阻火器工作原理及产品应用解析

阻火器是用来阻止和液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送气体的管道中，或者通风的槽罐上，阻止传播火焰(爆燃或爆轰)通过的装置，由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。阻火器也常用在输送可燃气体的管道上。假若气体被引燃，气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生，也要采用阻火器。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上，以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的气体和液体的明火燃烧。

 产品概述

阻火器是适用于石化、化工、轻工等行业的气体输送过程中的安全装置。我厂生产制造的管道阻火器是经过严谨的阻火理论设计和精密的机械设备加工制造而成的。根据阻火性能和阻火等级可分为阻爆燃型和阻爆轰型两大类。 
结构设计

产品由芯件和壳体两部份组成，芯件是核心，是由两层超薄的不锈钢带，一条被压成波N形，另一条平面钢带则将它围绕圆心紧紧缠绕而成。从而构成无数个端面，是小三角形直通流道，而且在芯件内部有一个十字结构的支架（或在表面压上丫形架）借以增强芯件的牢靠性，避免芯件被点燃的介质所产生的爆炸压力冲散。介质从三角形狭道中通过，阻火器也正是通过它来阻止火焰在管道中的蔓延，其原理为“器壁效应”，就是火焰与器壁的碰撞进行能量转换，降低了温度。以此原理来设计三角形孔的高度阻止火焰的通过，再加上足够的流道长度来吸收火焰的热量，使其在芯件中熄灭，避免了气体在芯件的另一端被复燃的可能性。

工作原理

（1）传热作用：阻火器的滤芯是由许多细小通道或孔隙组成的, 当火焰进入这些细小通道后, 就形成许多细小的火焰流。由于通道的传热面积大, 火焰通过通道壁进行热交换后, 温度下降, 达到一定程度火焰可以熄灭。根据英国罗卜尔(M ·Roper) 对波纹型阻火器进行的试验表明, 当把阻火器材料的导热性提高460 倍时, 其熄灭直径仅改变216%。这说明材质问题是次要的。也就是说传热作用是熄灭火焰的一种原因, 但不是主要的原因。
 
（2）器壁效应：根据燃烧与爆炸连锁反应理论, 认为燃烧与爆炸现象不是分子间直接作用的结果, 而是在外来能源(热能、辐射能、电能、化学能等) 的激发下, 使分子键受到破坏, 产生具备反应能力的分子(称为活性分子) , 这些活性分子发生化学反应时, 首先分裂为十分活泼而寿命短促的自由基。化学反应是靠这些自由基进行的。自由基与另一分子作用的结果除了生成物之外, 还能产生新的自由基。这些新的自由基反复地反应, 消耗又生成, 不断地进行下去。由此可知混合气体自行燃烧(在开始燃烧后, 没有外界能源的作用) 的条件是: 新产生的自由基数等于或大于消失的自由基数。随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止，因此器壁效应是阻止火焰的主要机理。由此也可以看出阻火器是不能阻止敞口燃烧的气体和液体的明火燃烧。
 
适用范围

输送可燃性气体的管道上，包括火炬系统、油气回收系统、加热炉燃料气的管网上，气体净化通化系统、煤矿瓦斯排放系统及乙炔、氢气系统等。

阻火器类别

结构形式

普通型

阻爆燃型

阻爆轰型

大试验安全间隙 mm

MESG≥0.9

0.5＜MESG＜0.9

MESG≤0.5

阻火级别

ⅡA

ⅡB

ⅡC

使用场所

储罐、管端放空

放空管、燃气管道

爆轰管道

安装与维护

管道阻火器与管路连接可水平安装也可垂直安装。定期检查，一旦发现堵塞，应用高压蒸气、压缩空气或有机溶剂清冼，如发现芯件机械性损坏或被介质腐蚀后，应立即更换。
执行标准

GB13347-92《石油气体管道阻火器阻火性能和试验方法》

SH/T3413-99《石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收》

HG/T20570.19-95《阻火器的设置》。