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。
由于燃烧过程中产生“压升”现象,当点燃充满可燃气体的水平管道的一端时,火焰传向管壁,然后迅速向还未引燃的气体传播,燃烧产生的热量使得燃烧气体迅速膨胀,气体膨胀又导致可燃气体前端被压缩,因而产生“压升”。火焰前端气体被压缩,密度增加,燃烧传播速度加快,燃烧时产生的热量增多,导致可燃气体前端更剧烈地“压升”。
根据阻火器的使用场所进行管道/管端阻火器的划分,根据安装位置、介质类型和操作工况确定燃烧工况,完成阻火器初步选型。在初步选型确认的基础上,根据其他参数,诸如阻火器连接方式、阻火器通气量、阻火器大允许压降、阻火器壳体/阻火芯材质、设计标准、同心/偏心设计以及是否需要伴热夹套等具体要求,终完成阻火器选用。在以上阻火器选用涉及的参数中,工况简单的可以根据工艺直接确定,而实际工程设计中工况都比较复杂,介质通常为气体混合物,燃烧工况也复杂多样
机械阻火器的工作原理有两种理论。另一种是连锁反应理论,可燃气体在外界能源激发作用下,会因分子键受到破坏而产生活化分子,这些具有反应能力的活化分子发生化学反应时,分裂成自由基,这些自由基与反应分子碰撞几率随阻火器通道尺寸减小而下降,当通道尺寸减小到火焰大熄灭直径时,这种器壁效应就为阻止火焰继续传播创造了条件。
火焰速度是指阻火器入口处的速度,火焰速度与介质和操作工况(温度、压力、管径大小、管道长度、配管形状及安装位置等)有关,若资料中查找不到,则需要进行实际测试。阻火器的鉴定书中应注明该产品能阻止的大火焰速度。确定阻火器的原则是介质的火焰速度应小于鉴定书上注明的大火焰速度。
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。一般而言,根据爆炸风险评估以及工程实践,应在储罐、容器等非机械类设备、机械类设备,以及连接管道设置阻火器,其中这些阻火器位置设置对VOCs治理工程实践具有重大参考作用。