阻火器的布置与选型

阻火器的布置与选型

【摘要】本文主要介绍阻火器的布置对选型的影响，以期改进阻火器的布置来合理的降低阻火器的型号，达到工程安全、经济的目的。

【关键词】阻火器；布置；选型

1简述

阻火器由能够通过气体的、具有许多细小通道或缝隙的材料组成。当火焰进入阻火器后，被阻火元件分成许多细小的火焰流，由于传热效应和器壁效应，使火焰流猝灭。自1928年首先应用于石油工业以来，由于其简单易行而被石油及化工装置大量采用。

阻火器虽然结构简单，但却在工厂、仓库等的安全生产中起着很大的作用，因此几乎所有与石油、化工有关的设计规范都有对阻火装置的要求，并且还有专门的选型、性能及检验规范。

2阻火器的工作原理

关于阻火器的工作原理，目前主要有两种观点：一是基于传热作用；一是基于器壁效应。

2.1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。

2.2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。

3阻火器的类型

3.1按用途分

阻火器按用途分可分储罐阻火器、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。

3.2按安装位置分

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。

3.3按阻止火焰速度分

阻爆燃型阻火器：能阻止以亚音速传播的爆炸火焰通过；

阻爆轰型阻火器：能阻止以冲击波为特征、以超音速传播的爆炸火焰通过。

3.4按结构形式分

金属网型阻火器：以不同目数的金属丝网重叠起来组成阻火层。这种阻火器由于本身结构达不到阻火性能，已被取代。

波纹型阻火器：这种结构阻火器由不同的波纹板和平板缠绕组成不同规格空隙的阻火层，阻火层上由相同尺寸的三角形空隙组成，波纹的高度根据阻止火焰速度设计，因此制造较为简单，能阻止爆燃和爆轰火焰通过，被广泛应用。

泡沫金属型阻火器：阻火器的阻火层用多孔隙的泡沫金属，其结构与多孔隙的泡沫塑料相似。其优点体积小，重量轻，但阻力大，易堵塞。

平行板型阻火器：阻火器的阻火层由不锈钢薄板垂直平行排列而成，板间隙在0.3～0.7mm之间。而形成许多细小的通道。这种结构能承受较猛烈的爆炸。它易于制造和清理，但体积大，流阻大。

多孔板型阻火器：阻火器的阻火层用不锈钢薄板水平方向重叠而成，板上有许多细小的缝隙或许多细小的孔眼，而形成了许多有规律的通道。板与板之间有0.6mm的间隙，形成固定的间距，这种阻火器的阻力小，但不能承受猛烈的爆炸。

水封型阻火器：水封用于阻止、节制气流。其原理是利用水位差的性能来阻止火焰通过。可用于含少量固体粉尘的物料体系，其机构简单，体积大，因此使用上有其局限性。

充填型阻火器：其阻火层为充填物砾石、陶瓷环和玻璃珠等充填物、利用充填物之间的空隙阻止火焰通过。充填型阻火器结构简单，但流阻大，能有效阻止爆轰火焰通过。

4阻火器的选型

4.1MESG的引入

阻火元件的通道尺寸是决定阻火器性能的关键因素，不同气体具有不同MESG值。因此，在选择阻火器时，应根据可燃气体的组成确定其MESG值。

4.2阻爆燃型阻火器与阻爆轰型阻火器

4.2.1速度与压力

从MESG的定义可以看出，MESG的值是在常压下测得的，对于用电设备可以直接引用，但对于管道的阻火器还需要考虑速度和压力的影响。

4.2.2阻爆燃型阻火器与阻爆轰型阻火器

当要阻止火焰以亚音速通过时，选用阻爆燃型阻火器；当要阻止火焰以音速或超音速通过时，选用阻爆轰型阻火器。

4.3压力降的影响

根据初选的阻火器的型号和管内介质的流量，查阅阻火器产品资料中流量——压力曲线是否满足工艺过程的要求。如果压力将超过工艺要求，就要考虑增大阻火器的直径，或改变阻火器的型式，来减小压降。

5阻火器设置的位置对阻火器选型的影响

管段型阻火器由于已限定安装位置（阻火器一端连接到管道或设备上，另一端与大气相通），就谈不上设置位置对选型的影响。

只有阻火器两端都连有管道的普通型放空阻火器和管道阻火器，才有可能因为安装位置影响到选型。在某一部位设置阻火器后，当有火源产生时，在工况（压力、温度）下，