不同爆炸級別的介質(zhì)危險程度不同,對應的阻火器產(chǎn)品也不同。氣體介質(zhì)的MESG值越小,相應阻火器的使用工況越嚴苛,阻火器設(shè)計難度和成本越高。因此,在阻火器選型之前,確認氣體介質(zhì)的MESG值尤為重要。
在管道足夠長且燃燒足夠快的條件下,火焰會依次經(jīng)歷爆燃、不穩(wěn)定爆轟、穩(wěn)定爆轟等幾個燃燒階段(圖3)。低壓爆燃階段,速度一般可達到112m/s,壓力為0.1MPa;中壓爆燃階段,速度一般可達到20Om/s,壓力為0.4MPa;高壓爆燃階段,速度一般可達到30Om/s,壓力為2MPa;爆轟階段,速度一般可達到1900m/s,壓力為3.5MPa;過度爆轟階段,速度一般可達到2300m/s,壓力為21MPa;穩(wěn)定爆轟階段,速度一般可達到1830m/s,壓力為35MPa。
由于燃燒過程中產(chǎn)生“壓升”現(xiàn)象,當點燃充滿可燃氣體的水平管道的一端時,火焰?zhèn)飨蚬鼙?,然后迅速向還未引燃的氣體傳播,燃燒產(chǎn)生的熱量使得燃燒氣體迅速膨脹,氣體膨脹又導致可燃氣體前端被壓縮,因而產(chǎn)生“壓升”?;鹧媲岸藲怏w被壓縮,密度增加,燃燒傳播速度加快,燃燒時產(chǎn)生的熱量增多,導致可燃氣體前端更劇烈地“壓升”。
阻火器原理
阻火器分上下兩個殼體,兩個殼體中間設(shè)置阻火芯。殼體由鋁合金鑄造而成,應有足夠的強度以防微爆產(chǎn)生的沖擊壓力。波紋型阻火器的阻火芯是用薄不銹鋼波紋帶與平帶共同卷制成盤裝,它的阻火能力僅僅取決于阻火芯上由波紋形成的三角形截面孔的大小和阻火層的厚度。
目前,機械阻火器的工作原理有兩種理論。
一種是熱理論,機械阻火器常由大量只允許氣體,但不允許火焰通過的細小通道或孔隙固定材料組成,當火焰進入這些細小通道后就會形成許多細小火焰流,由于通道或孔隙傳熱面積相對增大,火焰通過時加速了熱交換,使溫度迅速下降到著火點以下而使火焰熄滅。
機械阻火器的工作原理有兩種理論。另一種是連鎖反應理論,可燃氣體在外界能源激發(fā)作用下,會因分子鍵受到破壞而產(chǎn)生活化分子,這些具有反應能力的活化分子發(fā)生化學反應時,分裂成自由基,這些自由基與反應分子碰撞幾率隨阻火器通道尺寸減小而下降,當通道尺寸減小到火焰大熄滅直徑時,這種器壁效應就為阻止火焰繼續(xù)傳播創(chuàng)造了條件。
阻火器根據(jù)使用場所
(1)放空阻火器:安裝在站場或閥室的放空管道上,用以防止外部火焰?zhèn)魅牍艿?,分為管端型和普通型?br />
管端型:一端與大氣相通,為防止灰塵或雨水進入阻火器,頂部安裝防風雨帽,管端型放空阻火器為阻爆燃型。
普通型:兩端與管道相連,通過下游管道與大氣相通,根據(jù)安裝位置可以分為阻爆燃型和阻爆轟型。
(2)管道阻火器:安裝在密閉管路系統(tǒng)中,用以防止管路系統(tǒng)一端的火焰蔓延到管路系統(tǒng)的另一端。
火焰速度是指阻火器入口處的速度,火焰速度與介質(zhì)和操作工況(溫度、壓力、管徑大小、管道長度、配管形狀及安裝位置等)有關(guān),若資料中查找不到,則需要進行實際測試。阻火器的鑒定書中應注明該產(chǎn)品能阻止的大火焰速度。確定阻火器的原則是介質(zhì)的火焰速度應小于鑒定書上注明的大火焰速度。
阻火器和呼吸閥是至關(guān)重要的安全和環(huán)保設(shè)備,其本質(zhì)安全是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。阻火器能夠有效阻滅火焰蔓延。呼吸閥保護儲罐不受超壓和真空的破壞。
阻火器應依照新國際標準ISO16852要求,整體進行阻火和流量測試,取得型式認證。
隨著和環(huán)保法規(guī)日益嚴格,環(huán)保要求治理VOCs等廢氣的無組織排放,收集起來通過收集管網(wǎng)送處理裝置(火炬、焚燒爐、活性炭吸附器、洗滌裝置等)進行處理。而火炬、風機、焚燒爐和活性炭床層都是潛在的火源,
一旦發(fā)生火災、爆炸,火勢將通過收集管網(wǎng)蔓延到其它裝置和儲罐,造成重大安全事故
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