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阻火器原理與分類

儲罐阻火器是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內 或阻止火焰在設備、管道間蔓延。阻火器是應用火焰通過熱導體的狹小 孔隙時 , 由于熱量損失而熄滅的原理設計制造。 阻火器的阻火層結構有礫 石型、金屬絲網型或波紋型。適用于可燃氣體管道,如汽油、煤油、輕 柴油、笨、甲笨、原油等油品的儲灌或火炬系統、氣體凈化通化系統、 氣體分析系統、煤礦瓦斯排放系統、加熱爐燃料氣管網上,也可用在乙 炔、氧氣、氮氣、天然氣的管道上。阻火器可與呼吸閥配套使用 , 亦可單 獨使用。也可加裝在內浮頂儲罐的通氣管道上。

一、阻火器簡述

阻火器是用來阻止易燃氣體、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆 炸的安全裝置。 通常裝在輸送或排放易燃易爆氣體的儲罐和管線上。 (作 用是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、 管道內或阻止火焰在 設備、 管道間蔓延。 阻火器是應用火焰通過熱導體的狹小孔隙時 , 由于熱 量損失而熄滅的原理設計制造。阻火器的阻火層結構有礫石型、金屬絲 網型或波紋型。 

石油化工裝置的設計中 , 阻火器是用于阻止可燃氣火焰繼續傳播的 安全裝置 , 自 1928 年首先應用于石油工業以來 , 由于其簡便易行而被石 油及化工裝置大量采用。國內石油化工裝置中 , 阻火器應用已很普通 , 但 在裝置設計中 , 尤其是在線 (管道 阻火器選型中的某些細節問題還容易 被忽視。

1 阻火器的工作原理

關于阻火器的工作原理 , 目前主要有兩種觀點 :一是基于傳熱作用 ; 一 是基于器壁效應。

1. 1 傳熱作用

燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度 , 即著火點。 低于 著火點 , 燃燒就會停止。依照這一原理 , 只要將燃燒物質的溫度降到其著 火點以下 , 就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過

阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計阻火器內部 的阻火元件時 , 則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積 , 強化傳熱 , 使 火焰溫度降到著火點以下 , 從而阻止火焰蔓延。

1. 2 器壁效應

燃燒與爆炸并不是分子間直接反應 , 而是受外來能量的激發 , 分子鍵 遭到破壞 , 產生活化分子 , 活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基 , 自由基與其它分子相撞 , 生成新的產物 , 同時也產生新的自由基再繼續與 其它分子發生反應。 當燃燒的可燃氣通過阻火元件的狹窄通道時 , 自由基 與通道壁的碰撞幾率增大 , 參加反應的自由基減少。 當阻火器的通道窄到 一定程度時 , 自由基與通道壁的碰撞占主導地位 , 由于自由基數量急劇減 少 , 反應不能繼續進行 , 也即燃燒反應不能通過阻火器繼續傳播。

2 阻火器的分類

目前有幾類分類方法。產品(阻火器使用場合不同可分放空阻火 器和管道阻火器 ; 依阻火元件可劃分為 :填充型、板型、金屬絲網型、液 封型和波紋型等 5種。其中 , 波紋型阻火器性能穩定 , 在石油化工裝置中 應用較多。以波紋型阻火器為例 , 說明其在石油化工裝置設計中的選用。