阻火器、阻火器工作原理、阻火器选型、气体的燃烧与爆炸.pdf

阻火器的工作原理及选型
阻 火 器 ( 又 名 防 火 器 、隔火 器 ) 是 用 来 阻 止 易 燃 气 体 和 易 燃 液 体
蒸 气 的 火 焰 蔓 延 的 安 全 装 置 。 早 在 1928 年 阻 火 器 已 被 应 用 于 石 油
工 业 ， 以 后 随 着 工 业 发 展 广 泛 用 于 化 学 工 业 、 煤 矿 、 水 运 、 采 油 、
铁 路 运 输 、 煤 气 输 送 管 网 及 油 气 回 收 系 统 等 。
1 、 阻 火 器 的 阻 火 机 理
大 多 数 阻 火 器 是 由 能 够 通 过 气 体 的 许 多 细 小 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 小 ， 小 到 能 使 火 焰 被 熄
灭 。 火 焰 能 够 被 熄 灭 的 机 理 是 传 热 作 用 和 器 壁 效 应 。
1 ． 1 传 热 作 用
阻 火 器 是 由 许 多 细 小 通 道 或 孔 隙 组 成 的 ，当 火 焰 进 入 这 些 细 小
通 道 后 ， 就 形 成 许 多 细 小 的 火 焰 流 。 由 于 通 道 的 传 热 面 积 大 ， 火 焰
通 过 通 道 壁 进 行 热 交 换 后 ，温 度 下 降 ，达 到 一 定 程 度 火 焰 可 以 熄 灭 。
根 据 英 国 罗 卜 尔 (M ·Roper) 对 波 纹 型 阻 火 器 进 行 的 试 验 表 明 ， 当
把 阻 火 器 材 料 的 导 热 性 提 高 460 倍 时 ，其 熄 灭 直 径 仅 改 变 2 . 6% 。这
说 明 材 质 问 题 是 次 要 的 。 也 就 是 说 传 热 作 用 是 熄 灭 火 焰 的 一 种 原
因 ， 但 不 是 主 要 的 原 因 。
1 ． 2 器 壁 效 应
根 据 燃 烧 与 爆 炸 连 锁 反 应 理 论 ，认 为 燃 烧 与 爆 炸 现 象 不 是 分 子
间 直 接 作 用 的 结 果 ， 而 是 在 外 来 能 源 ( 热 能 、 辐 射 能 、 电 能 、 化 学
能 等 ) 的 激 发 下 ，使 分 子 键 受 到 破 坏 ，产 生 具 备 反 应 能 力 的 分 子 ( 称
为 活 性 分 子 ) ， 这 些 活 性 分 子 发 生 化 学 反 应 时 ， 首 先 分 裂 为 十 分 活
泼 而 寿 命 短 促 的 自 由 基 。化 学 反 应 是 靠 这 些 自 由 基 进 行 的 。自 由 基
与 另 一 分 子 作 用 的 结 果 除 了 生 成 物 之 外 ， 还 能 产 生 新 的 自 由 基 。 这
些 新 的 自 由 基 反 复 地 反 应 ， 又 消 耗 又 生 成 ， 不 断 地 进 行 下 去 。 由 此
可 知 易 燃 混 合 气 体 自 行 燃 烧 ( 在 开 始 燃 烧 后 ， 没 有 外 界