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File name:阻火器选型及运用
Category:服务中心>技术交流
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Published:2015-07-23 10:12:59
Update:2015-07-23 10:12:59
Summary:阻火器又名防火器,是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。

早在1928年阻火器就已被应用在石油工业中,以后又广泛用用于矿山、煤矿、水运及化学工业中。在石油工业中,阻火器被广泛应用在石油及石油产品的储罐上。当储存轻质石油产品的油罐遇到明火或雷击时,就可能引起火灾。www.wites.cn为了防止这种危险的产生而使用阻火器。

    阻火器也常用在输送易燃气体的管道上。假若易燃气体被引燃,气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生,也要采用阻火器。

    阻火器也可以使用在有明火设备的管线上,以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。

工作原理

 关于阻火器的工作原理,主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。

1.传热作用

    燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过

阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。www.wites.cn设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。

2.器壁效应

    燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又分裂为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。

随着阻火器通道尺寸的减小, www.wites.cn 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理。  

3.MESG

    火焰通过阻火元件的细小通道并在通道内降温。当火焰被分割小到一定程度时,经通道移走的热量足以将温度降到可燃物燃点以下,使火焰熄灭。或由器壁效应解释,当通道窄到一定程度时,自由基与管道壁的碰撞占主导地位,自由基大量减少,燃烧反应不能继续进行。因此,把在一定条件下(0. 1 MPa ,20 ) 刚好能够使火焰熄灭的通道尺寸定义为最大实验安全间隙”(MESG,Maximum Experimental Safe Gap) www.wites.cn阻火元件的通道尺寸是决定阻火器性能的关键因素,不同气体具有不同的MESG值。因此,在选择阻火器时, 应根据可燃气体的组成确定其MESG值。在具体选择时,又根据MESG值将气体划分为几个等级。国际上经常采用两类方法。一是美国全国电气协会(NEC) 的分类法,它根据气体的MESG值将气体分为四个等级(A ,B ,C ,D) ;另一类是国际电工协会( IEC) 的方法,它也将气体分为四个等级( IIC , IIB , IIA I) 。两种标准划分的各类气体的MESG 值及测试气体如表1所示。

1 两种MESG分类标准

    NEC IEC MESG/ mm 测试气体

    A IIC 0. 25 乙炔

    B IIC 0. 28 氢气

    C IIB 0. 65 乙烯

    D IIA 0. 90 丙烯

    G M I 1. 12 甲烷

    这样,在选用阻火器时,即可在设计规定使用的规范中首先查出所用可燃气体的等级,然后根据该组气体对应的MESG 值来选择相应的阻火元件。

阻火器材质

    安装于管端的阻火器壳体,宜采用铸铁和含镁量不大于 0 . 5 % 的铸铝合金,也可按设计要求采用其它材料:

   安装于管道中的阻火器壳体,应采用铸钢焊接,

   阻火层芯件和安装于管道中的阻火器芯壳及芯件压环应采用不锈钢;

   安装于管端的阻火器芯壳及芯件压环,宜采用铸铁或铸铝。

基本分类

波纹阻火器

    口径:50-300mm 压力(MPa)0.6~5.0 材质:碳钢、不锈钢

     ZHQ-B新型波纹石油储罐阻火器适用于管道、闪点低于28的甲类、油品、氢氧液化类和闪点低于60的煤油、柴油、甲笨、原油等,www.wites.cn可与呼吸阀配套使用,又可单独使用,内浮顶油罐通气管上,加油站地下油罐通气管上。

抽屉式波纹阻火器

   口径:50-250mm 压力:材质:碳钢、不锈钢

    (全天候)型抽屉式波纹阻火器是用于安装原油、汽油、煤油、柴油、芳烃、硫等各类油品或其它化工物料的固定顶式储罐上,www.wites.cn通常与呼吸阀配套使用,其主要功能是允许易燃易爆的气体通过,对外界传入储罐的火焰起有阻止与窒息作用。该阻火器可以与通气管配套或单独使用,其它规格产品可按用户要求提供。

氧气管道阻火器

    口径:15-500mm 压力: 2.5MPa / 4.0MPa 材质:不锈钢 /

   氧气管道阻火器和ZHQ-Y型氧气管道阀门前、后阻火器是采用特种铜合金和不锈钢焊接而成。可以有效地防止氧气管道阀门在突然开启时易形成的绝热压缩,局部温度骤升,成为着火能源;可以防止在阀门前后压差作用下,www.wites.cn高速运动的物质微粒(如铁锈、粉尘、焊渣等)与阀后管道摩擦、撞击产生火花而成为着火能源。阻火器的使用可以迅速阻断火源,杜绝管道中燃爆事故的发生。

天燃气阻火器

   口径:15-250mm 压力:PN16-PN25 材质:碳钢、不锈钢

按用途分类

   储罐阻火器、加油站阻火器、加热炉阻火器、www.wites.cn火炬阻火器、放空管阻火器、煤气输送管阻火器等。

按安装位置分类

   管端阻火器: 安装在排气管的端部;

   管道阻火器: 安装在管道中间位置。

按阻止火焰速度分类

   阻爆燃型阻火器: 能阻止以亚音速传播的爆炸火焰通过;

   阻爆轰型阻火器: www.wites.cn能阻止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过。

按气体分级分类

   适用于I 级气体的阻火器;

   适用于IIA 级气体的阻火器;

   适用于IIB 级气体的阻火器;

   适用于IIC 级气体的阻火器( 气体分级见HGJ 21289)

阻火器型号

一般分为两类:

    一类是用于大型氢气管道的阻火器。www.wites.cn这种阻火器采用法兰连接。按管道的内径来命名规格:DN15,DN20,DN25,DN40,DN50,DN80,DN100,DN150,DN200,DN250等几种规格。

    第二类是用于氢气瓶的阻火器。一般有三种:

    第一种是接氢气瓶的(一头是螺纹M16*1.5,一头是Φ8Φ10皮接头);

    第二种是两端带螺纹(M16*1.5);氢气瓶阻火器

    第三种是两端均带皮接头(Φ8Φ10)

    阻火器分为防爆型、耐烧型和防震型三种。www.wites.cn设于油罐顶部与机械呼吸阀串联安装的阻火器通常为防爆型。

基本性能

     阻火器主要性能:1、阻爆性能合格,阻火器连续13次以亚音速火焰试验,每次都能阻止火焰的通过。2、耐烧性能合格,耐烧试验1小时无回火现象。www.wites.cn 3、壳体水压试验合格,水压试验2.4MPa无渗漏。结构合理,重量轻、耐腐蚀。易检修,安装方便。阻火器芯子采用不锈钢材料, 耐腐蚀易于清洗。

    阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成。壳体应具有足够的强度,以承受爆炸产生的冲击压力。滤芯是阻止火焰传播的主要构件,www.wites.cn常用的有金属网滤芯和波纹型滤芯两种。金属网型滤芯用直径0.23~0.315mm的不锈钢或铜网,多层重叠组成。目前国内的阻火器通常采用16~22目金属网,为4~12层。

   波纹型滤芯用不锈钢、铜镍合金、铝或铝合金支撑。www.wites.cn波纹型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰,并能承受相应的机械和热力作用,流动阻力小,易于清洗和更换。www.wites.cn

 

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