阻火器是一种安装在储罐或排放可燃气体的管道上,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,
在VOCs治理领域特别是罐区VOCs治理使用非常广泛。它由阻火芯、阻火器外壳及附件构成,允许气体通过,但阻止外部火焰向内部方向传播,达到防爆目的,从而设施的安全。
在管道足够长且燃烧足够快的条件下,火焰会依次经历爆燃、不稳定爆轰、稳定爆轰等几个燃烧阶段(图3)。低压爆燃阶段,速度一般可达到112m/s,压力为0.1MPa;中压爆燃阶段,速度一般可达到20Om/s,压力为0.4MPa;高压爆燃阶段,速度一般可达到30Om/s,压力为2MPa;爆轰阶段,速度一般可达到1900m/s,压力为3.5MPa;过度爆轰阶段,速度一般可达到2300m/s,压力为21MPa;稳定爆轰阶段,速度一般可达到1830m/s,压力为35MPa。
如果阻火器距火源较远,那么火焰爆燃可能就会转变为爆轰火焰前端压力增加会导致管道内的危险系数大大增加,同时对阻火器的阻火和耐压能力要求也更为严苛。若选用了错误的阻火器,将会成为安全生产的重大隐患,因此,严格根据燃烧工况选择阻爆燃型或阻爆轰型的阻火器。不过在实际工程应用中,由于混合介质较为复杂,管道情况和火焰点位置都难以确定,无法对不同条件下的阻火器选型作出明确的规定,通常需通过运用标准和积累的工程经验进行具体分析。
阻火器原理
阻火器分上下两个壳体,两个壳体中间设置阻火芯。壳体由铝合金铸造而成,应有足够的强度以防微爆产生的冲击压力。波纹型阻火器的阻火芯是用薄不锈钢波纹带与平带共同卷制成盘装,它的阻火能力仅仅取决于阻火芯上由波纹形成的三角形截面孔的大小和阻火层的厚度。
关于阻火器的工作原理,目前传热作用
燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度,即着火点。低于着火点,燃烧就会停止。依照这一原理,只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下,就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时,则尽可能扩大细小火焰和通道壁的接触面积,强化传热,使火焰温度降到着火点以下,从而阻止火焰蔓延。主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效应。
阻火器和呼吸阀是至关重要的安全和环保设备,其本质安全是实现安全生产的重要环节。阻火器能够有效阻灭火焰蔓延。呼吸阀保护储罐不受超压和真空的破坏。
阻火器应依照新国际标准ISO16852要求,整体进行阻火和流量测试,取得型式认证。
随着和环保法规日益严格,环保要求治理VOCs等废气的无组织排放,收集起来通过收集管网送处理装置(火炬、焚烧炉、活性炭吸附器、洗涤装置等)进行处理。而火炬、风机、焚烧炉和活性炭床层都是潜在的火源,
一旦发生火灾、爆炸,火势将通过收集管网蔓延到其它装置和储罐,造成重大安全事故