阻火器的介紹及選型

     阻火器（又名防火器、隔火器）是用來防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內或阻止火焰在設備、管道間蔓延 。多年前阻火器已被應用于石油工業，以后隨著工業發展普遍用于化學工業、煤礦、水運、采油、鐵路運輸、煤氣輸送管網及油氣回收系統等。

一、阻火器的阻火原理

大多數阻火器是由能夠通過氣體的許多細小通道或孔隙的固體材質所組成，對這些通道或孔隙要求盡可能小，小到能使火焰被熄滅?；鹧婺軌虮幌绲脑硎莻鳠嶙饔煤推鞅谛?。

1.1  傳熱作用

阻火器是由許多細小通道或孔隙組成的，當火焰進入這些細小通道后，就形成許多細小的火焰流。由于通道的傳熱面積大，火焰通過通道壁進行熱互換后，溫度下降，達到必然程度火焰可以熄滅。

1.2  器壁效應

按照燃燒與爆炸連鎖反映理論，以為燃燒與爆炸現象不是分子間直接作用的結果，而是在外來能源（熱能、輻射能、電能、化學能等）的激發下，使分子鍵受到破壞，產生具有反映能力的分子（稱為化學分子），這些活性分子發生化學反映時，首先割裂為十分活潑而壽命短促的自由基?；瘜W反映是靠這些自由基進行的。自由基與另一分子作用的結果除生成物之外，還能產生新的自由基。這些新的自由基反復地反映，又消耗又生成，不斷地進行下去。由此可知易燃混合氣體自行燃燒（在開始燃燒后，沒有外界能源的作用）的條件是：新產生的自由基數等于或大于消失的自由基數。隨著阻火器通道尺寸的減小，自由基與反映分子之間碰撞概率隨之減少，而自由基與通道壁的碰撞概率反而增加，這樣就促使自由基反映減低。當通道尺寸減少到一數值時，這種器壁效應就造成了火焰不能

繼續傳播的條件，火焰即被阻止。因此器壁效應是阻止火焰的主要機理。

二、 阻火器的選型

2.1  阻火器按用途選型

阻火器按用途可分儲罐阻火器、加油站阻火器、加熱爐阻火器、火炬阻火器、放空管阻火器、煤氣輸送管阻火器等。

2.2  阻火器按安裝位置選型

管端阻火器：安裝在排氣管的端部；

管道阻火器：安裝在管道中間位置。

2.3  阻火器按阻止火焰速度選型

阻爆燃型阻火器：能阻止以亞音速傳播的爆炸火焰通過；

阻爆轟型阻火器：能阻止以沖擊波為特征、以超音速傳播的爆炸火焰通過。

2.4  阻火器按氣體分級選型

適用于I級氣體的阻火器；

適用于IA級氣體的阻火器；

適用于IB級氣體的阻火器；

適用于IC級氣體的阻火器（氣體分級見HGJ21289）。

3、阻火器的分類

阻火器因結構形式不同分為：

金屬網型阻火器：以不同目數的金屬網重疊起來組成阻火層。這種阻火器由于   本身結構達不到阻火性能，已被取代。

波紋型阻火器：這種結構阻火器由不同的波紋板和平板纏繞成不同規格孔隙的阻火層，阻火層上由相同尺寸的三角形孔隙組成，波紋的高度按照阻止火焰速度設計，因此制造較為簡單，能阻止爆燃和爆轟火焰通過，被普遍應用。

泡沫金屬型阻火器：阻火器的阻火層用多孔隙的泡沫金屬，其結構與多孔隙的泡沫塑料相似。其金屬中鉻的含量很多于15%，不大于40%，容量不小于0.5g/cm3。其長處體積小，重量輕，但阻力大，易堵塞。

平行板型阻火器：阻火器的阻火層由不銹鋼薄板垂直平行排列而成，板間隙在0.3～0.7mm之間而形成許多細小的通道。這種結構能經受較猛烈的爆炸。它易于制造和清理，但體積大，流阻大。

多孔板型阻火器：阻火器的阻火層用不銹鋼薄板水平方向重疊而成，板上有許多細小的裂縫或許多細小的孔眼，而形成了許多有規律的通道。板與板之間有0.6mm的間隙，形成固定的間距，這種阻火器的阻力小，但不能經受猛烈的爆炸。

水封型阻火器：水封用于阻止、控制氣流。其原理是利用水位差的性能來阻止火焰通過，因為火焰通過水封層時吸收大量熱量，迫使火焰熄滅。適用于阻止爆燃火焰通過，其結構簡單，體積大，因此利用上有其局限性。

充填型阻火器：其阻火層為充填物礫石、陶瓷環和玻璃珠等充填物、利用充填物之間的間隙阻止火焰通過。充填型阻火器結構簡單，但流阻大，能有效阻止爆

轟火焰通過。

4、阻火器性能要求

管道阻火器的阻火性能應達到GB5908《石油儲罐阻火器阻火性能和實驗方式》規定：

  阻火器殼體應能經受不小于0.9MPA的水壓，無泄漏，無裂痕或永久變形；

  阻火器應能持續防爆實驗13次，每次都能阻火；

  阻火器應能經受耐燒實驗1h，在此期間無回火。

管道阻火器的阻火性能應達到GB13347《石油氣體管道阻火器阻火性能和實驗方式》規定：

  阻火器殼體應能經受1.5倍于設計壓力的水壓實驗，無滲漏；

  防爆燃型阻火器必需持續經受13次防爆燃實驗，每次必需阻止亞音速火焰通過；

  防爆轟型阻火器必需持續經受13次防爆轟實驗，每次必需阻止超音速火焰通過。

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