阻火器的分類原理應(yīng)用探討

阻火器結(jié)構(gòu)及分類

1.1 結(jié)構(gòu)原理
阻火器主要由殼體、組火層、連接件組成。殼體分上下兩部分，殼體強(qiáng)度有防微爆產(chǎn)生的沖擊壓力的作用。組火層是通過猝滅的方式將火焰撲滅的防回火組合元件，由芯件、芯殼等組成，其中芯件由不銹鋼的平帶和波紋帶卷制而成的圓形盤。

1.2 阻火器分類
1按照阻火器的適用范圍，將阻火器分為兩大類：a放空阻火器;b管道阻火器;2根據(jù)阻火器的阻火性能、組成結(jié)構(gòu)等將放空阻火器和管道阻火器詳細(xì)分類如下：A按阻火性能：a阻爆轟阻火器(又稱防爆炸阻火器);b阻爆燃阻火器(又稱防爆燃阻火器);c耐燃燒型阻火器(防長時間燃燒阻火器);B按結(jié)構(gòu)：a充填型阻火器(也稱填料型阻火器);b板型阻火器(分為平行板型和多孔型阻火器);c金屬網(wǎng)型阻火器(已近淘汰);d液封型阻火器可以用于含有少量固體粉粒的物料體系;e波紋型阻火器，在工程實(shí)踐應(yīng)用過程中，波紋型阻火器由于其穩(wěn)定的性能而得到廣泛應(yīng)用;C按適用的氣體介質(zhì)：a使用于IIA級氣體的阻火器;b使用于IIB級氣體的阻火器;3使用于IIC級氣體的阻火器。

阻火器的工作原理

2.1 基于傳熱作用
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，應(yīng)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。

2.2 基于器壁效應(yīng)
根據(jù)連鎖反應(yīng)理論：可燃混合氣的燃燒并不是兩種分子直接碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是極少數(shù)氣體分子受到外來能量的激發(fā)，離解為活化分子自由基，自由基與其它分子相撞生成新的產(chǎn)物，從而形成一系列的連鎖反應(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，從而扼制火焰向未燃?xì)怏w傳播。

阻火器的一般設(shè)置規(guī)定

3.1 放空阻火器
放空阻火器安裝在貯罐或槽車的放空管道上，用以防止外部火焰竄入貯罐或槽車。1石油油品貯罐阻火器的設(shè)置按《石油庫設(shè)計規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行，阻火性能和試驗(yàn)方法按《石油儲罐阻火器阻火性能和試驗(yàn)方法》規(guī)定執(zhí)行;2 化學(xué)品的閃點(diǎn)≤43°C的貯罐和槽車，其直接放空管道(含帶有呼吸閥的放空管道)上設(shè)置阻火器;3貯罐和槽車內(nèi)物料的最高工作溫度高于或等于該物料的閃點(diǎn)時，其直接放空管道(含帶有呼吸閥的放空管道)上設(shè)置阻火器。該最高工作溫度要考慮到環(huán)境的溫度變化、日光照射和加熱管失控等因素;4可燃?xì)怏w在線分析設(shè)備的放空匯總管道上設(shè)置阻火器;5進(jìn)入爆炸危險場所的內(nèi)燃機(jī)排氣口管道上設(shè)置阻火器;6其他有必要設(shè)置阻火器的場所。

3.2 管道阻火器
1管道阻火器安裝在密閉管路系統(tǒng)中，用以防止管路系統(tǒng)一端的火焰蔓延到管路系統(tǒng)的另一端;2輸送爆炸性混合氣體的管道應(yīng)考慮可能的事故工況，在接受設(shè)備的入口處設(shè)置管道阻火器;3輸送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的氣體物料的管道，在接受設(shè)備的入口或由試驗(yàn)確定的阻止爆炸最佳位置上設(shè)置管道阻火器;4火炬排放氣進(jìn)入火炬頭前應(yīng)設(shè)置阻火器或阻火裝置;5其他需設(shè)置阻火器的場合。

阻火器的設(shè)計應(yīng)用

4.1 阻火器的設(shè)計
就長輸管道輸氣工程來說，工藝站場及截斷閥室的放空系統(tǒng)中均考慮設(shè)置阻火器。根據(jù)阻火器的設(shè)置規(guī)定及選用原則，輸氣站場及截斷閥室放空系統(tǒng)所用阻火器為管道阻火器。阻火器設(shè)置在放空火炬/立管的入口管線上，采用法蘭連接，起到防止回火的作用。結(jié)合阻火器的選用原則及以往的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，放空所用阻火器建議選用防爆轟型，組火層選用阻火性能穩(wěn)定的波紋型。

4.2 阻火器設(shè)置的必要性分析
氣體放空發(fā)生在雷電天氣的情況下，存在閃電觸及放空火炬/立管的可能性，閃電觸及火炬/立管，會存在較大的安全風(fēng)險。經(jīng)查閱相關(guān)資料，閃電帶來的溫度約為17000°C~28000°C之間，天然氣的主要成為甲烷，甲烷的引燃溫度為538°C，當(dāng)閃電觸及放空火炬/立管時，火炬/立管出口處的天然氣存在被點(diǎn)燃的可能性。因此，從安全角度考慮，建議在進(jìn)放空火炬/立管前的管線上設(shè)置阻火器。

4.3 對阻火器堵塞問題的建議
如果阻火器堵塞，當(dāng)站內(nèi)放空時，可能會存在超壓或無法緊急放空的風(fēng)險，對站內(nèi)造成較大的危害。1為解決阻火器堵塞問題，考慮增加阻火器旁通，旁通選用爆破片;2提高對施工吹掃的要求;3建議生產(chǎn)運(yùn)行單位加強(qiáng)對阻火器的定期檢查，避免阻火器的堵塞。

不同類型的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傳播。因此在阻火器的選用過程中，我們要清楚阻火器的阻火原理、分類及選用，確定滿足需求的阻火器，從而保證輸氣站內(nèi)設(shè)備、管道的安全。

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