早在1928年阻火器已被应用于石油工业,以后随着工业发展广泛用于化学工业、煤矿、水运、采油、铁路运输、煤气输送管网及油气回收系统等。
阻火器(又名防火器、隔火器) 是用来防止易燃气体和易燃液体蒸气的火焰蔓延的**装置。
1 阻火器的阻火原理
大多数阻火器是由能够通过气体的许多细小通道或孔隙的固体材质所组成,油罐呼吸阀功能及选择,对这些通道或孔隙要求尽量小,小到能使火焰被熄灭。火焰能够被熄灭的机理是传热功能和器壁效应。
1.1 器壁效应
根据燃烧与爆炸连锁反应理论, 认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接功能的结果,而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学能等)的激发下,使分子键受到破坏, 产生具备反应能力的分子(称为活性分子),这些活性分子发生化学反应时,首先分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另一分子功能的结果除了生成物之外,还能产生新的自由基。这些新的自由基反复地反应,又消耗又生成,不断地进行下去。由此可知易燃混合气体自行燃烧(在开始燃烧后,没有外界能源的功能)的条件是:新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。阻火器的原理和选型
1.2 传热功能
阻火器是由许多细小通道或孔隙组成的,当火焰进入这些细小通道后,就形成许多细小的火焰流。由于通道的传热面积大,火焰通过通道壁进行热交换后, 温度下降,达到一定程度火焰可以熄灭。根据英国罗卜尔(M·Roper) 对波纹型阻火器进行的试验表明,当把阻火器材料的导热性提高460倍时,其熄灭直径仅改变216%。这说明材质问题是次要的。也就是说传热功能是熄灭火焰的一种原因,但不是主要的原因。
随着阻火器通道尺寸的减小,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,火焰即被防止。因此器壁效应是防止火焰的主要机理。
2 阻火器的选型
2.1 阻火器按用途选型:
阻火器按用途可分储罐阻火器、加油站阻火器、加热炉阻火器、火炬阻火器、放空管阻火器、煤气输送管阻火器等。
2.2 阻火器按安装位置选型
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。
2.3 阻火器按防止火焰速度选型
阻爆燃型阻火器: 能防止以亚音速传播的爆炸火焰通过;
阻爆轰型阻火器: 能防止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过。
2.4 阻火器按气体分级选型:
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HGJ21289)。