阻火器又名防火器,阻火器的作用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。阻火器是應(yīng)用火焰通過熱導(dǎo)體的狹小孔隙時(shí),由于熱量損失而熄滅的原理設(shè)計(jì)制造。阻火器的阻火層結(jié)構(gòu)有礫石型、金屬絲網(wǎng)型或波紋型。適用于可燃?xì)怏w管道,如汽油、煤油、輕柴油、笨、甲笨、原油等油品的儲(chǔ)灌或火炬系統(tǒng)、氣體凈化通化系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)、煤礦瓦斯排放系統(tǒng)、加熱爐燃料氣的管網(wǎng)上、也可用在乙炔、氧氣、氮?dú)狻⑻烊粴獾墓艿烙闷?。本閥可與呼吸閥配套使用,亦可單獨(dú)使用。本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)按照工況正確安裝。 2.阻火器性能 主要性能:1、阻爆性能合格,連續(xù)13次阻爆性能試驗(yàn)每次均能阻火。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。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。濾芯是組織火焰?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。波紋型阻火器能組織爆燃的猛烈火焰,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。 3.阻火器工作原理 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)。 3.1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。 3.2 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。 3.3 zui大實(shí)驗(yàn)安全間隙—MESG值 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“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。目前上經(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。 表1 兩種MESG分類標(biāo)準(zhǔn) NEC IEC MESG/ mm 測試氣體 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,然后根據(jù)該組氣體對應(yīng)的MESG 值來選擇相應(yīng)的阻火元件。 4.管道阻火器的型號(hào) 一般分為兩類: 一類是用于大型氫氣管道的阻火器。這種阻火器采用法蘭連接。按管道的內(nèi)徑來命名規(guī)格:DN15,DN20,DN25,DN40,DN50,DN80,DN100,DN150,DN200,DN250等幾種規(guī)格。 第二類是用于氫氣瓶的阻火器。一般有三種: *種是接氫氣瓶的(一頭是螺紋M16*1.5,一頭是Φ8或Φ10皮接頭); 第二種是兩端帶螺紋(M16*1.5)的;氫氣瓶阻火器 第三種是兩端均帶皮接頭(Φ8或Φ10) 阻火器分為防爆型、耐燒型和防震型三種。設(shè)于油罐頂部與機(jī)械呼吸閥串聯(lián)安裝的阻火器通常為防爆型。 5.維修與保養(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*。 2)、 阻火器上的流向標(biāo)記必須與介質(zhì)流向*。 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。 6.一般選用原則 4 . 3 . 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?br /> 4 . 3 . 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。 1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; 2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。 不同公稱直徑的阻爆轟型阻火器,所要求的距火源zui小安裝距離見表4 . 3 . 2 . 4 . 3 . 3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。 434 4 . 3 A 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。 4 . 3 . 5安裝于管端的阻火器, 當(dāng)公稱直徑小于D N5 0時(shí)宜采用螺紋連接; 當(dāng)公稱直徑大于或等于D N5 0 時(shí),應(yīng)采用法蘭連接。 4 . 3 . 6 安裝于管道中的阻火器,應(yīng)采用法蘭連接。 4 . 3 . 7 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。 4 . 3 . 8儲(chǔ)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。 4 . 3 . 9儲(chǔ)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。 4 . 3 . 1 0 儲(chǔ)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 阻爆燃型阻火器。 4 . 3 . 1 1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。 4 . 3 . 1 2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。 4 . 3 . 1 3阻火器材質(zhì)選用,應(yīng)滿足下列要求: 1 安裝于管端的阻火器殼體,宜采用鑄鐵和含鎂量不大于 0 . 5 % 的鑄鋁合金,也可按設(shè)計(jì)要求采 用其它材料: 2 安裝于管道中的阻火器殼體,應(yīng)采用鑄鋼或碳鋼焊接,也可按設(shè)計(jì)要求采用其它材料; 3 阻火層芯件和安裝于管道中的阻火器芯殼及芯件壓環(huán)應(yīng)采用不銹鋼; 4 安裝于管端的阻火器芯殼及芯件壓環(huán),宜采用鑄鐵或鑄鋁。 阻火器測試的要求 阻火器的性能是否能達(dá)到預(yù)期的效果,起到阻火的作用,必須對阻火器進(jìn)行測試。 阻火器除具備有一定的機(jī)械強(qiáng)度外,還要經(jīng)過阻爆和耐燒的試驗(yàn),并應(yīng)達(dá)到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 阻爆試驗(yàn)即在一定距離內(nèi)將試驗(yàn)裝置內(nèi)的可燃?xì)怏w點(diǎn)燃,所產(chǎn)生的火焰或火花不能穿過阻火器而被阻止和熄滅,這種試驗(yàn)稱為阻爆試驗(yàn)。 耐燒試驗(yàn)是在沒有回燃的條件下,可燃?xì)怏w火焰通過阻火層并在阻火層上面持續(xù)燃燒。阻火層能夠承受一定時(shí)間的火焰燃燒而不被燒壞,這種試驗(yàn)稱為耐燒試驗(yàn)。 阻火器根據(jù)使用的目的,可以同時(shí)具有阻爆性能和耐燒性能,也可以只具有阻爆性能或耐燒性能。因此阻火器的阻爆性能和耐燒性能是對阻火器進(jìn)行測試鑒定的主要項(xiàng)目。沒有進(jìn)行過這種測試鑒定的阻火器是不能使用的。 阻火器測度標(biāo)準(zhǔn)的介紹 對阻火器進(jìn)行測試鑒定的要求,世界各國不盡相同,現(xiàn)將幾個(gè)國家對阻火器測試要求的情況簡介如下: ?。?) 英國消防研究部門要求阻火器應(yīng)具備阻爆和耐燒兩種性能。測試阻火器的介質(zhì)不能使用氫氣和乙炔氣體,規(guī)定使用丙烷。阻火器耐燒時(shí)間要求2小時(shí)。 (2) 西德 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對于容量大于1000升的儲(chǔ)罐上用的阻火器必須具備阻爆和耐燒兩種性能。試驗(yàn)介質(zhì)不能用氫氣和乙炔氣體,要求阻火器耐燒時(shí)間為2小時(shí)。 ?。?) 蘇聯(lián) 對阻火器要求具備阻爆和耐燒兩種性能。試驗(yàn)用的介質(zhì)即為阻火器使用時(shí)的介質(zhì)。阻火器耐燒時(shí)間要求為2小時(shí)。 (4) 日本 對阻火器要求進(jìn)行阻爆和耐燒性能的試驗(yàn),試驗(yàn)介質(zhì)可用已烷氣體。 ?。?) 美國 于1936年制定石油及汽油儲(chǔ)罐阻火器測試國家標(biāo)準(zhǔn),后又經(jīng)過幾次修訂。標(biāo)準(zhǔn)要求石油儲(chǔ)罐上的阻火器應(yīng)具備阻爆和耐燒兩種性能。 |