绝热量热法& Relief Vent Sizing

VSP2& Relief Valve Sizing背景

绝热量热仪测试可提供用于泄压系统设计,化学工艺的安全放大以及工艺配方更改的数据。 安全的工艺设计需要了解化学反应速率,特征和能量释放-所有这些都可以通过低phi因子获得 绝热热量计 VSP2TM值 (通风口尺寸调整包2) or 阿斯特TM值 (高级反应系统筛选工具).

好处

的 VSP2TM值  和 the 阿斯特 TM值 提供安全放大化学过程和更改工艺配方所需的热数据。可以测试各种过程异常条件 量化由PHA或HAZOP研究确定的危害。低phi因子 (或热惯性)可以测量热量和气体的产生速率,并将其直接应用于过程规模,从而可以设计适当的紧急救援系统。

工艺安全

迪尔斯

福斯克&Associates,LLC(FAI)是紧急救援系统设计研究院(DIERS)的主要研究承包商,&由AIChE赞助的29个公司赞助的D计划于1985年完成。  Company founder, Dr. Hans K. 福斯克served as the principal investigator 和 overall leader of the 迪尔斯 research project. 这项工作的主要目的是评估紧急泄放口的要求,包括紧急状态下系统的能量和气体释放率以及两相流对紧急排放过程的影响。

迪尔斯计划促成了台式规模的低热惯性绝热量热仪的开发,该量热仪首先被商业化。 通风口尺寸调整包(VSPTM值)。后来的改进导致 VSP2TM值。反应系统筛选工具(RSST TM值FAI于1989年推出,旨在为DIERS测试方法提供一种简单,廉价的方法。最近的改进导致 进阶RSST(ARSSTTM值) 在1999年。FAI使用基于DIERS的方法 VSP2TM值 and 阿斯特TM值 量热仪以表征化学系统并设计紧急泄压系统。两种仪器均提供直接适用于过程规模的排气口尺寸数据。

阿斯特™(高级反应系统筛选工具)

阿斯特背景

福斯克&Associates,LLC(FAI)的高级反应系统筛选工具TM值 (ARSST)是一种低热惯性量热仪,用于获取关键的不合格过程设计数据。 FAI提供ARSST以及用于定制的选项,例如高压容器和流量状态检测器,以及常用项目,例如测试池,加热器,密封管和热电偶。 在FAI,我们不仅利用ARSSTTM值 在我们设备齐全的危害实验室中,但我们也制造和销售热量计以供客户使用。

阿斯特TM值 is based on 迪尔斯 OSHA认为这是一种良好工程实践的两阶段方法。这种易于使用的设备还能够生成低phi因子数据,用于 迪尔斯 通风口的大小,是工业以及任何用于研究或单元操作研究的大学工程实验室的出色工具。

阿斯特TM值 测试用于模拟诸如冷却损失,搅拌损失,试剂误装,质量负荷的不安定,批次污染和火源受热等不安定情况。 这种易于使用且具有成本效益的量热仪可以快速安全地识别过程工业中潜在的反应性化学危害。  阿斯特TM值 数据可得出关于失控反应过程中温度和压力升高速率的重要实验知识,从而提供可直接应用于全面过程条件的可靠的能量和气体释放速率。 

阿斯特TM值 通常在重量约为10 ml的轻型玻璃测试池中使用5-10克样品。 该测试室配有皮带加热器(用于通过预编程的温度扫描加热样品),然后安装在350 ml的容器中。 测试通常使用开放式测试单元方法进行。 在此测试配置中,测试单元要通向安全壳。 施加惰性气体可防止测试样品挥发 安全壳上的背压。

好处

阿斯特TM值 使用户能够快速获得可靠的绝热数据,可将其用于多种安全应用,包括表征材料相容性,热稳定性和反应化学性质。 测试数据包括绝热的温度和压力变化率,由于较低的热惯性,可以将其绝热速率直接应用于过程规模,以确定卸压口尺寸,急冷罐设计以及与过程安全管理相关的其他卸压系统设计参数。

特征

  • 方便使用的
  • 易于设置,可快速完成测试
  • 快速筛选新工艺和现有工艺中的热危害
  • 扫描和等温模式
  • 热危险评估的可靠结果
  • 开孔或闭孔测试(从闭孔测试中获得蒸气压数据)
  • 样本量小
  • 轻巧的玻璃测试池,具有良好的混合
  • 兼容于 流态检测器(FRED) 通风口定型设备(弗雷德 区分泡沫行为和非泡沫行为)

应用领域阿斯特

  • 获取完整的化学系统数据:
    -   临界温度
    -    Kinetic parameters
  • 估计过程安全参数,包括:
    -    Onset temperature
    -    Temperature & pressure rise rates
    -    绝热温升
    -   反应混合热
    -   回火温度
    -   达到最大速率的时间(t先生)
    -   自加速分解温度(SADT)
  • 通风口尺寸
  • 紧急救援系统设计
  • 可容纳高能和烟火

通风口尺寸调整套件2(VSP2™)

背景VSP2

福斯克&Associates,LLC(FAI)通风口尺寸调整套件2™(VSP2™)是一种低热惯性绝热热量表,用于利用最新技术进行过程危险性表征 迪尔斯 技术来获得关键的扰乱过程设计数据。 它是原始版本的商业版本 迪尔斯 台式秤 仪器。在FAI,我们不仅利用VSP2TM值 在我们设备齐全的危害实验室中,但我们也制造和销售热量计以供客户使用。

其多功能和创新的设计使VSP2TM值 模拟可能导致化学反应失控的异常(异常)情况(例如冷却损失,搅拌失误,试剂误加料,大量负载的异常,批次污染,火源加热等)。 由于它是一种低热惯性(phi因子)设备,因此可以直接调节温度和压力的上升速率。 

效益

VSP2TM值 利用成熟的DIERS技术来识别和量化过程安全隐患,以便可以通过过程设计来预防或解决这些隐患。 

测试数据包括绝热的温度和压力变化率,由于较低的热惯性,可以将其绝热速率直接应用于过程规模,以确定卸压口尺寸,急冷罐设计以及与过程安全管理相关的其他卸压系统设计参数。  VSP2获得的绝热数据TM值 可用于表征反应性化学物质以及由于工艺失常条件而可能发生的后果。

特征

VSP2提供的通用配置TM值 design directly 模拟 工艺条件包括:

  • 失去冷却或搅动
  • 反应物积聚或放出
  • 批次污染
  • 热引发分解
  • 居民潜伏时间
  • 原位液体/气体计量或采样

应用领域

VSP2的使用TM值 可以帮助用户获得完整的化学系统数据,例如:

  • 低热惯性测试允许将数据直接应用于过程规模
  • 温度和压力上升率适用于泄压系统设计 “基于 迪尔斯 两相流技术,被OSHA认可为 “良好的工程实践”
  • 许多测试配置
    -    Solids, liquids or 两相 混合物
    -   封闭或开放(通风)测试
    -   比例排污模拟
    -   测试单元可用于304&316不锈钢,哈氏合金C,钛和玻璃

VSP2

  • 准确的绝热数据 
    -    Onset temperature
    -   总绝热温升(ΔT广告)
    -    反应或混合
    -    Vapor pressure data
    -    Time to 最大 率(t先生)
    -   自加速分解温度(SADT)
  • 溢流阀尺寸
  • 淬火槽设计
  • 污水处理
  • 临界温度
  • 两相流的影响

FAI还创建了 防止软件 允许用户使用行业认可的方法来实施实际的应急通风口尺寸。  It applies 迪尔斯 methodology (including the Leung-Omega 和 福斯克methods) for reactive chemistry 和 API 520/2000 or NFPA 30 for non-reactive systems.

流态检测器(FRED™)

背景

弗雷德为了逃避现实但安全的泄压系统设计,至关重要的是,在紧急逃逸化学反应的过程中了解普遍的流动状态至关重要。 单独从物理性质不可能预测起泡行为。由于没有用于实际失控条件的流态表征方法,因此一般 迪尔斯 惯例是设计“泡沫”条件,即均质容器条件,这是一个保守的假设。 考虑到“泡沫”与“非泡沫”条件的发生对杂质,浓度水平的微小变化和其他因素非常敏感,因此需要在与溢流排放过程相符的实际失控条件下进行流态表征。 

流动状态检测器传感器包括一个小型浸没式加热器和一个位于测试单元上方自由空间中的热电偶。 (对于流态确定测试,测试单元仅充满约1/3)。

在外部加热化学样品本身之前,通过辅助控制箱向内部加热线圈供电,以建立升高的(基线)传感器温度。 该基线温度应远高于样品的预期沸腾(回火)温度。 检测器的工作原理是,如果在沸腾开始后的流动状态是非泡沫的,则检测器热电偶(TC2)将继续测量远远超过样品温度(TC1)的温度。 

好处

福斯克&Associates,LLC(FAI)提供了一种流态检测器(FRED™),可与 阿斯特TM值 and VSP2TM值  热量计,以区分泡沫失控反应和泡沫失控反应。 通过将两相排放流视为搅动湍流而不是均质流,可以更现实地设计非泡沫系统的泄压系统。

特征

防止™-实用的紧急排气口定径软件

背景

防止 福斯克& Associates, LLC (FAI) created its 防止™ software to allow users to implement practical emergency vent sizing designs utilizing industry recognized methodology including the Leung Omega method, 福斯克Gas/Vapor method 和 福斯克General Screening method. 该软件适用 迪尔斯 化学方法论和非反应性系统的API 520/2000或NFPA 30。该方法学是与 VSP2TM值 是任何低phi因子绝热热量计的绝佳伴侣。 

防止™可处理反应性情况下的气体,混合动力和蒸气系统,还可以容纳爆燃通风孔和火力负荷大小。现代化的用户界面具有清晰的导航,逻辑选项卡和直观的下拉菜单,这些菜单利用了先进的Windows编程技术来提供清晰无缝的用户体验。它既可以作为独立的Windows应用程序使用,也可以作为基于Silverlight 4的Web应用程序来使用,该应用程序支持多种平台,包括Mac OS X和Windows上的所有主要浏览器– Internet Explorer 6、7、8,Firefox 2和3,Safari 3和4,以及Google Chrome。

好处

简化的界面使用户可以“即时”更改输入值,并立即查看更新的结果。这对于参数研究很方便,例如更改批次大小以查看在特定容器/释放装置中将“容纳”多少反应物。输入参数,包括容器的几何形状,反应物特性和排气时的绝热反应速率,可通过简单的下拉窗口方便地输入并保存以备后用。

它是通风口调整代码解决方案系列中的最新版本,旨在快速,易于使用,与其他程序相比,所需的物理属性要少得多。 

但是,如果您的通过/否测试结果为“否”怎么办?好吧,我们接下来看一下将使您的粉尘层着火的温度。为了找到空气中尘埃云的最低自燃温度(MIT),MIT会测试会导致尘埃云点燃的最低温度。接下来是LIT测试,它确定灰尘层的热表面着火温度。最后,进行燃烧速率测试以确定粉尘材料燃烧的速度。

所有这些测试均以通过/不通过测试开始。全面的DHA或过程危害分析(PHA)可以将您的测试结果应用于工厂的实际情况。更好地了解您正在与谁打交道,以便您可以安全地进行计划!此外,如果您有集尘器,但不确定下一步该怎么做,请阅读:“易燃性粉尘”。

这是用于粉尘爆炸性筛查的其他一些测试:

  • 可燃粉尘危害筛选测试-基于VDI2263和UN 4.1燃烧测试。该测试是为了确定堆中的灰尘是否支持自持火焰传播。 [>需要30克(〜1oz)小于420μm的样品;>如果测试金属粉尘,则需要300克(〜2/3磅)小于420μm的样品]
  • 通过/不通过筛查+可燃粉尘筛查程序包-两种测试均作为筛查程序包同时运行
  • 样品表征测试-包括确定样品的水分含量和粒径分布[>30克小于420μm的样品]
  • “难燃”爆炸性测试-如上测试,但使用400 J点火源。 [>需要100克(〜¼磅)小于420μm的样品]

除非另有说明,否则如前所述,在从您的设备接收(“接收时”)样品时对粉尘进行测试。可以将其筛分到小于420μm(40目)(OSHA和NFPA对“粉尘”的划分),以利于分散到粉尘云中。颗粒大小可能会因样品而异。 
此外,请注意,按照ASTM的建议(以及一些NPFA要求);样品的粒径应小于75μm,水分小于5%。请注意,以不符合ASTM / EU建议的方法测试材料可能会产生爆炸严重程度和爆炸敏感度数据,对于爆炸缓解设计而言,这些数据不够保守。

解决方案/专业/培训

福斯克&自从概念出现以来,Associates,LLC(FAI)一直是绝热量热法的行业领导者。 迪尔斯 测试于1985年首次推出。 

我们的团队很乐意帮助您的员工培训有关技术问题,过程安全计划或审核,法规等方面的知识。 我们执行过程安全审核,作为全面危害分析的一部分,并且可以与您一起确保以多种方式向您的员工提供技能培训需求,包括: 

一级-差距分析
二级-培训& consulting
第三级-计划制定与实施

提供的部分服务清单:
•审查和升级所有安全过程系统和法规要求
•VPP咨询
•审核,审查和升级您的所有操作,安全和维护程序
•对培训计划的完整性和有效性进行评估(从技术技能到专业发展),并在以下方面进行升级
需要
•审查和升级您的计划元素,例如员工参与度和过程安全信息,以确保有效性和完整性
•工作流程有效性评估和升级
•总体组织发展(例如,动机,工作流程)
•减轻压力
•评估交流的有效性

我们设计,定制开发并提供贵组织所需的任何特定于现场的培训材料。我们的顾问,工程师和技术专家可为您的员工提供教室,实验室或在职培训。此外,如果有的话,我们将协助确定和购买可商购的培训材料。

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FAI使用了绝热量热法和一种新的热分析技术来获得分解数据

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