管道阻火器的原理和結構,管道阻火器的檢測方法
不銹鋼管道阻火器
石油和石油產品儲罐及其它燃氣儲罐的進出口處、呼吸閥處、安全泄壓閥等處及其附近區(qū)域內常含有大量易燃氣體這些氣體與空氣混合在一起就可以形
成局部燃燒或爆炸的環(huán)境。當遇到雷擊、明火或其它各種偶然情況產生的點火因素時就有可能點燃局部預混氣并且火焰將沿未燃預混氣的分布方向傳入
儲罐內從而引起儲罐爆炸等災難性的事故。所以我們必須在儲罐的有關部位安裝阻火器以防止外部的火焰?zhèn)魅雰蕖?/span>
1、管道阻火器的原理和結構:
管道阻火器的工作原理主要是基于火焰通過狹窄通道時的熄滅現(xiàn)象來研究的。大量的實驗研究結果表明如果狹窄通道的直徑小到一定程度,火焰在這種
小通道中傳播一段距離后便會自動熄滅也被稱為淬熄。能使火焰發(fā)生淬熄的通道直徑稱為淬熄直徑通常用Dq來表示?;鹧嬖诰哂写阆ㄖ睆降耐ǖ郎蟼鞑?/span>
到熄滅之前的那段距離稱為淬熄長度通常用Lq來表示。阻火器就是根據(jù)小孔淬熄的原理來設計的。阻火器結構如下圖所示它由外殼和阻火芯組成,可以
通過法蘭與管道或其它設備連接,也可以有其它各種連接方式。
管道阻火器結構圖
阻火器的外殼應具有較大的強度能承受爆轟引起的動高壓。阻火芯形式有多種如多層金屬網疊合而成的金屬網式、波紋帶式等。后者是目前國際上比較
通用的一種。波紋帶可以采用鋁合金、不銹鋼或其它耐腐蝕的材料制成,波紋帶與平板帶疊合卷制成圓盤狀制成阻火芯盤裝入阻火器外殼內,就將管道
截面分割成許多小三角形截面每一個三角形孔都是一個狹窄通道。當火焰通過時就迫使管道中的火焰面通過這些狹窄通道,這些通道都滿足淬熄直徑的
要求于是火焰就在通過阻火芯時自動熄滅了。阻火芯的設計不僅應考慮到淬熄火焰的要求還要盡量減小氣體的流阻因此在設計之前阻火器廠家應作精心
的計算。三角形截面的高度波紋高、阻火芯波紋盤厚度及阻火器內部結構的變化對于其整體阻火性能都有直接的影響。K.N.Palmar對波紋板阻火器阻火
性能作過實驗研究并得到了具有應用價值的計算公式:
V=0.38 |
ay |
D2 |
其中V是臨界阻火速度(m/s);
a是用分數(shù)表示的阻火器通氣自由面積與阻火芯總面積之比;
Y是阻火芯厚度(mm);
D是淬熄直徑。
從該公式可以估算一個設計好的阻火器的臨界阻火速度。阻火器雖然并非是一個燃燒器但阻火器的設計顯然應考慮到其燃燒學和爆轟學特性設計者應對
火焰及沖擊波理論作詳盡的了解。
2、管道阻火器的檢測方法:
煤氣管道阻火器是用GB13347一92的方法來檢測的,試驗介質使用城市煤氣是嚴格的。GB13347一92中對管道阻火器的技術要求、試驗方法(密封性和外
殼強度的水壓試驗和阻火性能試驗)、檢驗規(guī)程、標志、包裝、運輸、貯運等均作出了明確規(guī)定。
下圖是試驗裝置示意圖。
該裝置由以下幾部分組成:
(1)由D、E、G、H、L組成的試驗激波管;
(2)由A、F組成的點火系統(tǒng);
(3)配氣系統(tǒng)B;
(4)由C、I、K組成的火焰速度測量系統(tǒng)。
檢測主要程序如下:
(1)將試驗介質與空氣按規(guī)定的混合比置入專用的混氣罐內充分混合均勻后待用;
(2)將試驗管抽真空放入預混氣;
(3)點燃預棍氣對進入阻火器前的火焰速度進行測量;
(4)觀測阻火器是否阻火(儀器監(jiān)測);
(5)連續(xù)、重復上述試驗進行數(shù)據(jù)記錄。
國際規(guī)定阻爆燃爆轟型阻火器必須能連續(xù)經受次阻爆燃爆轟試驗每次必須完全阻止亞音速超音速火焰通過為合格。這里僅給定了一個范圍和原則在實際
測試中應當首先明確設計要求的阻火速度而這個阻火速度值即為安全阻火速度。實際上阻火器的極限阻火速度應該比這個值高出約30%,即取安全系數(shù)
約1.3左右,以安全阻火速度為標準按上述程序連續(xù)進行次試驗均阻火成功無一失敗,并且每次試驗的火焰速度均大于或等于安全阻火速度的設計值時則
這個阻火器的阻火性能視為合格。若連續(xù)十三次試驗中有一次或幾次的火焰速度低于上述值則應補做試驗否則安全阻火速度值應降低到次試驗中火焰速
度最低的那一次。若連續(xù)十三次試驗中有一次阻火失敗則即認定為阻火器不合格。若安全阻火速度值是亞音速的阻火器屬阻爆燃型,若安全阻火速度值是
超音速的則阻火器屬阻爆轟型。若在試驗過程中發(fā)現(xiàn)產品質量的問題中途停止試驗并采取措施進行改進則試驗應重新按上述程序進行,改進前的試驗數(shù)
據(jù)應該一律作廢不能將改進前后的試驗數(shù)據(jù)合并計算在13次之內。
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