阻火器說(shuō)明書(shū)

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(diǎn):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(diǎn)。低于著火點(diǎn),燃燒就會(huì)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(diǎn)以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過(guò)
 

　　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(jì)阻火器內(nèi)部的阻火元件時(shí),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(diǎn)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(lái)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(shí)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^(guò)阻火元件的狹窄通道時(shí),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(shí),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(guò)阻火器繼續(xù)傳播。

 

2 阻火器的分類(lèi)

　　目前有幾類(lèi)分類(lèi)方法。產(chǎn)品（阻火器）使用場(chǎng)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(shuō)明其在石油化工裝置設(shè)計(jì)中的選用。

 

3 阻火器的選用

 

　3. 1 zui大實(shí)驗(yàn)安全間隙—MESG值

　　火焰通過(guò)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(shí),經(jīng)通道移走的熱量足以將溫度降到可燃物燃點(diǎn)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(shí),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“zui大實(shí)驗(yàn)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(shí), 應(yīng)根據(jù)可燃?xì)怏w的組成確定其MESG值。在具體選擇時(shí),又根據(jù)MESG值將氣體劃分為幾個(gè)等級(jí)。目前上經(jīng)常采用兩類(lèi)方法。一是美國(guó)全國(guó)電氣協(xié)會(huì)（NEC） 的分類(lèi)法,它根據(jù)氣體的MESG值將氣體分為四個(gè)等級(jí)（A ,B ,C ,D） ;另一類(lèi)是電工協(xié)會(huì)（ IEC） 的方法,它也將氣體分為四個(gè)等級(jí)（ IIC , IIB , IIA 及I） 。兩種標(biāo)準(zhǔn)劃分的各類(lèi)氣體的MESG 值及測(cè)試氣體如表1所示。
 

　　表1 兩種MESG分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)
 

　　NEC IEC MESG/ mm 測(cè)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(shí),即可在設(shè)計(jì)規(guī)定使用的規(guī)范中首先查出所用可燃?xì)怏w的等級(jí),然后根據(jù)該組氣體對(duì)應(yīng)的MESG 值來(lái)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(jì)中,經(jīng)常會(huì)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(lái)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(lèi)相同類(lèi)別（如全部為IIA） 不易發(fā)生 以混合氣體中MESG值 zui小者為設(shè)計(jì)依據(jù) 甲烷、乙烷與丁烷 采用MESG= 1. 12
 

　　可能發(fā)生 實(shí)驗(yàn)確定 乙炔與氫氣
 

　　屬NEC/ IEC 分類(lèi)不同類(lèi)別 不易發(fā)生 以混合氣體中MESG值z(mì)ui小者為設(shè)計(jì)依據(jù) 乙烯與丙烯 采用MESG= 0. 65
 

　　可能發(fā)生 實(shí)驗(yàn)確定 乙烯與氫氣
 

　　對(duì)于混合可燃?xì)怏w選取MESG時(shí),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(shí),zui安全的方法是將氣體組成及操作條件提供給專(zhuān)業(yè)制造廠, 由制造廠根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)確定MESG值。另外,雖然理論上選用所有可燃?xì)怏w中MESG值z(mì)ui小的阻火器可能是安全的,但在實(shí)際應(yīng)用中,還要考慮整個(gè)管路系統(tǒng)（尤其是管道阻火器） 是否對(duì)該元件有壓力降要求。因?yàn)镸ESG值越小,通過(guò)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(huì)在一定的條件下起到阻止火焰?zhèn)鞑サ淖饔谩５?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
 

　　傳播。每種阻火器都應(yīng)標(biāo)出其阻火元件的通道尺寸,它只能用于MESG值大于該值的氣體,否則會(huì)*失效;每種阻火器在特定的條件下都有一定的阻火時(shí)間,當(dāng)火焰端燃燒時(shí)間超過(guò)其阻火時(shí)間時(shí),阻火器也會(huì)失效;對(duì)于在線(xiàn)型阻火器的選用更要注意由于安裝位置不同而引起的選型變化,否則可能會(huì)因起不到預(yù)想的效果而埋下安全隱患。綜上所述,在阻火器的選型過(guò)程中,在按照規(guī)范計(jì)算MESG值的同時(shí),還要十分注意影響選型的各種因素,根據(jù)實(shí)際工況,確定適宜的阻火器,只有這樣才能達(dá)到既確保安全又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。

 

　3. 3 選擇阻火器類(lèi)型的影響因素

 

　3. 3. 1 火源距離的影響

　　火焰在充滿(mǎn)可燃?xì)怏w管道中的傳播速度隨火焰的傳播有很大的變化。如果點(diǎn)燃充滿(mǎn)可燃?xì)怏w的水平管道的一端,火焰首先傳向管壁,然后迅速向還末引燃的氣體傳播,燃燒產(chǎn)生的熱量使得燃燒氣體迅速膨脹,氣體膨脹又導(dǎo)致可燃?xì)怏w前端被壓縮,產(chǎn)生“壓升”（pressure piling） 現(xiàn)象?；鹧媲岸藲怏w被壓縮,密度增加,燃燒傳播速度加快,燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量增多,導(dǎo)致可燃?xì)怏w前端更劇烈的“壓升”。由于火焰在管道中傳播的這一特性,使得火焰的傳播速度可以從零加速至聲速甚至超聲速,火焰前端壓力也可增至約20 MPa 。因此,火源點(diǎn)距阻火器的距離對(duì)阻火器的選擇有很大影響。如果阻火器距火源較遠(yuǎn),那么燃燒就有了一定的加速距離,可能會(huì)由爆燃轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z,火焰前端壓力的增加,對(duì)阻火元件耐壓能力提出了更為嚴(yán)格的要求。不同制造商的產(chǎn)品可能會(huì)有不同。
 

　　對(duì)同種可燃?xì)怏w,在相同工況下,僅僅因安裝位置不同,在阻火器制造強(qiáng)度和阻火時(shí)間的選擇上就會(huì)有很大差異。因此在選用在線(xiàn)阻火器時(shí),要十分注意安裝位置的影響,在滿(mǎn)足工藝條件的情況下,應(yīng)盡可能使之靠近火源點(diǎn),以降低對(duì)阻火器的制造要求,在保證安全的前提下,提高經(jīng)濟(jì)性。
 

　　　阻火器選擇得當(dāng),就會(huì)在一定的條件下起到阻止火焰?zhèn)鞑サ淖饔?。但?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
 

　　傳播。每種阻火器都應(yīng)標(biāo)出其阻火元件的通道尺寸,它只能用于MESG值大于該值的氣體,否則會(huì)*失效;每種阻火器在特定的條件下都有一定的阻火時(shí)間,當(dāng)火焰端燃燒時(shí)間超過(guò)其阻火時(shí)間時(shí),阻火器也會(huì)失效;對(duì)于在線(xiàn)型阻火器的選用更要注意由于安裝位置不同而引起的選型變化,否則可能會(huì)因起不到預(yù)想的效果而埋下安全隱患。綜上所述,在阻火器的選型過(guò)程中,在按照規(guī)范計(jì)算MESG值的同時(shí),還要十分注意影響選型的各種因素,根據(jù)實(shí)際工況,確定適宜的阻火器,只有這樣才能達(dá)到既確保安全又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。
 

	阻爆燃型管道阻火器
	型號(hào)： ZGB-1 口徑：15-300mm 壓力（MPa）：0.6~5.0 材質(zhì)：碳鋼、不銹鋼            輸送可燃性氣體的管道上，火炬系統(tǒng)，油氣回收系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的網(wǎng)管上，空氣凈化通化系統(tǒng)，氣體分析系統(tǒng)，煤礦瓦斯排放系統(tǒng)、腐蝕性可燃系統(tǒng)

	氧氣管道阻火器
	型號(hào)： FPV-XT、FP-XT 口徑：15-500mm 壓力： 2.5MPa / 4.0MPa 材質(zhì)：不銹鋼 /銅       FP-XT型氧氣管道阻火器和FPV-XT型氧氣管道閥門(mén)前、后阻火器是采用特種銅合金和不銹鋼焊接而成。可以有效地防止氧氣管道閥門(mén)在突然開(kāi)啟時(shí)易形成的“絕熱壓縮”，局部溫度驟升，成為著火能源；可以防止在閥門(mén)前后壓差作用下，高速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)微粒（如鐵銹、粉塵、焊渣等）與閥后管道摩擦、撞擊產(chǎn)生火花而成為著火能源。阻火器的使用可以迅速阻斷火源，杜絕管道中燃爆事故的發(fā)生。

	天燃?xì)庾杌鹌?/strong>
	型號(hào)： FPB 口徑：15-250mm 壓力：PN16-PN25 材質(zhì)：碳鋼、不銹鋼            天然氣阻火器產(chǎn)品適用于安裝在輸送可燃性氣體如加熱爐燃料氣、天然氣、石油液化氣、煤礦瓦斯排放的管網(wǎng)，也適用于民用煤氣管道，防止在非正常情況下火焰于管道中的逆向傳播，以避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。天然氣阻火器

 

 

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