管道阻火器的工作原理是什么?

關(guān)于阻火器的工作原理,主要有兩種觀點(diǎn):一是基于傳熱作用;一是基于器壁效應(yīng)。

傳熱作用

燃燒所需要的必要條件之一就是要達(dá)到一定的溫度,即著火點(diǎn)。低于著火點(diǎn),燃燒就會(huì)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(diǎn)以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過(guò)阻火元件的許多細(xì)小通道之后將變成若干細(xì)小的火焰。設(shè)計(jì)阻火器內(nèi)部的阻火元件時(shí),則盡可能擴(kuò)大細(xì)小火焰和通道壁的接觸面積,強(qiáng)化傳熱,使火焰溫度降到著火點(diǎn)以下,從而阻止火焰蔓延。

器壁效應(yīng)

燃燒并不是分子間直接反應(yīng),而是受外來(lái)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(shí)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?xì)馔ㄟ^(guò)阻火元件的狹窄通道時(shí),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(shí),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(jìn)行,也即燃燒反應(yīng)不能通過(guò)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(shí), 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(jī)理。

阻火器安裝在什么位置?

安裝于管端的阻火器殼體，宜采用鑄鐵和含鎂量不大于0.5%的鑄鋁合金，也可按設(shè)計(jì)要求采用其它材料：安裝于管道中的阻火器殼體，應(yīng)采用鑄鋼焊接，阻火層芯件和安裝于管道中的阻火器芯殼及芯件壓環(huán)應(yīng)采用不銹鋼;安裝于管端的阻火器芯殼及芯件壓環(huán)，宜采用鑄鐵或鑄鋁。

《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程—工業(yè)管道》第一百三十一條規(guī)定，凡有以下情況之一者，一般應(yīng)當(dāng)在管道系統(tǒng)的指定位置設(shè)置管道阻火器：輸送有可能產(chǎn)生爆燃或者爆轟的混合氣體管道。輸送能自行分解導(dǎo)致爆炸，并且引起火焰蔓延的氣體管道。與明火設(shè)備連接的可燃?xì)怏w減壓后的管道(特殊情況可設(shè)置水封裝置)。進(jìn)入火炬頭前的排放氣管道。