阻火器的原理是什么
阻火器又名防火器、管道阻火器,字面意思就是阻止火的一種設(shè)備,是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設(shè)備、管道內(nèi)或阻止火焰在設(shè)備、管道間蔓延。阻火器用于工業(yè)的歷史非常悠久,早可以追溯至上世紀20年代,當(dāng)時就已經(jīng)被運用于石油工業(yè)。隨著工業(yè)的進展腳步迅速向前,煤礦、鐵路、化工、采運等工業(yè)系統(tǒng)也已廣泛運用阻火器,并發(fā)揮著重大作用。
一、阻火器的原理:
關(guān)于阻火器的工作原理,主要基于兩種原理基礎(chǔ):第一是基于傳熱作用;第二是基于器壁效應(yīng)。 阻火器是由許多能夠透過氣體的細小管道和細小空隙的材料組成的,這些管道和空隙由于微小,因此可以阻隔火焰,能使火焰熄滅。簡而言之,阻火器的工作機理就是傳熱作用也器壁效應(yīng)。
1、傳熱作用
燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度,即著火點。低于著火點,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設(shè)計阻火器內(nèi)部的阻火元件時,則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。 傳熱作用是熄火的一種原因,但卻并不是主要原因。器壁效應(yīng)才是阻火器阻止火焰的主要原因。器壁效應(yīng)是一種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),通過器壁效應(yīng),造成無法讓火焰繼續(xù)傳播的效果。
2、器壁效應(yīng)
燃燒與爆炸并不是分子間直接反應(yīng),而是受外來能量的激發(fā),分子鍵遭到破壞,產(chǎn)生活化分子,活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基,自由基與其它分子相撞,生成新的產(chǎn)物,同時也產(chǎn)生新的自由基再繼續(xù)與其它分子發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)燃燒的可燃氣通過阻火元件的狹窄通道時,自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應(yīng)的自由基減少。當(dāng)阻火器的通道窄到一定程度時,自由基與通道壁的碰撞占主導(dǎo)地位,由于自由基數(shù)量急劇減少,反應(yīng)不能繼續(xù)進行,也即燃燒反應(yīng)不能通過阻火器繼續(xù)傳播。
隨著阻火器通道尺寸的減小, 自由基與反應(yīng)分子之間碰撞幾率隨之減少, 而自由基與通道壁的碰撞幾率反而增加, 這樣就促使自由基反應(yīng)減低。當(dāng)通道尺寸減少到某一數(shù)值時, 這種器壁效應(yīng)就造成了火焰不能繼續(xù)傳播的條件, 火焰即被阻止。因此器壁效應(yīng)是防止火焰的主要機理。
二、阻火器的結(jié)構(gòu)性能:
阻火器的結(jié)構(gòu)性能:
1、阻爆性能合格,阻火器連續(xù)13次以亞音速火焰試驗,每次都能阻止火焰的通過。
2、耐燒性能合格,耐燒試驗1小時無回火現(xiàn)象。3、殼體水壓試驗合格,水壓試驗2.4MPa無滲漏。結(jié)構(gòu)合理,重量輕、耐腐蝕。易檢修,安裝方便。阻火器芯子采用不銹鋼材料, 耐腐蝕易于清洗。
阻火器主要由殼體和濾芯兩部分組成。殼體應(yīng)具有足夠的強度,以承受爆炸產(chǎn)生的沖擊壓力。濾芯是阻止火焰?zhèn)鞑サ闹饕獦?gòu)件,常用的有金屬網(wǎng)濾芯和波紋型濾芯兩種。金屬網(wǎng)型濾芯用直徑0.23~0.315mm的不銹鋼或銅網(wǎng),多層重疊組成。目前國內(nèi)的阻火器通常采用16~22目金屬網(wǎng),為4~12層。
波紋型濾芯用不銹鋼、銅鎳合金、鋁或鋁合金支撐。波紋型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰,并能承受相應(yīng)的機械和熱力作用,流動阻力小,易于清洗和更換。
三、阻火器的維修保養(yǎng):
1、為了確保阻火器的性能達到使用目的,在安裝阻火器前,必須認真閱讀廠家提供的說明書,并仔細核對標牌與所裝管線要求是否一致。
2、阻火器上的流向標記必須與介質(zhì)流向一致。
3、每隔半年應(yīng)檢查一次。檢查阻火層是否有堵塞、變形或腐蝕等缺陷。
4、被堵塞的阻火層應(yīng)清洗干凈,保證每個孔眼暢通,對于變形或腐蝕的阻火層應(yīng)更換。
5、清洗阻火器芯件時,應(yīng)采用高壓蒸汽、非腐蝕性溶劑或壓縮空氣吹掃,不得采用鋒利的硬件刷洗。
6、重新安裝阻火層時,應(yīng)更新墊片并確認密封面已清潔和無損傷,不得漏氣。
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