工业管道阻火器工作原理

工业管道阻火器工作原理

阻火器是用来阻止和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送可燃气体的管道中，或者通风的槽罐上，阻止传播火焰（爆燃或爆轰）通过的装置，由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。阻火器也常用在输送的管道上。假若被引燃，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和液体的明火燃烧。

工业管道阻火器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。

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。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。

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, 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。

工业管道阻火器工作原理主要用途：

1.输送可燃性气体的管道上。

2.火炬系统。

3.油气回收系统。

4.加热炉燃料气的管网上。

5.气体净化通化系统。

6.气体分析系统。

7.煤矿瓦斯排放系统。

8.易燃易爆溶剂系统（如反应釜及储罐放空口等）

工业管道阻火器工作原理设计

合理地设计阻火器十分重要，一个阻火器能否有效地阻火主要取决于孔隙的大小、孔的长度(即阻火芯的厚度)和爆炸火焰的传播度，工业上比较期望获得具有低流阻和高阻．性能的阻火器。本节针对目前普遍使用的波纹型阻火器对其设计原则做了简要说明。

1、阻火芯材料

通常阻火芯的材质应采用导热系数大、熔点高的、耐腐蚀性好的材料，通常采用不锈钢波纹板。若采用铝或铜板当受到强大的回火压力时，阻火器容易变形甚至破裂，不能起到阻火作用。例如国外一个原油罐区，采用了由铝板制成的阻火器，当发生火灾时由于回火压力过大，引起阻火器铝板破裂，火焰进入原油罐内酿成原油罐爆炸的重大事故。为此阻火器应选用不锈钢波纹板制造，这样具有一定的抗腐蚀性且不易变形使用寿命长。

2、阻火单元尺寸

阻火单元的关键尺寸示意图如上图所示即为阻火单元的关键尺寸示意，波纹型阻火器通常采用正三角形阻火单元。8为金属薄片的厚度，h为正三角形单元的高度，L为阻火芯的厚度，即阻火单元的长度。阻火芯的金属薄片应在加工条件和强度允许的条件下尽可能的薄，以充分地减小阻火器的流阻损失。根据阻火器的工作原理，阻火芯与火焰的接触面积越大则热量交换越充分，阻火效果越好，即三角形单元越小通道越长则降温效率越高。因此从理论上讲减小三角形高度h可以相应的缩短三角形通道长度L，但h过小会增大气体的流阻，L过小会导致阻火器阻火能力减弱。因此在设计阻火器时，应综合考虑L和h值的选取。对于不同等级的气体介质，国外某厂家经过试验确定了L和h的*佳尺寸组合，避免了考虑无穷多种类的阻火芯尺寸。例如对于IIA类介质，三角形单元的高度h应取0.8mm较为合适，当口径小于DN50时L应取20mm，当口径在DN80到DN350之间时L应取40mm，当口径大于DN400时L应取80mm。

3、阻火芯的*大外径

阻火器的外形结构如图4所示，阻火芯的*大外径为D。从减小流阻损失的角度考虑，阻火芯所有的单元孔隙面积之和应大于或等于两端联接管道的横截面积。

4、阻火器设计计算

目前关于火焰在狭缝中的传播和熄灭的理论研究还相对较少，对于阻火器的设计多依赖于一般的经验公式或半经验公式。波纹型阻火器所能阻止的*大爆燃火焰传播速度可按公式计算：

阻火器是石油储罐和可燃气体输送管道等储运系统中的重要安全附件，对避免爆炸着火等灾害的产生有着重要的意义。本文对阻火器的工作原理、分类、执行标准、选用和设计方法等几个方面作了介绍，可以为波纹型工业阻火器的设计提供参考。

工业管道阻火器工作原理

在易燃易爆气体储罐的进出口处，储罐上的呼吸阀和泄压安全阀出口处及其附近区域内常常含有一定量的，这些气体和空气混合在一起就可以形成局部燃烧甚至爆炸的环境。当遇到雷击、明火或其他各种偶然情况产生的点火因素时，就有可能点燃局部预混气，并且火焰可能会沿着未燃预混气的分布方向传人储罐内，引起贮罐内部起火爆炸等灾难性事故。为了阻止外部可能产生的火焰传人储罐造成危险，需要在储罐的相关位置安装储罐阻火器。

对于可燃气体输送管道，由于其所输送的气体中没有氧化剂一般不会产生火焰。但在某些不可预料的特殊条件下，例如年久失修或意外事故，有可能造成管道的破裂，进而有可能在下游管道中形成可燃气和空气的预混气。当该预混气达到爆炸极就具备了回火和导致爆炸灾害的必要条件，国内外产生的此类事故较多。如果能在输送管道中的合适位置安装管道阻火器，在很多情况下就可以有效地遏制这种事故的发生。

总之为了防止在非正常条件下火焰沿可燃气体的分布方向传播，避免爆炸灾害的产生，工业上常使用阻火器这种安全装置。阻火器的作用是阻止爆燃或爆轰火焰通过，但不影响气体通过。

工业管道阻火器工作原理

阻火器将输气管道截面分割成多个直栉足够小的截面，火焰在通过这蜂细小通j苴之扁将变成若干细小的火焰，并在运动一定距离之后熄灭．称为“猝熄”。目前关于火焰猝熄的原理主要有两种观点：一种认为传热作用是实现阻火的主要原因，一种则认为器壁效应对火焰熄灭的影响很大。

1、传热作用

燃烧所需要的必要条件之一就是要达到定的温度．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低到其着火点以下，就可以阻止火焰的蔓延。基于强化传热作用的考虑，设计阻火器内部的阻火冗件时，需尽可能扩大细小火焰和通道擘的接触面积，在不影响气流通过的前提下尽快使温度降低到着火点以下。

2、嚣壁效应

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，同时产生新的自由基再继续与其它分了发生反应。当燃烧的气体通过阻火元件的狭窄通道时，自由基与通道壁的碰撞儿卒增大，参加反应的自由基减少。当阻火器的通道窄到一定程度时，自由基与通道啭的碰撞占主导地位，由于自由基数量急剧减少，反应小能继续进行，也即燃烧反应不能通过阻火器继续传播。当然火焰在阻火器的狭窄通道内传播时熄火也可能与其他因素有关，在不同的条件下火焰熄灭的原因也可能不同。但在爆燃火焰通过狭窄通道时，认为传热作用是火焰熄灭主要娘凼的研究占绝大多数。

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，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。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。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。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。为了防止这种危险的产生而使用阻火器

工业管道阻火器工作原理

管道阻火器（又名：管道防火器）主要作用是阻止外部火焰窜入存有可燃气体、易燃液体蒸汽的设备、管道内，阻止火焰在设备、管道间蔓延和回火，而引起爆 炸的安全设备。管道阻火器适用于轻工、石化、化工等行业的可燃气体输送过程中的安全装置。我厂生产制造的管道阻火器是经过严谨的阻火理论设计和精密专用的 机械设备加工制造而成的。