阻火器

阻火器是用來阻止易燃?xì)怏w和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的裝置。一般安裝在輸送可燃?xì)怏w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易燃?xì)怏w的管道上。假若易燃?xì)怏w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易燃?xì)怏w和液體的明火燃燒。

阻火器安裝

1.摘除所有法蘭的保護(hù)蓋和拋棄所有包裝材料。

2.檢查閥座，閥座表面的配套法蘭墊片。它必須是清潔、平整、無劃痕、耐腐蝕、工具痕跡。

3.檢查墊片，確保材料是適合于應(yīng)用的。

4.用適當(dāng)?shù)穆菁y潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑所有螺柱和螺母。如果緊固件是高溫或不銹鋼材料則使用反抓住化合物，如二硫化鉬。

5.螺栓環(huán)內(nèi)墊片。

6.設(shè)置阻火器殼體法蘭與管線法蘭對(duì)接，要注意阻火元件的提升手柄與頂螺母位置，方便未來摘除阻火器的元件。

工作原理

關(guān)于阻火器的工作原理,主要有兩種觀點(diǎn):一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應(yīng)。

傳熱作用

燃燒所需要的必要條件之一就是要達(dá)到一定的溫度,即著火點(diǎn)。低于著火點(diǎn),燃燒就會(huì)停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著火點(diǎn)以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過阻火元件的許多細(xì)小通道之后將變成若干細(xì)小的火焰。設(shè)計(jì)阻火器內(nèi)部的阻火元件時(shí),則盡可能擴(kuò)大細(xì)小火焰和通道壁的接觸面積,強(qiáng)化傳熱,使火焰溫度降到著火點(diǎn)以下,從而阻止火焰蔓延。

器壁效應(yīng)

燃燒與并不是分子間直接反應(yīng),而是受外來能量的激發(fā),分子鍵遭到破壞,產(chǎn)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(chǎn)物,同時(shí)也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其它分子發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)燃燒的可燃?xì)馔ㄟ^阻火元件的狹窄通道時(shí),自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應(yīng)的自由基減少。當(dāng)阻火器的通道窄到一定程度時(shí),自由基與通道壁的碰撞占主導(dǎo)地位,由于自由基數(shù)量急劇減少,反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行,也即燃燒反應(yīng)不能通過阻火器繼續(xù)傳播。

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)是防止火焰的主要機(jī)理 [1]  。

火焰通過阻火元件的細(xì)小通道并在通道內(nèi)降溫。當(dāng)火焰被分割小到一定程度時(shí),經(jīng)通道移走的熱量足以將溫度降到可燃物燃點(diǎn)以下,使火焰熄滅?；蛴善鞅谛?yīng)解釋,當(dāng)通道窄到一定程度時(shí),自由基與管道壁的碰撞占主導(dǎo)地位,自由基大量減少,燃燒反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行。因此,把在一定條件下(0. 1 MPa ,20 ℃)剛好能夠使火焰熄滅的通道尺寸定義為“實(shí)驗(yàn)間隙”(MESG,Maximum Experimental Safe Gap)。阻火元件的通道尺寸是決定阻火器性能的關(guān)鍵因素,不同氣體具有不同的MESG值。因此,在選擇阻火器時(shí),應(yīng)根據(jù)可燃?xì)怏w的組成確定其MESG值。在具體選擇時(shí),又根據(jù)MESG值將氣體劃分為幾個(gè)等級(jí)。國(guó)際上經(jīng)常采用兩類方法。一是美國(guó)全國(guó)電氣協(xié)會(huì)(NEC)的分類法,它根據(jù)氣體的MESG值將氣體分為四個(gè)等級(jí)(A ,B ,C ,D) ;另一類是國(guó)際電工協(xié)會(huì)( IEC)的方法,它也將氣體分為四個(gè)等級(jí)( IIC , IIB , IIA及I)。

在選用阻火器時(shí),即可在設(shè)計(jì)規(guī)定使用的規(guī)范中首先查出所用可燃?xì)怏w的等級(jí),然后根據(jù)該組氣體對(duì)應(yīng)的MESG值來選擇相應(yīng)的阻火元件。

材質(zhì)

安裝于管端的阻火器殼體，宜采用鑄鐵和含鎂量不大于 0 . 5 % 的鑄鋁合金，也可按設(shè)計(jì)要求采用其它材料:

安裝于管道中的阻火器殼體，應(yīng)采用鑄鋼焊接，

阻火層芯件和安裝于管道中的阻火器芯殼及芯件壓環(huán)應(yīng)采用不銹鋼;

安裝于管端的阻火器芯殼及芯件壓環(huán)，宜采用鑄鐵或鑄鋁。

分類

按用途分類

儲(chǔ)罐阻火器、加油站阻火器、加熱爐阻火器、火炬阻火器、放空管阻火器、煤氣輸送管阻火器等。

按安裝位置分類

管端阻火器: 安裝在排氣管的端部;
管道阻火器: 安裝在管道中間位置。

按阻止火焰速度分類

防爆燃阻火器: 能阻止以亞音速傳播的爆火焰通過;
防爆轟阻火器: 能阻止以沖擊波為特征、以超音速傳播的火焰通過。

按氣體分級(jí)分類

適用于I 級(jí)氣體的阻火器;
適用于IIA 級(jí)氣體的阻火器;
適用于IIB 級(jí)氣體的阻火器;
適用于IIC 級(jí)氣體的阻火器。

一般選用原則

1.所選用的阻火器，其阻火速度應(yīng)大于安裝位置可能達(dá)到的火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/span>

2.與燃燒器連接的可燃?xì)怏w輸送管道，在無其它防回火設(shè)施時(shí)，應(yīng)設(shè)阻火器。

3.阻止以亞音速傳播的火焰，應(yīng)使用阻爆燃型阻火器，其安裝位置宜靠近火源;

4.阻止以音速或超音速傳播的火焰應(yīng)使用阻爆轟型阻火器，其安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離火源。

5.不同公稱直徑的阻爆轟型阻火器，所要求的距火源安裝距離見表。

6.在寒冷地區(qū)使用的阻火器，應(yīng)選用部分或整體帶加熱套的殼體，也可采用其它伴熱方式。

7.在特殊情況下，可根據(jù)需要選用設(shè)有沖洗管、壓力計(jì)、溫度計(jì)、排污口等接口的阻火器。

8.安裝于管端的阻火器， 當(dāng)公稱直徑小于DN50時(shí)宜采用螺紋連接;當(dāng)公稱直徑大于或等于DN50時(shí)，應(yīng)采用法蘭連接。

9.安裝于管道中的阻火器，應(yīng)采用法蘭連接。

10.安裝于管端的阻火器，應(yīng)帶有可自動(dòng)開啟的防雨通風(fēng)罩。

11.儲(chǔ)罐之間氣相連通管道各支管上的阻火器應(yīng)選用阻爆轟型。

12.儲(chǔ)罐頂部的油氣排放管道，應(yīng)在與罐頂?shù)倪B接處選用阻爆轟型阻火器。

13.儲(chǔ)罐頂部保護(hù)性氣體及油氣排放管道的集合管上應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。緊急放空管應(yīng)設(shè)置

14.阻爆燃型阻火器。

15.裝卸設(shè)施的油氣排放(或回收)總管與各支線的氣相管道之間應(yīng)設(shè)置阻爆轟型阻火器。

16.可燃?xì)怏w放空管道在接入火炬前，若設(shè)置阻火器時(shí)，應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。

主要用途

1.輸送可燃性氣體的管道上。

2.火炬系統(tǒng)。

3.油氣回收系統(tǒng)。

4.加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上。

5.氣體凈化通化系統(tǒng)。

6.氣體分析系統(tǒng)。

7.煤礦瓦斯排放系統(tǒng)。

8.易燃易爆溶劑系統(tǒng)（如反應(yīng)釜及儲(chǔ)罐放空口等） [1]  。