阻火器的基础知识
来源:上海力皇集团 日期:2023-10-10 阅读量:177827

一、阻火器原理

阻火器是一种安装在储罐或排放可燃气体和易燃液体蒸汽的管道上,用于阻止因回火而引起火焰向油罐或管道传播、蔓延的安全附件。阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成,其中滤芯是阻止火焰传播的主要构件。

二、阻火器分类

目前对阻火器有几种分类方法。

1按照性能可分为阻爆燃型和阻爆轰型。

2按照使用场合不同可分为放空阻火器和管道阻火器。

3按滤芯不同可分为充填型阻火器、板型阻火器、金属网阻火器、波纹型阻火器及液封型阻火器等5种。

阻火器选型

在一定的条件下,合适的阻火器能起到有效阻止火焰传播的作用,但是,每种阻火器都有其特定的工作范围,超出其工作范围就无法保证阻火效果,因此需要对阻火器进行选型。

选型中首先需要确定阻火器的使用位置、介质类型(爆炸级别)以及操作工况(压力、温度)等三项基本因素。

根据阻火器的使用场所进行管道/管端阻火器的划分安装在管道端部或储罐顶部时应选用管端型阻火器,安装在封闭的管道系统中,用于防止管道系统未保护侧的火焰蔓延到管道系统的被保护侧时,应选用管道型阻火器。根据安装位置、介质类型和操作工况确定燃烧工况,完成阻火器初步选型。

火焰波在管道内的传播速度不仅与介质种类、所在管道的温度、压力有关外,还与阻火器与点火源之间的距离、安装位置、阻火器与点火源间的管道形状有关。从爆燃转变成爆轰需要经历爆燃、不稳定爆轰、稳定爆轰三个阶段,因此阻火器安装在爆燃阶段时应选用阻爆燃型阻火器,安装在爆轰阶段时应选用阻爆轰型阻火器,通常由试验或根据经验来确定。

在初步选型确认的基础上,根据其他参数,诸如阻火器连接方式、阻火器通气量、阻火器最大允许压降、阻火器壳体/阻火芯材质、设计标准、同心/偏心设计以及是否需要伴热夹套等具体要求,最终完成阻火器选用。

在以上阻火器选用涉及的参数中工况简单的可以根据工艺直接确定,而实际工程设计中工况都比较复杂介质通常为气体混合物,燃烧工况也复杂多样因此阻火器的选用需要慎重考虑。

阻火器的安装要求

《阻火器的设置》(HG/T 20570.19-1995)中对安装方向作出了规定:安装管道阻爆轰阻火器时,要注意其爆轰波吸收器应朝向有可能产生爆轰的方向,否则将失去阻爆轰的作用。

《石油化工金属管道布置设计规范》(SH/T3012-2011)对安装位置作出了规定:

1)氢气放空管上的阻火器应靠近放空口端部布置。

2)加热炉燃料气主管上的管道阻火器应靠近加热炉布置,并便于检修,管道阻火器与燃烧器距离不宜大于12m

3)储罐用的阻火器应直接安装在储罐顶的管口上。

4)常压放空排气管道的阻火器宜设布置在排气管道的末端。

《压力管道安全技术监察规程》(TSGD0001-2009)对阻火器安装,提出了如下要求:

1管端型放空阻火器的放空端安装防雨帽;

2工艺物料含有颗粒或者其他会使阻火元件堵塞的物质时,在阻火器进、出口安装压力表,监控阻火器的压力;

3工艺物料含有水汽或者其他凝固点高于0℃的蒸汽(如醋酸蒸汽等),有可能发生冻结的情况,阻火器设置防冻或者解冻措施,如电伴热、蒸汽盘管或者夹套和定期蒸汽吹扫等,对于水封型阻火器,可以采用连续流动水或者加防冻剂的方法防冻;

4阻火器不得靠近炉子和加热设备,除非阻火元件温度升高不会影响其阻火性能;

5单向阻火器安装时,阻火侧朝向潜在点火源。

此外,阻火器安装时要查看制造商提供的使用说明书,遵照说明书介质流向和安装方向的限制要求。一般情况是,稳定燃烧的阻火器要避免介质垂直向下流动,且潜在点火源位于阻火层下方的情况。

总之,安装位置不对,阻火器就起不到安全设施的作用;安装方向不对,将会失去阻爆轰的作用