阻火器(Flame arrester)是用來阻止氣體和易燃液體蒸汽的火焰蔓延的安全裝置。一般安裝在輸送可燃?xì)怏w的管道中,或者通風(fēng)的槽罐上,阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置,由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成。
阻火器也常用在輸送氣體的管道上。假若氣體被引燃,氣體火焰就會(huì)傳播到整個(gè)管網(wǎng)。為了防止這種危險(xiǎn)的發(fā)生,也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火設(shè)備的管線上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃燒的氣體和液體的明火燃燒。
工作原理
關(guān)于阻火器的工作原理,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)。
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。
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(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^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)不能通過阻火器繼續(xù)傳播。
隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減少到某一數(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)是防止火焰的主要機(jī)理。
主要用途
1.輸送可燃性氣體的管道上。
2.火炬系統(tǒng)。
3.油氣回收系統(tǒng)。
4.加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上。
5.氣體凈化通化系統(tǒng)。
6.氣體分析系統(tǒng)。
7.煤礦瓦斯排放系統(tǒng)。
8.易燃易爆溶劑系統(tǒng)(如反應(yīng)釜及儲罐放空口等)。
選用原則
1.所選用的阻火器,其安全阻火速度應(yīng)大于安裝位置可能達(dá)到的火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/span>
2.與燃燒器連接的可燃?xì)怏w輸送管道在無其它防回火設(shè)施時(shí),應(yīng)設(shè)阻火器。
3.阻止以亞音速傳播的火焰,應(yīng)使用阻爆燃型阻火器,其安裝位置宜靠近火源;
4.阻止以音速或超音速傳播的火焰應(yīng)使用阻爆轟型阻火器,其安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離火源。
5.不同公稱直徑的阻爆轟型阻火器,所要求的距火源最小安裝距離見表。
6.在寒冷地區(qū)使用的阻火器,應(yīng)選用部分或整體帶加熱套的殼體,也可采用其它伴熱方式。
7.在特殊情況下,可根據(jù)需要選用設(shè)有沖洗管、壓力計(jì)、溫度計(jì)、排污口等接口的阻火器。
8.安裝于管端的阻火器, 當(dāng)公稱直徑小于DN50時(shí)宜采用螺紋連接; 當(dāng)公稱直徑大于或等于DN50時(shí),應(yīng)采用法蘭連接。
9.安裝于管道中的阻火器,應(yīng)采用法蘭連接。
10.安裝于管端的阻火器,應(yīng)帶有可自動(dòng)開啟的防雨通風(fēng)罩。
11.儲罐之間氣相連通管道各支管上的阻火器應(yīng)選用阻爆轟型。
12.儲罐頂部的油氣排放管道,應(yīng)在與罐頂?shù)倪B接處選用阻爆轟型阻火器。
13.儲罐頂部保護(hù)性氣體及油氣排放管道的集合管上應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。緊急放空管應(yīng)設(shè)置
14.阻爆燃型阻火器。
15.裝卸設(shè)施的油氣排放 ( 或回收)總管與各支線的氣相管道之間應(yīng)設(shè)置阻爆轟型阻火器。
16.可燃?xì)怏w放空管道在接入火炬前,若設(shè)置阻火器時(shí),應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。
安裝須知
1.摘除所有法蘭的保護(hù)蓋和拋棄所有包裝材料。
2.檢查閥座,閥座表面的配套法蘭墊片。它必須是清潔、平整、無劃痕、耐腐蝕、工具痕跡。
3.檢查墊片,確保材料是適合于應(yīng)用的。
4.用適當(dāng)?shù)穆菁y潤滑劑潤滑所有螺柱和螺母。如果緊固件是高溫或不銹鋼材料則使用反抓住化合物,如二硫化鉬。
5.螺栓環(huán)內(nèi)墊片。
6.設(shè)置阻火器殼體法蘭與管線法蘭對接,要注意阻火元件的提升手柄與頂螺母位置,方便未來摘除阻火器的元件。
維修保養(yǎng)
1.為了確保阻火器的性能達(dá)到使用目的,在安裝阻火器前,必須認(rèn)真閱讀廠家提供的說明書,并仔細(xì)核對標(biāo)牌與所裝管線要求是否一致。
2.阻火器上的流向標(biāo)記必須與介質(zhì)流向一致。
3.每隔半年應(yīng)檢查一次。檢查阻火層是否有堵塞、變形或腐蝕等缺陷。
4.被堵塞的阻火層應(yīng)清洗干凈,保證每個(gè)孔眼暢通,對于變形或腐蝕的阻火層應(yīng)更換。
5.清洗阻火器芯件時(shí),應(yīng)采用高壓蒸汽、非腐蝕性溶劑或壓縮空氣吹掃,不得采用鋒利的硬件刷洗。
6.重新安裝阻火層時(shí),應(yīng)更新墊片并確認(rèn)密封面已清潔和無損傷,不得漏氣。