防火器的原理

   孝昌信息网资讯部获悉石油化工装置的设计中,防火器是用于阻止可燃气火焰继续传播的安全装置,自1928 年首先应用于石油工业以来,由于其简便易行而被石油及化工装置大量采用。国内石油化工装置中,防火器应用已很普通,但在装置设计中,尤其是在线(管道) 防火器选型中的某些细节问题还容易被忽视。现依据石化装置设计时收集到的有关资料,就阻火器选用的一些问题进行简要探讨。
  
  一、防火器原理
  
  大多数防火器是由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成,对这些通道或孔隙要求尽量的小,小到只要能够通过火焰即可。这样,火焰进入防火器后就分成许多细小的火焰被熄灭。
  
  火焰能被熄灭的机理是传热作用和器壁效应。
  
  1、传热作用
  
  防火器能够阻止火焰继续传播并迫使火焰熄灭的因素之一是传热作用。我们知道,防火器是由许多细小通道或孔隙组成的,当火焰进如通道或孔隙的传热面积很大时,火焰通过通道壁进行热交换后,温度下降,到一定程度时火焰即被熄灭。
  
  2、器壁效应
  
  燃烧与好并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激发,分子键遭到破坏,产生活化分子,活化分子又好为寿命短但却很活泼的自由基,自由基与其它分子相撞,生成新的产物,同时也产生新的自由基再继续与其它分子发生反应。当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞几率增大,参加反应的自由基减少。当防火器的通道窄到一定程度时,自由基与通道壁的碰撞占主导地位,由于自由基数量急剧减少,反应不能继续进行,也即燃烧反应不能通过防火器继续传播。
  
  二、防火器应用范围
  
  1.输送易燃和可燃气体的管道;
  
  2.储存石油及石油产品的油罐;
  
  3.有好危险系统的通风管口;
  
  4.油气回收系统;
  
  5.去加热炉燃烧气体的管网;
  
  6.内燃机排气系统;
  
  7.火炬系统;
  
  三、防火器的种类
  
  1.按安装位置分类:管端防火器和管中防火器;
  
  2.按阻止火焰速度分类:阻爆燃型防火器、阻爆轰型防火器、耐烧型防火器;
  
  3.按结构分类:金属网型、波纹型、平行板型、多孔板型、泡沫金属型、填充型和水封型;
  
  4.按用途分类:油罐防火器、加油站防火器、车用防火器、火车油罐车防火器、汽车油罐车防火器、加热炉防火器、 排风导管防火器、火炬防火器、船用防火器、乙炔防火器、氢气放空防火器等。
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