新聞主題	柴油發(fā)電機儲油罐阻火器的作用

 

油箱阻火器用于安裝柴油發(fā)電機的固定式儲油罐上的重要安全設備，通俗來(lái)說(shuō)就是用來(lái)阻止易燃氣體和易燃液體蒸氣火焰蔓延的安全裝置。它的功能是允許易燃易爆氣體通過(guò)，防止外部的火焰竄入存有易燃、易爆物料的設備、管道、容器上，或者阻止火焰在柴油發(fā)電機和輸油管道間蔓延。

 

柴油發(fā)電機油箱結構圖

 

 

一、阻火器的阻火原理

 

燃燒與爆炸并不是分子間直接反應，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與其它分子發(fā)生反應。當燃燒的可燃氣通過(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，參加反應的自由基減少。當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地位，由于自由基數量急劇減少，反應不能繼續進(jìn)行，因而燃燒反應不能通過(guò)阻火器繼續傳播。

當火焰通過(guò)阻火芯狹小孔隙時(shí)由于熱量損失突然增大使燃燒不能繼續下去而熄滅。因此影響阻火器性能的因素是阻火層的孔隙或通道的大小以及阻火層的厚度。要了解阻火器的基本原理首先應了解石油及其產(chǎn)品的燃燒與其他物質(zhì)的燃燒一樣，不但產(chǎn)生大量的熱，也產(chǎn)生火焰。要使可燃物發(fā)生燃燒不僅要同時(shí)具備燃燒三要素--可燃物、助燃物和火源，而且每一要素都須具備有一定的"量"并彼此相互作用，否則就不能發(fā)生燃燒。如果混合氣體在點(diǎn)燃后，由于燃燒產(chǎn)生的熱量不足或者散熱過(guò)快(散熱大于產(chǎn)熱)，混合氣體就不能再繼續著(zhù)火燃燒火焰也就會(huì )熄滅。

為此人們廣泛采用波紋板式阻火器。波紋板式的阻火芯將管道截面分割成了多個(gè)三角形截面孔允許氣體通過(guò)但是不允許火焰通過(guò)。波紋板式的阻火器之所以能有效阻火的功能主要取決于孔隙的大小及孔的長(cháng)度(即阻火芯的厚度)和爆炸火焰傳播的速度，設計得好的阻火器應具有低流阻和高阻火的性能。

波紋板能阻火的原理設計基礎是依賴(lài)于人們對于火焰通過(guò)阻火器狹隙時(shí)"猝息"的現象研究出來(lái)的的阻火產(chǎn)品。人們通過(guò)各種不同的試驗證明容器的尺寸大小和形狀對爆炸極限有著(zhù)影響，容器直徑越小爆炸范圍越窄?？扇紵镆搽S著(zhù)管徑減小，火焰蔓延速度也減小，當管徑小到了一定程度時(shí)火焰便不能通過(guò)而自動(dòng)熄滅。對于那些不同的爆炸性氣體混合物都有一定對應的臨界火焰直徑。從散熱來(lái)解釋?zhuān)S著(zhù)管徑的減小單位體積的氣體就會(huì )有較多的熱量消耗在管壁上，即熱損失隨之增加則火焰傳播速度就會(huì )自然降低。此外火焰通過(guò)阻火器狹隙時(shí)"猝息"現象的原因還可用器壁效應，即用鏈反應的理論來(lái)說(shuō)明：

燃燒所以能持續不斷條件是新生的自由基數量必須等于或大于消失的自由基。隨著(zhù)管徑的縮小自由基與反應分子間的碰撞概率不斷減少，自由基與器壁的碰撞概率在不斷的增大。這樣當器壁的間距降低到某一數值時(shí)器壁效應會(huì )使火焰無(wú)法獲得繼續燃燒的條件而"猝息"。根據以上的阻火的原理--器壁效應使孔隙通道變小而使新生的自由基數量比消失的自由基數量少同時(shí)能量也隨之轉換，使火焰的熱量迅速損失從而促使燃燒溫度急劇的下降；當溫度降到一定程度時(shí)火焰即被自動(dòng)熄滅。為此阻火層的材料應該選用導熱系數大、熔點(diǎn)高、耐腐蝕性好的材質(zhì)。

 

發(fā)電機組儲油罐阻火器結構圖

 

二、阻火器的種類(lèi)

柴油發(fā)電機油箱所配備的阻火器根據其性能可分為防止火焰以亞音速傳播蔓延的阻爆燃型阻火器和防止爆炸火焰以聲速和超音速傳播蔓延的爆轟型阻火器。

根據使用場(chǎng)所可分為安裝在柴油發(fā)電機油箱通風(fēng)孔的放空阻火器和安裝在封閉管道系統的管道阻火器。其中放空阻火器分為管端型和普通型兩種，管端型放空阻火器為阻爆燃型。

按其結構可分為金屬網(wǎng)型阻火器、液封型阻火器、板型阻火器、充填型阻火器、波紋型阻火器。自上世紀50年代開(kāi)始金屬網(wǎng)型阻火器就被廣泛采用，但是這種類(lèi)型的阻火器熄滅火焰的能力不強，只有在金屬網(wǎng)層數達到10～12層時(shí)才能達到其預期的防火能力，目前已很少使用。

阻火器是分上下兩殼體，阻火芯置于兩殼體之間。外殼由鋁合金鑄造，應具有足夠的強度來(lái)阻擋微爆轟沖擊產(chǎn)生的壓力。波紋型阻火器的阻火芯是由薄的不銹鋼波紋管與平帶共同組成盤(pán)狀，波紋形成的三角孔的抗火能力，它不僅取決于截面孔的大小和阻火層的厚度。

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