合理地設(shè)計阻火器十分重要,阻火器設(shè)計公式
在易燃易爆氣體儲罐的進(jìn)出口處，儲罐上的呼吸閥和泄壓安全閥出口處及其附近區(qū)域內(nèi)常常含有一定量的易燃?xì)怏w，這些氣
體和空氣混合在一起就可以形成局部燃燒甚至爆炸的環(huán)境。當(dāng)遇到雷擊、明火或其他各種偶然情況產(chǎn)生的點(diǎn)火因素時，就有
可能點(diǎn)燃局部預(yù)混氣，并且火焰可能會沿著未燃預(yù)混氣的分布方向傳人儲罐內(nèi)，引起貯罐內(nèi)部起火爆炸等災(zāi)難性事故。為了
阻止外部可能產(chǎn)生的火焰?zhèn)魅藘拊斐晌ｋU，需要在儲罐的相關(guān)位置。
安裝儲罐阻火器。對于可燃?xì)怏w輸送管道，由于其所輸送的氣體中沒有氧化劑一般不會產(chǎn)生火焰。但在某些不可預(yù)料的特殊
條件下，例如年久失修或意外事故，有可能造成管道的破裂，進(jìn)而有可能在下游管道中形成可燃?xì)夂涂諝獾念A(yù)混氣。當(dāng)該預(yù)
混氣達(dá)到爆炸極限時就具備了回火和導(dǎo)致爆炸災(zāi)害的必要條件，國內(nèi)外產(chǎn)生的此類事故較多。如果能在輸送管道中的合適位
置安裝管道阻火器，在很多情況下就可以有效地遏制這種事故的發(fā)生?？傊?，為了防止在非正常條件下火焰沿可燃?xì)怏w的分
布方向傳播，避免爆炸災(zāi)害的產(chǎn)生，工業(yè)上常使用阻火器這種安全裝置。阻火器的作用是阻止爆燃或爆轟火焰通過，但不影
響氣體通過。
阻火器設(shè)計：合理地設(shè)計阻火器十分重要，一個阻火器：能否有效地阻火主要取決于孔隙的大小、孔的長度(即阻火芯的厚度)
和爆炸火焰的傳播度，工業(yè)上比較期望獲得具有低流阻和高阻．性能的阻火器。本節(jié)針對目前普遍使用的波紋型阻火器對其設(shè)
計原則做了簡要說明。阻火芯材料通常，阻火芯的材質(zhì)應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)大、熔點(diǎn)高的、耐腐蝕性好的材料，通常采用不銹鋼波
紋板。若采用鋁或銅板當(dāng)受到強(qiáng)大的回火壓力時，阻火器容易變形甚至破裂，不能起到阻火作用。為此，阻火器應(yīng)選用不銹鋼波
紋板制造，這樣具有一定的抗腐蝕性且不易變形，使用壽命長。
阻火器設(shè)計計算公式：目前，關(guān)于火焰在狹縫中的傳播和熄滅的理論研究還相對較少，對于阻火器的設(shè)計多依賴于一般的經(jīng)驗公
式或半經(jīng)驗公式。波紋型阻火器所能阻止的最大爆燃火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤砂垂?/span>(1)計算：V=0．38aL/d2(1)式中，V為阻火器能夠阻
止的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?/span>a、L和d分別為有效面積比(即阻火層總面積與阻火層空隙面積之比)、阻火層厚度和阻火單元的當(dāng)量直徑。
但(1)式只能應(yīng)用于爆燃火焰，對爆轟的情況誤差較大，因為爆轟的能量傳遞方式為沖擊波壓縮，與爆燃火焰以熱傳導(dǎo)為主的能量
傳遞方式不同。類似地，對于丙烷一空氣爆燃火焰的實驗研究總結(jié)可得，阻爆燃型阻火器可以阻止的IIA類介質(zhì)與空氣混合物的最
大火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤砂垂?/span>(2)計算：V=6.833L/h2式中，V為阻火器能夠阻止的最大火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/span>L和h分別為阻火層的厚度和阻
火單元的高度，(2)式只在應(yīng)用于丙烷一空氣爆燃火焰時比較準(zhǔn)確。美國Groth也在經(jīng)過實驗研究后得到了阻火層厚度與火焰速度及
熄滅直徑的關(guān)系，即公式(3)：L=2VrH2式中，V為火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?/span>L和rH分別為阻火層的厚度和熄滅的水力半徑。公式(3)表明了火
焰速度和阻火層熄滅水力半徑與阻火器所需厚度的關(guān)系。在這個厚度下，阻火器能阻止高速的火焰?zhèn)鞑ァＳ?/span>(1)(2)(3)式均可看出，
燃?xì)饣鹧嫠俣扰c阻火器的阻火層厚度成正比，與孔隙直徑的平方成反比。以3寸阻爆燃型阻火器為例進(jìn)行計算，測試介質(zhì)為丙烷與
空氣的混合氣，為IIA類介質(zhì)，根據(jù)表1介質(zhì)的MESG值>0．9mm。根據(jù)國外某廠家的推薦尺寸，正三角形單元的高度取為0．8mm，
阻火芯厚度取為40mm，薄片
厚度取0．5mm。經(jīng)粗略估算，當(dāng)阻火芯外徑為108mm時所有空隙面積之和約等于兩端管道截面積，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取阻火芯外徑
為165mm。根據(jù)公式(1)計算得到該阻火器的最大阻火速度為380m／s，根據(jù)公式(2)計算得到該阻火器的最大阻火速度為427m/s。
由此可以看出該阻火器可以阻止爆燃火焰的通過。
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