管道中布置阻火器該考慮的因素,阻火器的選型
管道阻火器
阻火器自1928年首先應(yīng)用于石油工業(yè)以來，由于其簡便易行而被石油及化工裝置大量采用。阻火器是由能夠通過氣體的、具有許多細小通道或縫隙
的材料組成。當(dāng)火焰進入阻火器后被阻火元件分成許多細小的火焰流，由于傳熱效應(yīng)(氣體被冷卻)和器壁效應(yīng)使火焰流猝滅。阻火器的選型與一般的
閥門、管件不完全一樣--它在管線中的位置可能會影響到選型。因此．管道布置專業(yè)的人員有必要對阻火器的工作原理、結(jié)構(gòu)形式、阻火器自身設(shè)置
位置、以及選型作進一步的了解。
MEsG分級表
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級別 |
最大試驗安全間歇(MEsG)(mm) |
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ⅡA |
MESC≥0．90 |
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ⅡB |
5 |
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ⅡC |
MESG≤O．5 |
各種介質(zhì)的MEsG值與工作壓力、工作溫度及安裝位置距點火源的距離和配管情況有關(guān)．但標準狀況(1 bar、20℃)下由標準試驗裝置測得的MEsG值可
在有關(guān)資料中查到。一般情況下阻火器的鑒定書上已注明該產(chǎn)品適用的MEsG值。因此．選用阻火器的原則是要求介質(zhì)在操作工況下的MEsG值大于阻
火器鑒定書上標明的MEsG值。例如阻火器的鑒定書上標明適用的MEsG值為0．65mm，這表明該產(chǎn)品適用于在操作工況(溫度、壓力和管徑大小、管
道長度、配管形狀及安裝位置等)下的MEsG值大于0．65mm的介質(zhì)，MEsG值比0．65mm小的介質(zhì)不能選用該產(chǎn)品。對于有多種可燃性氣組成的混合
氣，選用阻火器要進行試驗，以確定混合氣體的MEsG值。若沒有試驗條件，則按混合氣各組份中最小的MEsG值來確定阻火器。
阻火器的類型
1按用途分
阻火器按用途可分為
(1)加油站阻火器：
(2)車用阻火器：
(3)火車油槽車阻火器；
(4)汽車油槽車阻火器；
(5)加熱爐阻火器；
(6)火炬阻火器：
(7)排風(fēng)導(dǎo)管阻火器；
(8)船用阻火器：
(9)乙炔阻火器；
(10)氫氣放空阻火器等。
2按阻火器阻止火焰速度分類
(1)阻爆燃型阻火器；能阻止以亞音速傳播的爆炸火焰通過
(2)阻爆轟型阻火器；能阻止以沖擊波為特征、
(3)耐燒型阻火器。
按安裝位置分類
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。
按結(jié)構(gòu)形式分類
(1)金屬網(wǎng)型阻火器
以不同目數(shù)的金屬絲網(wǎng)重疊起來組成阻火層。這種阻火器由于本身結(jié)構(gòu)達不到阻火性能已被取代。
(2)波紋型阻火器
這種結(jié)構(gòu)阻火器由不同的波紋板和平板纏繞成不同規(guī)格孔隙的阻火層，阻火層上由相同尺寸的三角形孔隙阻成，波紋的高度根據(jù)阻止火焰速度設(shè)計，
因此制造較為簡單，能阻止爆燃和爆轟火焰通過．被廣泛應(yīng)用。
(3)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(jié)構(gòu)與多孔隙的泡沫塑料相似。其金屬中鉻的含量不少于15％，不大于40％，容重不小于0．5×103kg/m?。
其優(yōu)點體積小，重量輕但阻力大易堵塞。
(4)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～O．7mm之間。而形成許多細小的通道。這種結(jié)構(gòu)能承受較猛烈
的爆炸。它易于制造和清理，但體積大，流阻大。
(5)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．板上有許多細小的縫隙或許多細小的孑L眼，而形成了許多有規(guī)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?。荒艹惺苊土业谋?。
(6)水封型阻火器
水封型阻火器用于阻止、節(jié)制氣流一其原理是利用水位差的性能來阻止火焰通過：可用于含少量同體粉塵的物料體系，其結(jié)構(gòu)簡單．體積大，因此使用
上有其局限性。
(7)充填型阻火器
其阻火層為充填物礫石、陶瓷環(huán)和玻璃珠等充填物、利用充填物之間的空隙阻止火焰通過。充填型阻火器結(jié)構(gòu)簡單．但流阻大．能有效阻止爆轟火焰通
過。
化工行業(yè)中阻火器選型受哪些因素的影響?
1引爆氣體在管道中傳播速度決定選用阻火器的形式阻火器設(shè)置的位置對阻火器選型的影響是指由于火源(點火源)與阻火器之間存在位置的差別(不在同
一點上的各種位置)因其距離不同，而造成不同的阻火器的選型．例如在某一部位設(shè)置阻火器后，當(dāng)火源產(chǎn)生時，在該1：況(壓力，溫度)下火焰波沿著
管道傳到阻火器，由于阻火器與火源之間的管道存在距離(由于管件．閥門．儀表等的存在)會引起爆炸氣體的速度加速。通常當(dāng)?shù)竭_阻火器的火焰速度
低于聲速(亞聲速)選用阻爆燃型阻火器就可以達到阻火的目的。到達阻火器的火焰速度等于和高于聲速(超聲速)，就需要選用阻爆轟型才能達到阻火的目
的。阻爆燃型阻火器與阻爆轟型阻火器的阻火元件結(jié)構(gòu)和尺寸是完全不同的，且阻爆轟型阻火器的結(jié)構(gòu)要比阻爆燃型阻火器復(fù)雜得多，所以價格也會高很
多。所以對于不同的速度值，為達到阻火的目的，可以根據(jù)工藝計算取得該介質(zhì)氣體在管道中的溫度．壓力。流量以及管道的材質(zhì)，等級還有點火源距阻
火器的距離。阻火器廠家會根據(jù)這些數(shù)據(jù)選擇最為經(jīng)濟．合理并且安全的阻火器，
壓力降的影響
根據(jù)初選的阻火器的型號和管內(nèi)介質(zhì)的流量．查閱阻火器產(chǎn)品資料中流量--壓力曲線是否滿足rr．藝過程的要求。如果壓力降超過工藝要求，就要考慮增
大阻火器的直徑．或改變阻火器的型式．來減小壓降。從而達到經(jīng)濟合理安全的效果．
火源距離的影響
在石油化工行業(yè)中，阻火器主要是安裝在管道上．但是安裝在管道上的阻火器就需要考慮速度和壓力的影響。因為火焰在充滿可燃氣體管道中的傳播速度
隨火焰的傳播有很大的變化。如果點燃充滿可燃氣體的水平管道的一端，火焰首先傳向管壁．然后迅速向還未引燃的氣體傳播，燃燒產(chǎn)生的熱量使得燃燒
氣體迅速膨脹．氣體膨脹又導(dǎo)致可燃氣體前端被壓縮，產(chǎn)生"壓升"現(xiàn)象?；鹧媲岸藲怏w被壓縮密度增加，燃燒傳播速度加快．燃燒時產(chǎn)生的熱量增多．導(dǎo)
致可燃氣體前端更劇烈的"壓升"。使得火焰的傳播速度可以從零加速至聲速甚至超聲速，火焰前端壓力也可增至約20MPa。因此．火源點距阻火器的距
離對阻火器的選擇有很大的影響．如果阻火器據(jù)火源較遠，那么燃燒就有了一定的加速距離．可能會由爆燃轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z，火焰前端壓力增加，對阻火元
件耐壓能力提出了更為嚴格的要求，岡此選擇的阻火器就有可能達不到阻火的目的。有時在相同工況下，僅僅因安裝位置的不同。在阻火器制造強度和
阻火時間上就會有很大的差異。因此在選用阻火器時要十分注意安裝位置，應(yīng)盡可能是阻火器靠近火源點，以降低對阻火器的制造要求，在保證安全的
前提下提高經(jīng)濟性。
彎頭的影響
管道中的彎頭對火焰的傳播起加速作用．這也是以往設(shè)計時常被忽略的事項，彎頭的影響會因氣體種類和火源距離而異。當(dāng)彎頭多于一個時情況就變的復(fù)
雜起來，需要模擬管線的真實情況，通過實驗重新計算，因此在工藝允許的條件下，應(yīng)盡量減少火源與阻火器之間的彎頭。
化工設(shè)計中選用阻火器的一般原則：
(1)所選用的阻火器其安全阻火速度應(yīng)大于安裝位置可能達到的火焰?zhèn)鞑ニ俣取?/span>
(2)與燃燒器連接的可燃氣體輸送管道。在無其它防回火設(shè)施時．應(yīng)設(shè)阻火器。
(3)阻止以亞音速傳播的火焰，應(yīng)使用阻爆燃型阻火器，其安裝位置宜靠近火源：
(4)阻止以音速或超音速傳播的火焰應(yīng)使用阻爆轟型阻火器其安裝位置應(yīng)遠離火源。
(5)在寒冷地區(qū)使用的阻火器應(yīng)選用部分或整體帶加熱套的殼體也可采用其它伴熱方式。
(6)在特殊情況下可根據(jù)需要選用設(shè)有沖洗管、壓力計、溫度計、排污口等接口的阻火器。
(7)安裝于管端的阻火器當(dāng)公稱直徑小于DN50時宜采用螺紋連接；當(dāng)公稱直徑大于或等于DN50時應(yīng)采用法蘭連接。安裝于管道中的阻火器應(yīng)采用法蘭連
接。
(8)安裝于管端的阻火器應(yīng)帶有可自動開啟的防雨通風(fēng)罩。儲罐之間氣體相連通管道各支管上的阻火器應(yīng)選用阻爆轟型。儲罐頂部的油氣排放管道應(yīng)在與
罐頂?shù)?/span>連接處選用阻爆轟型阻火器。
(9)儲罐頂部保護性氣體及油氣排放管道的集合管上應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。緊急放空管應(yīng)設(shè)置阻爆燃型阻火器。裝卸設(shè)施的油氣排放(或回收)總管與各
支線的氣相管道之間應(yīng)設(shè)置阻爆轟型阻火器。可燃氣體放空管道在接入火炬前若設(shè)置阻火器時應(yīng)選用阻爆轟型阻火器。為選擇一個安全又經(jīng)濟合理的阻火
器，我們在選擇阻火器時應(yīng)該按照規(guī)范計算MEsG值，注意安裝的位置，根據(jù)實際工況確定最為適宜的阻火器。
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