简介:
阻火器是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的装置。一般安装在输送可燃气体的管道中,或者通风的槽罐上,阻止传播火焰(爆燃或爆轰)通过的装置,由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。阻火器也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。
传热作用
燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。
器壁效应
燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少,而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加,这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时,这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件,火焰即被阻止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理 [1] 。火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,经通道移走的热量足以将温度降到可燃物燃点以下,使火焰熄灭。或由器壁效应解释,当通道窄到一定程度时,自由基与管道壁的碰撞占主导地位,自由基大量减少,燃烧反应不能继续进行。因此,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ℃)刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为“实验间隙”(MESG,Maximum Experimental Safe Gap)。阻火元件的通道尺寸是决定阻火器性能的关键因素,不同气体具有不同的MESG值。因此,在选择阻火器时,应根据可燃气体的组成确定其MESG值。在具体选择时,又根据MESG值将气体划分为几个等级。国际上经常采用两类方法。一是美国全国电气协会(NEC)的分类法,它根据气体的MESG值将气体分为四个等级(A ,B ,C ,D) ;另一类是国际电工协会( IEC)的方法,它也将气体分为四个等级( IIC , IIB , IIA及I)。在选用阻火器时,即可在设计规定使用的规范中首先查出所用可燃气体的等级,然后根据该组气体对应的MESG值来选择相应的阻火元件。
材质:
安装于管端的阻火器壳体,宜采用铸铁和含镁量不大于 0 . 5 % 的铸铝合金,也可按设计要求采用其它材料:
安装于管道中的阻火器壳体,应采用铸钢焊接,
阻火层芯件和安装于管道中的阻火器芯壳及芯件压环应采用不锈钢;
安装于管端的阻火器芯壳及芯件压环,宜采用铸铁或铸铝。
阻火器安装
1.摘除所有法兰的保护盖和抛弃所有包装材料。
2.检查阀座,阀座表面的配套法兰垫片。它必须是清洁、平整、无划痕、耐腐蚀、工具痕迹。
3.检查垫片,确保材料是适合于应用的。
4.用适当的螺纹润滑剂润滑所有螺柱和螺母。如果紧固件是高温或不锈钢材料则使用反抓住化合物,如二硫化钼。
5.螺栓环内垫片。
6.设置阻火器壳体法兰与管线法兰对接,要注意阻火元件的提升手柄与顶螺母位置,方便未来摘除阻火器的元件。
关于阻火器的工作原理,主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。
实物图: