阻火器的介紹及選型

     阻火器（又名防火器、隔火器）是用來(lái)防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延 。多年前阻火器已被應(yīng)用于石油工業(yè)，以后隨著工業(yè)發(fā)展普遍用于化學(xué)工業(yè)、煤礦、水運(yùn)、采油、鐵路運(yùn)輸、煤氣輸送管網(wǎng)及油氣回收系統(tǒng)等。

一、阻火器的阻火原理

大多數(shù)阻火器是由能夠通過(guò)氣體的許多細(xì)小通道或孔隙的固體材質(zhì)所組成，對(duì)這些通道或孔隙要求盡可能小，小到能使火焰被熄滅。火焰能夠被熄滅的原理是傳熱作用和器壁效應(yīng)。

1.1  傳熱作用

阻火器是由許多細(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(guò)通道壁進(jìn)行熱互換后，溫度下降，達(dá)到必然程度火焰可以熄滅。

1.2  器壁效應(yīng)

按照燃燒與爆炸連鎖反映理論，以為燃燒與爆炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果，而是在外來(lái)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)生具有反映能力的分子（稱為化學(xué)分子），這些活性分子發(fā)生化學(xué)反映時(shí)，首先割裂為十分活潑而壽命短促的自由基。化學(xué)反映是靠這些自由基進(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)地反映，又消耗又生成，不斷地進(jìn)行下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒（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，自由基與反映分子之間碰撞概率隨之減少，而自由基與通道壁的碰撞概率反而增加，這樣就促使自由基反映減低。當(dāng)通道尺寸減少到一數(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。

二、 阻火器的選型

2.1  阻火器按用途選型

阻火器按用途可分儲(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。

2.2  阻火器按安裝位置選型

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。

2.3  阻火器按阻止火焰速度選型

阻爆燃型阻火器：能阻止以亞音速傳播的爆炸火焰通過(guò)；

阻爆轟型阻火器：能阻止以沖擊波為特征、以超音速傳播的爆炸火焰通過(guò)。

2.4  阻火器按氣體分級(jí)選型

適用于I級(jí)氣體的阻火器；

適用于IA級(jí)氣體的阻火器；

適用于IB級(jí)氣體的阻火器；

適用于IC級(jí)氣體的阻火器（氣體分級(jí)見HGJ21289）。

3、阻火器的分類

阻火器因結(jié)構(gòu)形式不同分為：

金屬網(wǎng)型阻火器：以不同目數(shù)的金屬網(wǎng)重疊起來(lái)組成阻火層。這種阻火器由于   本身結(jié)構(gòu)達(dá)不到阻火性能，已被取代。

波紋型阻火器：這種結(jié)構(gòu)阻火器由不同的波紋板和平板纏繞成不同規(guī)格孔隙的阻火層，阻火層上由相同尺寸的三角形孔隙組成，波紋的高度按照阻止火焰速度設(shè)計(jì)，因此制造較為簡(jiǎn)單，能阻止爆燃和爆轟火焰通過(guò)，被普遍應(yīng)用。

泡沫金屬型阻火器：阻火器的阻火層用多孔隙的泡沫金屬，其結(jié)構(gòu)與多孔隙的泡沫塑料相似。其金屬中鉻的含量很多于15%，不大于40%，容量不小于0.5g/cm3。其長(zhǎng)處體積小，重量輕，但阻力大，易堵塞。

平行板型阻火器：阻火器的阻火層由不銹鋼薄板垂直平行排列而成，板間隙在0.3～0.7mm之間而形成許多細(xì)小的通道。這種結(jié)構(gòu)能經(jīng)受較猛烈的爆炸。它易于制造和清理，但體積大，流阻大。

多孔板型阻火器：阻火器的阻火層用不銹鋼薄板水平方向重疊而成，板上有許多細(xì)小的裂縫或許多細(xì)小的孔眼，而形成了許多有規(guī)律的通道。板與板之間有0.6mm的間隙，形成固定的間距，這種阻火器的阻力小，但不能經(jīng)受猛烈的爆炸。

水封型阻火器：水封用于阻止、控制氣流。其原理是利用水位差的性能來(lái)阻止火焰通過(guò)，因?yàn)榛鹧嫱ㄟ^(guò)水封層時(shí)吸收大量熱量，迫使火焰熄滅。適用于阻止爆燃火焰通過(guò)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積大，因此利用上有其局限性。

充填型阻火器：其阻火層為充填物礫石、陶瓷環(huán)和玻璃珠等充填物、利用充填物之間的間隙阻止火焰通過(guò)。充填型阻火器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但流阻大，能有效阻止爆

轟火焰通過(guò)。

4、阻火器性能要求

管道阻火器的阻火性能應(yīng)達(dá)到GB5908《石油儲(chǔ)罐阻火器阻火性能和實(shí)驗(yàn)方式》規(guī)定：

  阻火器殼體應(yīng)能經(jīng)受不小于0.9MPA的水壓，無(wú)泄漏，無(wú)裂痕或永久變形；

  阻火器應(yīng)能持續(xù)防爆實(shí)驗(yàn)13次，每次都能阻火；

  阻火器應(yīng)能經(jīng)受耐燒實(shí)驗(yàn)1h，在此期間無(wú)回火。

管道阻火器的阻火性能應(yīng)達(dá)到GB13347《石油氣體管道阻火器阻火性能和實(shí)驗(yàn)方式》規(guī)定：

  阻火器殼體應(yīng)能經(jīng)受1.5倍于設(shè)計(jì)壓力的水壓實(shí)驗(yàn)，無(wú)滲漏；

  防爆燃型阻火器必需持續(xù)經(jīng)受13次防爆燃實(shí)驗(yàn)，每次必需阻止亞音速火焰通過(guò)；

  防爆轟型阻火器必需持續(xù)經(jīng)受13次防爆轟實(shí)驗(yàn)，每次必需阻止超音速火焰通過(guò)。

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