阻爆轟型阻火器在實(shí)際工況中的應(yīng)用
阻爆轟型阻火器廣泛應(yīng)用于易燃液體、蒸氣和氣體處理領(lǐng)域的防爆。人們常常認(rèn)為阻爆轟型阻火器能提供全面
的保護(hù)這種誤解會(huì)導(dǎo)致具有潛在危險(xiǎn)的安裝。轉(zhuǎn)變這種不正確的認(rèn)識(shí)關(guān)鍵要理解兩種阻爆轟型阻火器（穩(wěn)定和
非穩(wěn)定）之間的根本區(qū)別。合理設(shè)計(jì)防爆和防護(hù)系統(tǒng)并且遵守嚴(yán)格的操作程序，應(yīng)能避免在很多工藝中產(chǎn)生易
燃氣體/蒸氣和空氣混合物著火爆炸。然而在儲(chǔ)罐通風(fēng)和蒸氣收集系統(tǒng)中這種風(fēng)險(xiǎn)要大得多因此合理使用阻爆轟
型阻火器是確保設(shè)備在使用壽命中安全性的最重要因素。
爆轟發(fā)生在具有長(zhǎng)管道的開(kāi)放或封閉管道系統(tǒng)中。當(dāng)氣體/空氣混合物在管道內(nèi)著火燃燒，混合物體積因而增加
導(dǎo)致其前方的未燃混合物被預(yù)先壓縮且火焰鋒隨著燃燒率的升高而加快。該過(guò)程的早期階段稱為爆燃這時(shí)火焰速
度為亞音速且壓力波遙遙領(lǐng)先于火焰鋒；通常對(duì)于在環(huán)境條件下引發(fā)的爆炸火焰速度小于100 m/s且壓力低于
0.1MPa.g，但若轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z則火焰速度和壓力可分別達(dá)到 200~300m/s以及1MPa.g。由于燃燒過(guò)程進(jìn)一步加快
最后火焰鋒和壓力波相遇，在"爆燃轉(zhuǎn)爆轟（DDT）"區(qū)形成高壓沖擊波該沖擊波靠近火焰鋒前方。DDT 區(qū)的另
一個(gè)特征是超壓爆轟或不穩(wěn)定爆轟其猛烈的沖擊波壓縮可帶來(lái)15 MPa.g 以上的瞬時(shí)壓力以及 3000 m/s以上的
火焰速度。這些沖擊波迅速消散爆轟波變得穩(wěn)定同時(shí)壓力約為 2~3 MPa.g火焰速度通常為1600~2000 m/s。
爆轟只會(huì)在特定的氣體/蒸氣濃度范圍內(nèi)發(fā)生，通常濃度都在所涉及材料的正常可燃范圍內(nèi)接近稀/濃極限時(shí)會(huì)出
現(xiàn)馳振爆轟現(xiàn)象。火焰速度由于管道方向更改而臨時(shí)衰減為爆燃區(qū)的速度時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。這主要說(shuō)明火焰
鋒可通過(guò) DDT/不穩(wěn)定爆轟區(qū)在爆燃和穩(wěn)定爆轟之間反復(fù)變化，而這是極其危險(xiǎn)的。
穩(wěn)定爆轟只會(huì)發(fā)生在不穩(wěn)定爆轟后強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)很重要。在很大程度上穩(wěn)定和不穩(wěn)定爆轟的出現(xiàn)取決于管道直徑、
管道配置、管道類型（例如滑順焊接、帶法蘭接頭的粗焊接）、氣體/蒸氣類型、空氣中的氣體/蒸氣濃度、工作
溫度和工作壓力。只有在帶化學(xué)計(jì)量試驗(yàn)氣體的受控實(shí)驗(yàn)室條件下，才有可能預(yù)測(cè)出現(xiàn)這些現(xiàn)象的位置在工藝裝
置中處理氣體/蒸氣（濃度接近可燃性稀/濃極限且位于包含無(wú)數(shù)彎頭、閥門等的管道中）的可能性比標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)氣
體（丙烷、乙烯或氫氣）高。這些因素會(huì)影響防爆措施（尤其是阻爆轟型阻火器）的應(yīng)用。
阻爆轟型阻火器的工作原理 ：阻火匣式阻爆轟型阻火器使用小阻火匣與最佳阻火匣長(zhǎng)度來(lái)提供大量熱傳播表面積，
來(lái)自燃燒氣體的熱量通過(guò)阻火匣內(nèi)的邊界層消散最終冷卻到其自燃溫度以下。所需阻火匣大小取決于實(shí)際氣體/蒸
氣且可使用所有易燃?xì)怏w/蒸氣的基本屬性"最大試驗(yàn)安全間隙 (MESG)"來(lái)定義。
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典型MESG和氣體組別（根據(jù)ISO16852：2008） |
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材料 |
MESG |
氣體組別（ISO16852：2008） |
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乙酸 |
1.69mm |
IIA1 |
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甲烷 |
1.14mm |
IIA1 |
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丙酮 |
1.04mm |
IIA |
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乙烷 |
0.93mm |
IIA |
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乙醇 |
0.89mm |
IIB1 |
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四氫呋喃 |
087mm |
IIB1 |
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二甲醚 |
0.84mm |
IIB2 |
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乙烯 |
0.65mm |
IIB3 |
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環(huán)氧乙烷 |
0.59mm |
IIB |
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氫氣 |
0.29mm |
IIC |
所需的阻火匣長(zhǎng)度通過(guò)試驗(yàn)確定基本上是火焰速度的函數(shù)，由于阻爆轟型阻火器的高火焰速度其阻火匣長(zhǎng)度通
常比阻爆燃型阻火器大。一般不穩(wěn)定阻爆轟型阻火器的阻火匣長(zhǎng)度比穩(wěn)定大，但更重要的是它需要更堅(jiān)固的元
件支撐架來(lái)承受不穩(wěn)定事件帶來(lái)的更大作用力。通過(guò)使用整體逆流減震器爆轟也可在到達(dá)元件前衰減為爆燃。
穩(wěn)定阻爆轟型阻火器：雖然穩(wěn)定阻爆轟型阻火器已在德國(guó)普遍使用并經(jīng)ISO16852:2008認(rèn)可但由于它完全忽略
DDT/不穩(wěn)定爆轟和馳振爆轟的存在且似乎僅依賴于已接受的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別所以存在根本缺陷。
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