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化工阻火器工作原理

阻火器又名防火器、管道阻火器，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。不知道大家是否了解它的原理、結(jié)構(gòu)性能和維修保養(yǎng)事項(xiàng)，下面就和小編一起來了解一下吧！阻火器是用來阻止、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(chǔ)罐和管線上。如火炬、加熱燃燒系統(tǒng)、石油氣體回收系統(tǒng)或其它系統(tǒng)。

化工阻火器工作原理的原理

阻火器普遍使用的是金屬絲網(wǎng)過濾器，筒體內(nèi)部布置了較多的金屬絲網(wǎng)，目的是吸收熱量，因?yàn)榻饘偈菬岬牧紝?dǎo)體，從而阻斷了燃燒三要素之一：燃燒所需要的熱量。燃燒三要素是可燃物、助燃物、燃燒所需的熱量。由于吸收了大量的熱量，使得即使存前兩個(gè)因素都存在，但是由于熱量不夠，使得可燃物達(dá)不到燃燒（自燃）所需要的溫度，自然就燃燒過程就無法繼續(xù)進(jìn)行，只能終止。簡單的說阻火器的滅火原理是當(dāng)火焰通過狹小孔隙時(shí)，由于冷卻作用使熱損失突然增大而中止燃燒。影響阻火器性能的因素為阻火層厚度及其孔隙或通道的大小。

阻火器性能特點(diǎn)

1.阻火器結(jié)構(gòu)合理，重量輕，耐腐蝕，阻燃性能合格；

2.易檢修，安裝方便。耐燒性能好；

3.阻火器芯子采用不銹鋼材料，耐腐蝕，易于清洗；

4.殼體采用不銹鋼，碳鋼等多種材料，可滿足各種不同工藝管道的需要。

化工阻火器工作原理

傳熱作用：
大多數(shù)阻火器是由能夠通過氣體的許多細(xì)小、均勻或不均勻的通道或孔隙的固體材質(zhì)所組成，對這些通道或孔隙要求盡量的小，小到只要能夠通過火焰就可以。這樣，火焰進(jìn)入阻火器后就分成許多細(xì)小的火焰流被熄滅?；鹧婺軌虮幌绲臋C(jī)理是傳熱作用和器壁效應(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)：
根據(jù)燃燒與爆炸連鎖反應(yīng)理論，認(rèn)為燃燒炸現(xiàn)象不是分子間直接作用的結(jié)果，而是在外來能源（熱能、輻射能、電能、化學(xué)反應(yīng)能等）的激發(fā)下，使分子分裂為十分活潑而壽命短促的自由基?；瘜W(xué)反應(yīng)是靠這些自由基進(jìn)行的，自由基與另一分子作用，作用的結(jié)果除了生成物之外還能產(chǎn)生新的自由基。這樣自由基又消耗又產(chǎn)生新的不斷地進(jìn)行下去?？芍兹蓟旌蠚怏w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)。當(dāng)然，自行燃燒與反應(yīng)系統(tǒng)的條件有關(guān)，如溫度、壓力、氣體濃度、容器的大小和材質(zhì)等。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)通道尺寸減小到某一數(shù)值時(shí)，這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)進(jìn)行的條件，火焰即被阻止。

化工阻火器工作原理

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)。 

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。 

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(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。

化工阻火器工作原理的結(jié)構(gòu)性能： 

1、阻爆性能合格,阻火器連續(xù)13次以亞音速火焰試驗(yàn)，每次都能阻止火焰的通過。

2、耐燒性能合格，耐燒試驗(yàn)1小時(shí)無回火現(xiàn)象。

3、殼體水壓試驗(yàn)合格，水壓試驗(yàn)2.4MPa無滲漏。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。 

阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以承受爆炸產(chǎn)生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰?zhèn)鞑サ闹饕獦?gòu)件，常用的有金屬網(wǎng)濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網(wǎng)型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網(wǎng)，多層重疊組成。目前國內(nèi)的阻火器通常采用16~22目金屬網(wǎng)，為4~12層。 波紋型濾芯用不銹鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐。波紋型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰，并能承受相應(yīng)的機(jī)械和熱力作用，流動(dòng)阻力小，易于清洗和更換。 

化工阻火器工作原理的維修保養(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。

化工阻火器工作原理

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(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“最大實(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。國際上經(jīng)常采用兩類方法。一是美國全國電氣協(xié)會(huì)(NEC) 的分類法,它根據(jù)氣體的MESG值將氣體分為四個(gè)等級(A ,B ,C ,D) ;另一類是國際電工協(xié)會(huì)( IEC) 的方法,它也將氣體分為四個(gè)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。

阻火器是用來阻止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管道上。假若被引燃，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。關(guān)于阻火器的工作原理主要有兩總觀點(diǎn)：一是基于傳熱作用；一是基于器壁效應(yīng)。