阻火器

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<東光閥門>內(nèi)螺紋阻火器的作用是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。阻火器是應(yīng)用火焰通過熱導(dǎo)體的狹小孔隙時,由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計制造。阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)有礫石型、金屬絲網(wǎng)型或波紋型。適用于可燃?xì)怏w管道，如汽油、煤油、輕柴油、笨、甲笨、原油等油品的儲灌或火炬系統(tǒng)、氣體凈化通化系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上、也可用在乙炔、氧氣、氮氣、天然氣的管道用品。本閥可與呼吸閥配套使用,亦可單獨使用。

主要性能:1、阻爆性能合格,連續(xù)13次阻爆性能試驗每次均能阻火。2、耐燒性能合格，耐燒試驗1小時無回火現(xiàn)象。3、殼體水壓試驗合格。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，重量輕、耐腐蝕。易檢修，安裝方便。阻火器芯子采用不銹鋼材料,耐腐蝕易于清洗。

一、阻火器簡述　　阻火器是用來阻止易燃?xì)怏w、液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。通常裝在輸送或排放易燃易爆氣體的儲罐和管線上。（作用是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。阻火器是應(yīng)用火焰通過熱導(dǎo)體的狹小孔隙時,由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計制造。阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)有礫石型、金屬絲網(wǎng)型或波紋型。）

　　石油化工裝置的設(shè)計中,阻火器是用于阻止可燃?xì)饣鹧胬^續(xù)傳播的安全裝置,自1928?年首先應(yīng)用于石油工業(yè)以來,由于其簡便易行而被石油及化工裝置大量采用。國內(nèi)石油化工裝置中,阻火器應(yīng)用已很普通,但在裝置設(shè)計中,尤其是在線(管道)?阻火器選型中的某些細(xì)節(jié)問題還容易被忽視。現(xiàn)依據(jù)石化裝置設(shè)計時收集（上海路野石化）到的有關(guān)資料,就阻火器選用的一些問題進(jìn)行簡要探討。

?1?阻火器的工作原理

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

?　1.?1?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。低于著火點,燃燒就會停止。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)計阻火器內(nèi)部的阻火元件時,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以下,從而阻止火焰蔓延。

?　1.?2?器壁效應(yīng)

　　燃燒與爆炸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,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,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。

?2?阻火器的分類

　　目前有幾類分類方法。產(chǎn)品（阻火器）使用場合不同可分放空阻火器和管道阻火器;依阻火元件可劃分為:填充型、板型、金屬絲網(wǎng)型、液封型和波紋型等5種。其中,波紋型阻火器性能穩(wěn)定,在石油化工裝置中應(yīng)用較多。這里以波紋型阻火器為例,說明其在石油化工裝置設(shè)計中的選用。

?3?阻火器的選用

?　3.?1?最大實驗安全間隙—MESG值

　　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,經(jīng)通道移走的熱量足以將溫度降到可燃物燃點以下,使火焰熄滅?；蛴善鞅谛?yīng)解釋,當(dāng)通道窄到一定程度時,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“最大實驗安全間隙”(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,?應(yīng)根據(jù)可燃?xì)怏w的組成確定其MESG值。在具體選擇時,又根據(jù)MESG值將氣體劃分為幾個等級。目前國際上經(jīng)常采用兩類方法。一是美國全國電氣協(xié)會(NEC)?的分類法,它根據(jù)氣體的MESG值將氣體分為四個等級(A?,B?,C?,D)?;另一類是國際電工協(xié)會(?IEC)?的方法,它也將氣體分為四個等級(?IIC?,?IIB?,?IIA?及I)?。兩種標(biāo)準(zhǔn)劃分的各類氣體的MESG?值及測試氣體如表1所示。

　　表1?兩種MESG分類標(biāo)準(zhǔn)

　　NEC?IEC?MESG/?mm?測試氣體

　　A?IIC?0.?25?乙炔

　　B?IIC?0.?28?氫氣

　　C?IIB?0.?65?乙烯

　　D?IIA?0.?90?丙烯

　　G?M?I?1.?12?甲烷

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

?　3.?2?混合氣體MESG值的確定

　　在化工裝置設(shè)計中,經(jīng)常會遇到混合可燃性氣體。在這種情況下,可根據(jù)混合氣體的具體組成來確定選用依據(jù)。表2?給出不同的可燃性氣體混合后可能出現(xiàn)的幾種情況以及選用建議。

　　表2?混合氣體MESG值

　　混合氣體?化學(xué)反應(yīng)?選用建議?舉例

　　屬NEC/?IEC分類相同類別(如全部為IIA)?不易發(fā)生?以混合氣體中MESG值?最小者為設(shè)計依據(jù)?甲烷、乙烷與丁烷?采用MESG=?1.?12

　　可能發(fā)生?實驗確定?乙炔與氫氣

　　屬NEC/?IEC?分類不同類別?不易發(fā)生?以混合氣體中MESG值最小者為設(shè)計依據(jù)?乙烯與丙烯?采用MESG=?0.?65

　　可能發(fā)生?實驗確定?乙烯與氫氣

　　對于混合可燃?xì)怏w選取MESG時,應(yīng)更加慎重。當(dāng)可燃混合氣體的組分之間有可能發(fā)生反應(yīng)時,最安全的方法是將氣體組成及操作條件提供給專業(yè)制造廠,?由制造廠根據(jù)模擬實驗確定MESG值。另外,雖然理論上選用所有可燃?xì)怏w中MESG值最小的阻火器可能是安全的,但在實際應(yīng)用中,還要考慮整個管路系統(tǒng)(尤其是管道阻火器)?是否對該元件有壓力降要求。因為MESG值越小,通過阻力越大,有可能需要擴(kuò)大阻火器直徑以達(dá)到工藝要求。

　　阻火器選擇得當(dāng),就會在一定的條件下起到阻止火焰?zhèn)鞑サ淖饔?。但?/font>,每種阻火器都有其特定的工作范圍,只能在一定的條件下起到安全保護(hù)作用,并不是任何情況下都能阻止火焰的