關(guān)于普通工藝管道的適用性,有一個共同的疑問,就是管道內(nèi)是否會發(fā)生爆燃。簡單來說,沿管道的火焰陣面/爆轟不是靜壓(管道應(yīng)能承受正常的靜態(tài)爆炸壓力,故假設(shè)環(huán)境條件下為1MPa.g),而是一個只作用于管道壁上幾微秒的動態(tài)沖擊壓力。到目前為止,更大的危險是火焰鋒面/爆轟受到管道彎頭、閥門和阻火器/防爆型阻火器等障礙物阻礙時產(chǎn)生的動量和能量作用。當(dāng)這種動量/能量被轉(zhuǎn)移時,除非設(shè)備有動量/能量受力設(shè)計,否則可能造成災(zāi)難性的故障。因此,如果阻爆燃型阻火器和穩(wěn)定爆轟型阻火器遇到DDT/不穩(wěn)定爆轟,就會發(fā)生機械故障(和火焰?zhèn)鞑?。必須仔細考慮此類配件/閥門的位置,用不穩(wěn)定防爆型阻火器充分支撐并巧妙放置,以將管道機械故障的風(fēng)險降至最低。
因此,合理設(shè)計防爆和保護系統(tǒng),嚴格遵守操作和維護程序,可以避免許多過程中可燃氣體/蒸汽和空氣的混合,更不可能著火。
阻火器的工作原理
關(guān)于阻火器,目前主要有兩種觀點:一種是基于傳熱;第二,是基于墻壁效應(yīng)。
1.傳熱
燃燒的必要條件之一是達到一定的溫度,即燃點。低于燃點,燃燒將停止。根據(jù)這一原理,只要燃燒物質(zhì)的溫度降到其燃點以下,就可以防止火焰蔓延。當(dāng)火焰穿過阻燃元件的許多小通道時,就會變成幾個小火焰。設(shè)計阻火器內(nèi)阻火器時,應(yīng)盡可能擴大小火焰與通道壁的接觸面積,加強傳熱,將火焰溫度降低到著火點以下,防止火焰蔓延。
2.墻壁效應(yīng)
燃燒和爆炸不是分子之間的直接反應(yīng),而是受到外界能量的刺激,分子鍵被破壞,產(chǎn)生活化的分子,分子又分裂成短暫但活躍的自由基,自由基與其他分子碰撞生成新的產(chǎn)物,同時生成新的自由基,然后繼續(xù)與其他分子反應(yīng)。當(dāng)燃燒的可燃氣體通過防火元件的狹窄通道時,自由基與通道壁的碰撞幾率增加,參與反應(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。隨著自由基數(shù)量急劇減少,反應(yīng)無法繼續(xù),即燃燒反應(yīng)無法通過阻火器繼續(xù)擴散。
阻火器和防爆(燃燒)分類
1.根據(jù)性能
(1)阻爆燃型阻火器:用于阻止亞音速火焰的蔓延。
(2)阻爆轟型阻火器:用于阻止火焰以音速和超音速傳播。
2.根據(jù)使用的場所
(1)放空阻火器:安裝在站場或閥室的放空管道上,防止外界火焰進入管道,分為管端式和普通型。
管端式:一端接大氣,頂部安裝防風(fēng)防雨帽,防止灰塵或雨水進入阻火器。管端型通風(fēng)阻火器可防爆燃。
普通型:兩端連接管道,通過下游管道與大氣相通。按安裝位置可分為防爆燃型和防爆型。
(2)管道阻火器:安裝在封閉的管道系統(tǒng)中,防止管道系統(tǒng)一端的火焰向另一端蔓延。按安裝位置可分為抗爆型和抗爆型。
國內(nèi)標準中沒有防爆燃和防爆試驗裝置的區(qū)分。爆轟阻火器 test可分為以下四類:不帶節(jié)流裝置的穩(wěn)定爆轟試驗、帶節(jié)流裝置的穩(wěn)定爆轟試驗、不帶節(jié)流裝置的不穩(wěn)定爆轟試驗、帶節(jié)流裝置的不穩(wěn)定爆轟試驗。
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