阻火器的传热作用及器壁效应的讲解
大多数阻火器都是由许多细小的通道或者是孔隙的固体材质所组成的,因为这样有利于气体的通过,并且对于这些通道或者是空隙的要求尽量要小,小到能使火焰熄灭。火焰熄灭的工作原理就是传热作用和器壁效应。
1、传热作用:由于阻火器是由许多细小的通道和空隙组成的,当火焰进入到这些细小通道的时候,就会形成很多细小的火焰流。这时通道的传热面积是很大的,火焰通过通道壁进行了热交换使温度降了下来,再降到一些温度的时候火焰自然就熄灭了。根据实验表明,每当把阻火器的材料导热性提升到460倍时,火焰的熄灭直径仅仅改变了216%,这主要说明了材质是次要的。从侧面上说就是传热作用是熄灭火焰的一种原因却不是主要原因。
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些程度时,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。
不同类型的阻火器都有其的工作范围,在一些条件下可以起到稳定保护的作用,并不是所有情况下都可以阻止火焰的传播。因此在阻火器的选择过程中,阻火器的阻火原理及分类方法应清楚,然后根据可燃气体类型和实际情况,确定适当的阻火器,以确定石油储存设施和设备的稳定。
下面了解在选用阻火器的过程中需要注意哪些:
1、阻火器材质的选用,应达到下列要求:安装在管端上的阻火器壳体,应采用铝合金铸造(铝和镁的含量不超过0.5%),为了避免摩擦产生火花。在阻火层中的核心部位和安装在管道中的阻火器芯壳的材质,应采用不锈钢。
2、安装在管端的阻火器,当公称直径小于501Tfn时,应采用螺纹连接;当公称直径大于或等于501Tfn时,应采用法兰连接。安装在管道中的阻火器,应采用法兰连接。
3、安装在管端的阻火器,应具有防雨通风的自动开启罩。
4、紧急放空管应安装阻爆燃型阻火器。排放(或回收)油气的总管与各支管的连接管道之间,应安装阻爆轰型阻火器。可燃性气体的排气管在接人火炬前,如果需要设置阻火器时,应选择安装防爆轰型阻火器。
5、阻火器在寒冷地区应防止爆炸性混合气体中所含的水分使阻火器结霜堵塞。
如果达到以下条件之一,则应在管道系统的指定位置安装阻火器:
1、输送可能产生爆炸或爆炸的爆炸性气体混合物,考虑可能的事故情况、的管道,应在接收设备的入口处配备阻火器;
2、在将割炬排放到割炬头中之前,应安装阻火器来确定整个体系的稳定。
塞子选择规则
1、在压力,温度,管道尺寸,长度和形状以及阻火器与点火源的安装位置之间的距离等条件下,流体的测试稳定距离应大于阻火器的稳定距离值。
2、根据爆炸环境中使用的电气设备,按照测试稳定距离和点火电流对气体或蒸汽混合物进行分类,根据测试稳定距离值将爆炸性气体混合物分为不同的技术稳定等级。