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阻火器工作原理及產(chǎn)品應(yīng)用解析

發(fā)布時(shí)間： 2019-04-19　　點(diǎn)擊次數(shù)： 4483次

阻火器工作原理及產(chǎn)品應(yīng)用解析
阻火器是用來阻止和液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送氣體的管道中，或者通風(fēng)的槽罐上，阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置，由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。阻火器也常用在輸送可燃?xì)怏w的管道上。假若氣體被引燃，氣體火焰就會(huì)傳播到整個(gè)管網(wǎng)。為了防止這種危險(xiǎn)的發(fā)生，也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設(shè)備的管線上，以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的氣體和液體的明火燃燒。

產(chǎn)品概述
阻火器是適用于石化、化工、輕工等行業(yè)的氣體輸送過程中的安全裝置。我廠生產(chǎn)制造的管道阻火器是經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖杌鹄碚撛O(shè)計(jì)和精密的機(jī)械設(shè)備加工制造而成的。根據(jù)阻火性能和阻火等級(jí)可分為阻爆燃型和阻爆轟型兩大類。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
產(chǎn)品由芯件和殼體兩部份組成，芯件是核心，是由兩層超薄的不銹鋼帶，一條被壓成波N形，另一條平面鋼帶則將它圍繞圓心緊緊纏繞而成。從而構(gòu)成無數(shù)個(gè)端面，是小三角形直通流道，而且在芯件內(nèi)部有一個(gè)十字結(jié)構(gòu)的支架（或在表面壓上丫形架）借以增強(qiáng)芯件的牢靠性，避免芯件被點(diǎn)燃的介質(zhì)所產(chǎn)生的爆炸壓力沖散。介質(zhì)從三角形狹道中通過，阻火器也正是通過它來阻止火焰在管道中的蔓延，其原理為“器壁效應(yīng)”，就是火焰與器壁的碰撞進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，降低了溫度。以此原理來設(shè)計(jì)三角形孔的高度阻止火焰的通過，再加上足夠的流道長度來吸收火焰的熱量，使其在芯件中熄滅，避免了氣體在芯件的另一端被復(fù)燃的可能性。
工作原理
（1）傳熱作用：阻火器的濾芯是由許多細(xì)小通道或孔隙組成的, 當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后, 就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道的傳熱面積大, 火焰通過通道壁進(jìn)行熱交換后, 溫度下降, 達(dá)到一定程度火焰可以熄滅。根據(jù)英國羅卜爾(M ·Roper) 對(duì)波紋型阻火器進(jìn)行的試驗(yàn)表明, 當(dāng)把阻火器材料的導(dǎo)熱性提高460 倍時(shí), 其熄滅直徑僅改變216%。這說明材質(zhì)問題是次要的。也就是說傳熱作用是熄滅火焰的一種原因, 但不是主要的原因。

（2）器壁效應(yīng)：根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論, 認(rèn)為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果, 而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學(xué)能等) 的激發(fā)下, 使分子鍵受到破壞, 產(chǎn)生具備反應(yīng)能力的分子(稱為活性分子) , 這些活性分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí), 首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基?；瘜W(xué)反應(yīng)是靠這些自由基進(jìn)行的。自由基與另一分子作用的結(jié)果除了生成物之外, 還能產(chǎn)生新的自由基。這些新的自由基反復(fù)地反應(yīng), 消耗又生成, 不斷地進(jìn)行下去。由此可知混合氣體自行燃燒(在開始燃燒后, 沒有外界能源的作用) 的條件是: 新產(chǎn)生的自由基數(shù)等于或大于消失的自由基數(shù)。隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減少到某一數(shù)值時(shí), 這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止，因此器壁效應(yīng)是阻止火焰的主要機(jī)理。由此也可以看出阻火器是不能阻止敞口燃燒的氣體和液體的明火燃燒。

適用范圍
輸送可燃性氣體的管道上，包括火炬系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上，氣體凈化通化系統(tǒng)、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)及乙炔、氫氣系統(tǒng)等。
阻火器類別
結(jié)構(gòu)形式
普通型
阻爆燃型
阻爆轟型
大試驗(yàn)安全間隙 mm
MESG≥0.9
0.5＜MESG＜0.9
MESG≤0.5
阻火級(jí)別
ⅡA
ⅡB
ⅡC
使用場所
儲(chǔ)罐、管端放空
放空管、燃?xì)夤艿?/p>
爆轟管道
安裝與維護(hù)
管道阻火器與管路連接可水平安裝也可垂直安裝。定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)用高壓蒸氣、壓縮空氣或有機(jī)溶劑清冼，如發(fā)現(xiàn)芯件機(jī)械性損壞或被介質(zhì)腐蝕后，應(yīng)立即更換。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗(yàn)方法》
SH/T3413-99《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收》
HG/T20570.19-95《阻火器的設(shè)置》。

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