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1、煤矿瓦斯输送管道阻火器设计与技术条件（天津市精凯阀门制造有限公司）工程师：李志强1 阻火器的工作原理关于阻火器的工作原理,目前主要有两种观点:一是基于传热作用;一是基于器壁效 应。1 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。2 器壁效应 燃烧与爆炸并不是分子间直接反应,而是受外来能量的激
2、发,分子键遭到破坏,产生 活化分子,活化分子又分裂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。当阻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阻火器 继续传播。2 阻火器的分类目前有几类分类方法。依使用场合不同可分放空阻火器和管道阻火器;依阻火元件可划分为:填充型、板型、金属丝网型、液封型和波纹型等5种。其中,波纹型阻火器性能稳定,在石油化工装置中应用较多。这
3、里以波纹型阻火器为例,说明其在石油化工装置设计中的选用3 技术要求一般要求阻火器应按照规定程序审批的图样和技术文件制造，并应取得煤矿安全标志证书。 外观阻火器各构成零部件应无明显加工缺陷或机械损伤，阻火芯不应出现机械变形。阻 火器内外应进行防腐处理，防腐涂层应完整、均匀。1. 阻火器壳体设计要求 根据阻火器使用条件不同应采用不同性质的壳体材料与不同的形式组合。2. 阻火器壳体隔爆结合面的要求为保证阻火器的阻火效果，阻火器壳体内结合面应达到隔爆要求。3. 阻火器壳体厚度计算4. 阻火器壳体尺寸选择材料1阻火器壳体宜采用碳素钢制造，其性能应符合GB 11352的规定。2阻火芯宜采用不锈钢制造，其性
4、能应符合GB/T 4237的规定。3 阻火器内表面防腐涂层应采用耐火材料，内部及连接处的垫片不应使用动物或植 物纤维。强度和密封性要求阻火器进行强度和密封性试验时应不出现泄漏现象，试验后无裂痕或永久性变形。 强度和密封性试验的压力规定为：DN300以下（含DN300）的阻火器试验压力为2.5MPa, DN300以 上的阻火器试验压力为2.0MPa。阻火性能要求1 应用于煤矿瓦斯输送管道上的阻火器应为爆轰型阻火器，其安全阻火速度应不低 于1600m/s。2 应用于煤矿瓦斯发动机上的阻火器应为爆燃型阻火器，其安全阻火速度应不低于960m/s。3 阻火器进行阻火性能试验后，阻火芯及外壳应不出现永久性变形或损坏。 压力降要求当平均流速为15m/s的瓦斯通过阻火器时，压力降应不大于14 阻火器阻火层的设计阻火层是构成阻火器的关键部分，因为它决定阻火器阻火性能的关键，在不同使用 条件下有不同形式的阻火层。因此阻火层的设计与选材应根据使用的气体组分、温度、压力、流 率、压降及其安装的位置而定。1. 熄灭直径的计算2. 阻火层能够阻止最大火焰速度的计算3. 阻火层空隙长度的计算4. 阻火层厚度计算
