利地，控制信号仅在检测易燃气体的存在的所述至少两个检测器装置相邻的情况下才产生。

实际上，通过彼此分开相对较远的至少两个检测器装置进行检测可能是由于除易燃云在危险区域内的释放(这可能产生VCE)以外的另一个原因，例如，检测器发生故障并错误地检测到易燃气体或操作者在单元的一部分中对设备进行清洗。通过并排的两个检测器进行检测更可能是由于可靠的易燃气体释放。

更普遍地，如果多个并排的检测器可以允许获得易燃云的相对可靠的表示，则设置多个检测器并进行监控，因此允许仅在需要时触发粉末的释放。