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阻火器工作原理及產品應用解析

發(fā)布時間： 2019-04-19　　點擊次數： 4765次

阻火器工作原理及產品應用解析
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成。阻火器也常用在輸送可燃氣體的管道上。假若氣體被引燃，氣體火焰就會傳播到整個管網。為了防止這種危險的發(fā)生，也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設備的管線上，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。我廠生產制造的管道阻火器是經過嚴謹的阻火理論設計和精密的機械設備加工制造而成的。根據阻火性能和阻火等級可分為阻爆燃型和阻爆轟型兩大類。
結構設計
產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。從而構成無數個端面，是小三角形直通流道，而且在芯件內部有一個十字結構的支架（或在表面壓上丫形架）借以增強芯件的牢靠性，避免芯件被點燃的介質所產生的爆炸壓力沖散。介質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”，就是火焰與器壁的碰撞進行能量轉換，降低了溫度。以此原理來設計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小通道或孔隙組成的, 當火焰進入這些細小通道后, 就形成許多細小的火焰流。由于通道的傳熱面積大, 火焰通過通道壁進行熱交換后, 溫度下降, 達到一定程度火焰可以熄滅。根據英國羅卜爾(M ·Roper) 對波紋型阻火器進行的試驗表明, 當把阻火器材料的導熱性提高460 倍時, 其熄滅直徑僅改變216%。這說明材質問題是次要的。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：根據燃燒與爆炸連鎖反應理論, 認為燃燒與爆炸現象不是分子間直接作用的結果, 而是在外來能源(熱能、輻射能、電能、化學能等) 的激發(fā)下, 使分子鍵受到破壞, 產生具備反應能力的分子(稱為活性分子) , 這些活性分子發(fā)生化學反應時, 首先分裂為十分活潑而壽命短促的自由基。化學反應是靠這些自由基進行的。自由基與另一分子作用的結果除了生成物之外, 還能產生新的自由基。這些新的自由基反復地反應, 消耗又生成, 不斷地進行下去。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: 新產生的自由基數等于或大于消失的自由基數。隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應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減低。當通道尺寸減少到某一數值時, 這種器壁效應就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止，因此器壁效應是阻止火焰的主要機理。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、油氣回收系統、加熱爐燃料氣的管網上，氣體凈化通化系統、煤礦瓦斯排放系統及乙炔、氫氣系統等。
阻火器類別
結構形式
普通型
阻爆燃型
阻爆轟型
大試驗安全間隙 mm
MESG≥0.9
0.5＜MESG＜0.9
MESG≤0.5
阻火級別
ⅡA
ⅡB
ⅡC
使用場所
儲罐、管端放空
放空管、燃氣管道
爆轟管道
安裝與維護
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)現堵塞，應用高壓蒸氣、壓縮空氣或有機溶劑清冼，如發(fā)現芯件機械性損壞或被介質腐蝕后，應立即更換。
執(zhí)行標準
GB13347-92《石油氣體管道阻火器阻火性能和試驗方法》
SH/T3413-99《石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收》
HG/T20570.19-95《阻火器的設置》。

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