- 關(guān)于阻火器的工作原理，目前主要有兩種觀點(diǎn)：一是基于傳熱作用；一是基于器壁效應(yīng)。
- 1.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。
- 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(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。
- 3.阻火器的分類
- 目前有幾類分類方法。依使用場(chǎng)合不同可分放空阻火器和管道阻火器；依阻火元件可劃分為：填充型、板型、金屬絲網(wǎng)型、液封型和波紋型等5種。其中，波紋型阻火器性能穩(wěn)定，在石油化工裝置中應(yīng)用較多。這里以波紋型阻火器為例，說(shuō)明其在石油化工裝置設(shè)計(jì)中的選用。
- 4.阻火器的選用
- 最大實(shí)驗(yàn)安全間隙-MESC值
- 火焰通過(guò)阻火元件的細(xì)小通道并在通道內(nèi)降溫。當(dāng)火焰被分割小到一定程度時(shí)，經(jīng)通道移走的熱量足以將溫度降到可燃物燃點(diǎn)以下，使火焰熄滅?；蛴善鞅谛?yīng)解釋，當(dāng)通道窄到一定程度時(shí)，自由基與管道壁的碰撞占主導(dǎo)地位，自由基大量減少，燃燒反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行。因此，把在一定條件下(0.1 MPa，20C)剛好能夠使火焰熄滅的通道尺寸定義為“最大實(shí)驗(yàn)安全間隙”( MESG．Maxi-mum Experimental Safe Gap).
- 阻火元件的通道尺寸是決定阻火器性能的關(guān)鍵因素，不同氣體具有不同的MESG值。因此，在選擇阻火器時(shí)，應(yīng)根據(jù)可燃?xì)怏w的組成確定其MESC值。在具體選擇時(shí)，又根據(jù)MESG值將氣體劃分為幾個(gè)等級(jí)。目前國(guó)際上經(jīng)常采用兩類方法。一是美國(guó)全國(guó)電氣協(xié)會(huì)(NEC)的分類法，它根據(jù)氣體的MESG值將氣體分為四個(gè)等級(jí)(A，B，C，D)；另一類是國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)的方法，它也將氣體分為四個(gè)等級(jí)（ⅡC，ⅡB，ⅡA及Ⅰ）。兩種標(biāo)準(zhǔn)劃分的各類氣體的MESG值及測(cè)試氣體如表1所示。
|
NEC |
IEC |
MESG（mm） |
測(cè)試氣體 |
|
A |
ⅡC |
0.25 |
乙炔 |
|
B |
ⅡC |
0.28 |
氫氣 |
|
C |
ⅡB |
0.65 |
乙烯 |
|
D |
ⅡA |
0.90 |
丙烯 |
|
G，M |
Ⅰ |
1.12 |
甲烷 |
