阻火器如何設計與選用?
阻火器做為儲罐、管道的安全設備,在煉油廠、化工廠、油庫及運輸管道等易燃易爆的場所和位置,一旦發生
火災時為了防止火焰進入油庫、管道及設備內通通需要安裝阻火器設備,以避免火災的進一步蔓延和設備的破
壞。因此安裝阻火器是一項重要的安全防火措施。本文就阻火器的作用原理、設計方法及合理選用等問題進行
討論說明,使阻火器能夠發揮應有的作用保障生產設備及人生財產生命的安全。
新型阻火器是由許多具有高導熱系數的金屬波紋板緊密繞制而成,金屬波紋板之間的空隙尺寸約為1支幾毫米因
沿管路方向形成帶小孔的格網狀表面。當火焰通過阻火器時則被迅速分割成許多細小的火焰。而且由于金屬格
網導熱系數很高,接觸面積甚大能過很快低吸收燃燒氣體的熱量,溫度急劇降至燃點以下使火焰熄滅不能繼續
向前移動進入油罐及設備內達到阻火的目的。所以從本質看阻火器是一種特殊形式的熱交換器他需要在幾秒內
把火焰產生的大部分熱量吸收,使火焰熄滅因而起到阻火的作用。
正確地設計和選用阻火器就顯得十分重要。通常阻火器的芯件材質應選用不銹鋼波紋板若是采用鋁或者銅板,
當受到強大的回火壓力時就容易變形甚至破裂不能起到阻火作用。而阻火器的芯件選用不銹鋼波紋板制造能
保護原油罐及附屬管道,金屬波紋板形成的狹窄通道直徑約為0.8mm通道長為50.8mm。選用阻火器時應根據
氣體得我性質及使用的場合來進行,一般而言在管道上要選用能阻止燃燒和爆炸的阻火器,因為管道上的拐彎、
叉分及閥門處甚至傾斜都可能使管內流體產生旋渦。當火焰通過時由于氣體受熱膨脹可以與聲音傳播速度相同
的壓力波,壓力波聚集形成沖擊波,沖擊波的壓力比管道壓力高出100多倍,速度比聲速高7倍這樣高的壓力容
易是管道破裂或造成阻火器變形損壞,使火焰沿管路傳播從而引起爆炸。此外對氣體管道及丙烷的阻火器一般不
能用乙烯、氫氣和乙炔等爆炸極限范圍寬的易爆氣體。因此為了確保安全應要求制造廠家針對實際使用的氣體對
阻火器進行檢測。
設計阻火器時應根據油罐或設備的最大流量來確定阻火器的直徑,對于油罐呼吸閥、液壓安全閥均安裝在阻火器
之上,因此阻火器的直徑應與呼吸閥相同且數量相等。下表是油罐最大收發量與阻火器直徑的關系:
油罐最大收發量與阻火器直徑的關系 |
|
油罐最大收、發油量/立方米*h-1 |
阻火器數量*公稱直徑/mm |
<60 |
1*80 |
60~100 |
1*100 |
101~150 |
1*150 |
151~250 |
1*200 |
251~300 |
1*250 |
>300 |
2*200或2*250 |
對于氣體管道為防止火焰沿管道傳播,對阻火器多層網格所組成的狹窄通道允許最大直徑,可采用以下方法進
行計算。依據阻火理論在狹窄通道中火焰被阻止的Peclet準數應當保持不變,即下圖:
上述計算公式所求出數值對氣體阻火器的設計是十分重要的。
因此阻火器一定要根據現場的實際情況進行正確設計和合理選用,只有如此才能發揮器應有的作用。
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